Informazioni sulla plastica PE

PE polietilene

(C2H4)n

Pl'olietilene è una resina termoplastica ottenuta dalla polimerizzazione dell'etilene. Nell'industria sono inclusi anche copolimeri di etilene con piccole quantità di alfa-olefine. Polietilene inodore, non tossico, al tatto come cera, con eccellenti prestazioni alle basse temperature (temperatura minima fino a -100 ~ -70 ° C), stabilità chimica, resistenza alla maggior parte dell'erosione acido-base (intolleranza all'ossidazione Natura dell'acido). Insolubile nei normali solventi a temperatura ambiente, assorbimento d'acqua, ottimo isolamento elettrico.

Plastica PE

• Polietilene ad alta densità (HDPE)

& quot;Polietilene ad alta densità", indicato come"HDPE." L'HDPE è una resina termoplastica non polare ad alto grado di cristallinità. L'aspetto dell'HDPE originale era bianco latte.

L'HDPE è una poliolefina termoplastica prodotta dalla copolimerizzazione dell'etilene. Sebbene l'HDPE sia stato introdotto nel 1956, la plastica non ha raggiunto il livello di maturità. Questo materiale versatile continua a sviluppare i suoi nuovi usi e mercati.

Le caratteristiche principali

L'HDPE è una resina termoplastica non polare ad alta cristallinità. L'HDPE vergine ha un aspetto bianco lattiginoso e un aspetto un po' traslucido su una sezione sottile. Il PE ha un'eccellente resistenza alla maggior parte dei prodotti chimici vitali e industriali. Alcuni tipi di sostanze chimiche possono causare corrosione chimica, come ossidanti corrosivi (acido nitrico concentrato), idrocarburi aromatici (xilene) e idrocarburi alogenati (tetracloruro di carbonio). Il polimero non è igroscopico e ha una buona resistenza al vapore acqueo per applicazioni di imballaggio. L'HDPE ha buone proprietà elettriche, in particolare un'elevata rigidità dielettrica, che lo rende adatto per fili e cavi. I gradi di peso molecolare medio-alto hanno un'eccellente resistenza agli urti, sia a temperatura ambiente che anche a bassa temperatura di -40F. Le proprietà uniche dell'HDPE sono la giusta combinazione di quattro variabili di base:. Le diverse densità, pesi molecolari, distribuzioni del peso molecolare e additivi vengono utilizzati per produrre polimeri speciali su misura Queste variabili si combinano per produrre gradi di HDPE per diverse applicazioni; il miglior equilibrio tra le prestazioni.

Densità

Questa è la variabile principale che determina le caratteristiche dell'HDPE, sebbene le quattro variabili citate si influenzino a vicenda. L'etilene è la principale materia prima per il polietilene. Alcuni altri comonomeri, come l'1-butene, l'1-esene o l'1-ottene, vengono spesso utilizzati per migliorare le proprietà dei polimeri. Per l'HDPE, il contenuto di questi pochi monomeri generalmente non supera l'1% -2%. L'aggiunta di comonomero diminuisce leggermente la cristallinità del polimero. Questo cambiamento è generalmente misurato dalla densità, la densità e la velocità di cristallizzazione era lineare. La classificazione generale degli Stati Uniti secondo i requisiti ASTM D1248, densità HDPE 0,940 g /. C o più; Intervallo di densità del polietilene a media densità (MDPE) 0,926 ~ 0,940 g / CC. Altre tassonomie a volte classificano MDPE come HDPE o LLDPE. Gli omopolimeri hanno la più alta densità, la massima rigidità, una buona impermeabilità e il più alto punto di fusione, ma generalmente hanno una scarsa ESCR. ESCR è la capacità del PE di resistere alla fessurazione causata da stress meccanico o chimico Densità più elevate generalmente migliorano la resistenza meccanica come resistenza alla trazione, rigidità e durezza; proprietà termiche come punto di rammollimento e temperatura di distorsione termica; e impermeabilità, come la permeabilità all'aria o al vapore acqueo. La densità più bassa migliora la sua resistenza all'impatto e l'E-SCR. La densità del polimero è influenzata principalmente dall'aggiunta di comonomero ma in misura minore dal peso molecolare. L'alto peso molecolare percentuale dà una leggera diminuzione della densità. Ad esempio, gli omopolimeri hanno densità diverse su una gamma più ampia di pesi molecolari.

Produzione e catalizzatore

Il metodo più comune di produzione di PE è l'elaborazione in fase liquida o in fase gassosa, e alcuni sono prodotti tramite l'elaborazione in fase di soluzione. Tutti questi processi sono reazioni esotermiche che coinvolgono monomeri di etilene, monomeri alfa-olefinici, sistemi catalitici (che possono essere più di un composto) e vari tipi di diluenti idrocarburici. L'idrogeno e alcuni catalizzatori sono usati per controllare il peso molecolare. I reattori di liquame sono tipicamente serbatoi agitati o un reattore a circuito grande più comunemente usato in cui il liquame viene fatto circolare e agitato. Quando l'etilene e il comonomero (se necessario) entrano in contatto con il catalizzatore, si formano particelle di polietilene. Dopo la rimozione del diluente, i granuli o granuli di polietilene vengono essiccati e dosati con additivi per produrre pellet. La modernizzazione di un grande reattore con un estrusore bivite produce PE 400.000 libbre all'ora o più. Lo sviluppo di nuovi catalizzatori ha contribuito a migliorare le prestazioni dei nuovi gradi di HDPE. I due tipi di catalizzatori più comunemente usati sono i catalizzatori a base di ossido di cromo Phillips e i catalizzatori di alluminio monoalchilico con composti di titanio. L'HDPE prodotto da catalizzatori di tipo Philip ha una distribuzione del peso molecolare di media larghezza; il catalizzatore di alluminio mono-alchilico ha una stretta distribuzione del peso molecolare. I catalizzatori per la produzione di polimeri MDW stretti utilizzando reattori compositi possono essere utilizzati anche per produrre gradi MDW larghi. Ad esempio, due reattori tandem che producono prodotti con peso molecolare significativamente diverso possono produrre polimeri a peso molecolare bimodale con una distribuzione del peso molecolare a larghezza intera.

Peso molecolare

Pesi molecolari più elevati determinano viscosità del polimero più elevate, sebbene la viscosità sia anche correlata alla temperatura e alla velocità di taglio utilizzate per il test. Il peso molecolare del materiale è caratterizzato da misurazioni reologiche o del peso molecolare. I gradi di HDPE hanno generalmente un intervallo di peso molecolare compreso tra 40 000 e 300 000. Il peso molecolare medio del peso corrisponde approssimativamente all'intervallo dell'indice di fusione da 100 a 0, 029/10 minuti. Generalmente, un MW più alto (indice di fusione MI più basso) migliora la resistenza del fuso, una migliore tenacità ed ESCR, ma un MW più alto consente .

in lavorazione

Il processo è più difficile e richiede una pressione o una temperatura più elevate.

Distribuzione del peso molecolare (MWD): Il WD del PE varia da stretto ad ampio a seconda del catalizzatore e del processo utilizzato.

L'indice di misurazione MWD più comunemente utilizzato è l'indice di uniformità (HI) che è uguale al peso molecolare medio ponderale (MW) diviso per il peso molecolare medio numerico (Mn). Questo intervallo di indice per tutti i gradi di HDPE è 4-30. Narrow MWD fornisce bassa deformazione e alto impatto durante lo stampaggio. La MWD medio-larga fornisce processabilità per la maggior parte dei processi di estrusione. Wide MWD migliora anche la resistenza allo scioglimento e la resistenza allo scorrimento.

Additivo

Gli antiossidanti vengono aggiunti per prevenire la degradazione del polimero durante la lavorazione e per prevenire l'ossidazione del prodotto finito durante l'uso. Gli additivi antistatici sono utilizzati in molti tipi di imballaggi per ridurre l'adesione di bottiglie o confezioni allo sporco e allo sporco. Applicazioni specifiche richiedono formulazioni di additivi speciali, come l'uso di fili e cavi relativi agli inibitori di rame. L'eccellente resistenza agli agenti atmosferici e ai raggi UV (o alla luce del giorno) può essere aggiunta con l'aggiunta di additivi anti-UV. Senza aggiunta di PE anti-UV o nerofumo, si consiglia di non continuare l'utilizzo all'aperto. I pigmenti di nerofumo di alta qualità forniscono un'eccellente resistenza ai raggi UV e possono essere usati spesso all'aperto, come fili, cavi, canali o tubi.

Metodo di elaborazione

Il PE può essere prodotto utilizzando un'ampia gamma di diversi metodi di lavorazione. Utilizzando l'etilene come materia prima principale, propilene, 1-butene ed esene come interpolimeri, il processo di polimerizzazione in sospensione o in fase gassosa viene eseguito sotto l'azione del catalizzatore e il polimero ottenuto viene lavato, separato, essiccato e granulato, ecc. ottenere un prodotto finito uniforme. Compreso come estrusione di fogli, estrusione di film, estrusione di tubi o profili, soffiaggio, stampaggio a iniezione e stampaggio rotazionale.

Schema della struttura atomica del PE

estrusione :. I gradi utilizzati per l'estrusione hanno tipicamente un indice di fusione inferiore a 1 e un MWD da ampio a ampio. L'IM basso consente di ottenere un'adeguata resistenza del fuso durante la lavorazione. I gradi MWD sono più adatti per l'estrusione perché hanno velocità di produzione più elevate, una pressione dello stampo inferiore e una ridotta tendenza alla frattura da fusione.

Il PE ha molte applicazioni di estrusione come fili, cavi, tubi flessibili, tubi e profili. Le applicazioni dei tubi spaziano da tubi gialli di piccola sezione per gas naturale a tubi neri a parete spessa per tubi da 48 pollici di diametro per applicazioni industriali e urbane. I tubi a pareti cave di grande diametro vengono utilizzati come sostituti dei tubi di drenaggio in calcestruzzo e di altre condotte fognarie per crescere rapidamente.

Foglio e termoformatura: i rivestimenti termoformati per molti grandi frigoriferi da picnic sono realizzati in PE per robustezza, leggerezza e durata. Altri prodotti in lastre e termoformati includono parabordi, rivestimenti per serbatoi, cestelli portaoggetti Scatole per il trasporto e lattine. Un gran numero di applicazioni di lastre in rapida crescita sono pacciamatura o fondo di stagno che si basa su MDPE per la sua tenacità, resistenza chimica e impermeabilità.

▲ soffiaggio: HDPE1/3 venduto negli Stati Uniti per scopi di soffiaggio. Questi vanno da bottiglie piene di candeggina, olio per motori, detersivi, latte e acqua distillata a grandi frigoriferi, serbatoi di carburante per auto e cartucce. Proprietà come resistenza alla fusione, ES-CR e tenacità sono simili a quelle utilizzate per le applicazioni di lastre e termoformatura, quindi è possibile utilizzare qualità simili.

Lo stampaggio a iniezione-soffiaggio viene spesso utilizzato per realizzare contenitori più piccoli (meno di 16 once). Un vantaggio di questo processo per il confezionamento di prodotti farmaceutici, shampoo e cosmetici è che il flacone viene automaticamente sbavato senza la consueta fase di soffiaggio. Sebbene alcuni gradi di MWD stretti vengano utilizzati per migliorare la finitura superficiale, i gradi di MWD da larghi a larghi sono comunemente usati.

Iniezione: esistono innumerevoli applicazioni dell'HDPE, che vanno dai bicchieri riutilizzabili per bevande a parete sottile alle lattine da 5 GSL, che consumano 1/5 della produzione nazionale di indice di fusione generale del grado di iniezione HDPE da 5 a 10, con tenacità. I gradi a basso flusso e i gradi a flusso più elevato per la lavorabilità includono prodotti a parete sottile per le necessità quotidiane e imballaggi alimentari; barattoli di cibo e vernice resistenti e durevoli; elevata resistenza alle applicazioni di cracking da stress ambientale come serbatoi di carburante di piccoli motori e bidone della spazzatura da 90 - Gal's.

▲ Stampaggio rotazionale: i materiali lavorati con questo metodo vengono generalmente frantumati in un materiale in polvere che si scioglie e scorre in cicli termici. Vengono utilizzati due tipi di PE. I gradi di MDPE / HDPE per uso generale e reticolabile per uso generale variano in genere in densità da 0,935 a 0,945 g / cc con MWD stretto per fornire un impatto elevato e una deformazione minima dei prodotti con un indice di fusione tipicamente nell'intervallo 3-8. I gradi MI più alti non sono generalmente adatti perché non possiedono l'impatto desiderato e la resistenza alla rottura da stress ambientale degli articoli stampati in rotazionale.

Le applicazioni di stampaggio rotazionale ad alte prestazioni utilizzano le proprietà uniche dei loro gradi chimicamente reticolabili. Questi gradi sono fluidi nella prima fase del ciclo di stampaggio e quindi reticolano per formare la loro eccellente resistenza alla rottura da stress ambientale e alla tenacità. Resistenza all'abrasione e agli agenti atmosferici. Il PE reticolabile è particolarmente adatto per grandi contenitori che vanno da 500 galloni di serbatoi di stoccaggio di sostanze chimiche a 20.000 galloni di serbatoi di stoccaggio agricoli.

▲ Film: l'elaborazione del film in PE viene generalmente utilizzata l'elaborazione ordinaria del film in bolla o l'elaborazione dell'estrusione la maggior parte del PE per il film, sono disponibili PE generale a bassa densità (LDPE) o PE lineare a bassa densità (LLDPE). Generalmente viene utilizzato il film HDPE per superiore L'elasticità e l'eccellente impermeabilità del luogo. Ad esempio, il film in HDPE è comunemente usato in sacchetti di merci, sacchetti della spesa e imballaggi per alimenti.

Prestazioni del prodotto

Il polietilene ad alta densità è particelle bianche non tossiche, insapori e inodori, il punto di fusione è di circa 130 , la densità relativa di 0,941 ~ 0,960. Ha una buona resistenza al calore e al freddo, stabilità chimica, ma ha anche elevata rigidità e tenacità, buona resistenza meccanica. Anche le proprietà dielettriche, la resistenza allo stress cracking ambientale sono migliori.

Imballaggio e stoccaggio

Lo stoccaggio dovrebbe essere lontano dal fuoco, l'isolamento termico, il magazzino dovrebbe essere mantenuto asciutto, pulito, senza mescolanza di eventuali impurità, senza sole, pioggia. Il trasporto deve essere immagazzinato in cabine pulite, asciutte, coperte o senza oggetti appuntiti come chiodi. Funzionamento misto di idrocarburi aromatici non infiammabili, idrocarburi alogenati e altri solventi organici.

riciclare e riutilizzare

L'HDPE è la parte in più rapida crescita del mercato del riciclaggio della plastica. Ciò è dovuto principalmente alla sua facilità di ritrattamento, al minimo degrado e al suo uso estensivo nelle applicazioni di imballaggio. Il principale riciclaggio è l'uso del 25% di materiale riciclato, come i materiali di consumo post consumo (PCR), con HDPE vergine per il ritrattamento per realizzare bottiglie non a contatto con gli alimenti.

Polietilene a bassa densità (LDPE)

Un materiale plastico adatto a una varietà di processi di stampaggio in termoformatura. Lavorabilità di formatura, come stampaggio a iniezione, estrusione, soffiaggio, stampaggio rotativo, rivestimento, tecnologia della schiuma, termoformatura, saldatura ad aria calda, saldatura termica.

Lo scopo principale

LDPE è per prodotti in pellicola, adatto per film, film per imballaggio, materiali isolanti per cavi, stampaggio a iniezione e prodotti in schiuma.

Come film agricolo, film per pacciamatura, teli di plastica, film per serra vegetale; film per imballaggio come caramelle, verdure, imballaggi per alimenti surgelati; film in bolla per imballaggi liquidi (latte, salsa di soia, succo, tofu, latte di soia) Borse, film per imballaggio termoretraibile, film elastico, film foderato; Film architettonico, film per imballaggio industriale generale e sacchetti per alimenti. L'LDPE viene utilizzato anche in prodotti stampati a iniezione, come piccoli contenitori, coperchi, prodotti per la casa, fiori di plastica, un soffiaggio per stiratura di un contenitore di plastica. Attrezzature mediche, prodotti farmaceutici e materiali per imballaggio alimentare, tubi estrusi, fogli, rivestimento di fili e cavi, profili, termoformatura e altri prodotti; soffiaggio di prodotti di stampaggio cavi, come contenitori per alimenti con latticini e marmellata, medicinali, cosmetici, prodotti chimici Contenitori per prodotti, serbatoi e altro ancora.

metodo di produzione

Il polietilene a bassa densità per metodo di polimerizzazione può essere suddiviso in metodo ad alta pressione e metodo a bassa pressione. Secondo il tipo di reattore può essere diviso in metodo serbatoio e tubo. Etilene come materia prima, nel reattore, sotto l'azione dell'iniziatore alla reazione di polimerizzazione per compressione ad alta pressione, il materiale dal reattore, dopo aver rimosso l'etilene non reagito dal separatore, la granulazione di estrusione del fuso, l'essiccazione, miscelata insieme, inviata all'imballaggio .

Prestazioni del prodotto

Il polietilene a bassa densità è costituito da particelle perlescenti bianco latte. Finitura atossica, insapore, inodore, opaca. Densità di 0,916 ~ 0,930 g / centimetro cubo. Le proprietà sono più morbide, con buona estensibilità, isolamento elettrico, stabilità chimica, lavorabilità e resistenza alle basse temperature (resistente a -70 ℃), ma la resistenza meccanica, barriera all'umidità, barriera ai gas e scarsa resistenza ai solventi. La struttura molecolare non è regolare, il grado di cristallinità (55% ~ 65%) è basso, anche il punto di fusione del cristallo (108 ~ 126 ℃) è basso.

Imballaggio e stoccaggio

Il prodotto è confezionato in un sacchetto di pellicola di reimballaggio in polietilene, che può essere imballato con un sacchetto in tessuto di polipropilene secondo il requisito dell'utente' Il prodotto deve essere immagazzinato in un magazzino pulito e asciutto, che può essere trasportato in treno, auto e nave. Lo stoccaggio e il trasporto dovrebbero prestare attenzione alla prevenzione di fuoco, acqua, sole, polvere e inquinamento. I mezzi di trasporto devono essere mantenuti puliti e asciutti. Non ci dovrebbero essere oggetti appuntiti come chiodi,

• LLDPE

(LLDPE) è una polimerizzazione ad alta o bassa pressione dell'etilene con una piccola quantità di alfa-olefine superiori (come butene-1, esene-1, ottene-1, tetrametilpentene-1, ecc.) sotto l'azione di un catalizzatore Densità a 0,915 ~ 0,940 g / centimetro cubo. Tuttavia, secondo ASTM D-1248-84, l'intervallo di densità 0,926 ~ 0,940 g / cm3 è polietilene a media densità (MDPE). La nuova generazione di LLDPE espande la sua densità ai plastomeri (da 0,890 a 0,915 g/cm3) ed elastomeri (& lt;0,890 g/cm3). Tuttavia, SPI e APC hanno chiamato solo la gamma LLDPE&n. 39 di Union Carbide e Dow Chemical Company per le loro precedenti vendite di plastomeri ed elastomeri come polietilene a densità molto bassa (VLDPE) e polietilene a densità ultra bassa (escluso l'elastomero) ULDPE ) resine.

La struttura molecolare dell'LLDPE convenzionale è caratterizzata dalla sua struttura lineare, con pochi o nessun ramo lungo, ma con alcuni rami corti. Nessuna ramificazione a catena lunga rende i polimeri più cristallini.

In generale, le resine LLDPE sono caratterizzate da densità e indice di fusione. La densità è determinata dalla concentrazione di comonomero nella catena polimerica. La concentrazione di comonomero determina la quantità di rami corti nel polimero. La lunghezza dei rami a catena corta dipende dal tipo di comonomero. Maggiore è la concentrazione di comonomero, minore è la densità della resina. Inoltre, l'indice di fusione riflette il peso molecolare medio della resina ed è determinato principalmente dalla temperatura di reazione (metodo in soluzione) e dall'aggiunta di un agente di trasferimento di catena (metodo in fase gassosa). Il peso molecolare medio non ha nulla a che fare con la distribuzione del peso molecolare, che è principalmente influenzata dal tipo di catalizzatore.

L'industrializzazione dell'LLDPE da parte della Union Carbide negli anni '70 ha rappresentato una grande rivoluzione nei catalizzatori in polietilene e nella tecnologia di processo, determinando un'espansione significativa della gamma di prodotti in polietilene. LLDPE ha sostituito l'iniziatore a radicali liberi con un catalizzatore di coordinazione ed è stato modificato con un il costo della polimerizzazione in fase gassosa a bassa pressione invece del reattore ad alta pressione ad alta pressione, in un periodo di tempo relativamente breve, con le sue eccellenti prestazioni e il costo inferiore, ha sostituito l'LDPE in molte aree. Attualmente, LLDPE penetra quasi tutti i mercati tradizionali del polietilene, inclusi film, stampaggio, tubi, fili e cavi.

Prodotti LLDPE particelle bianco latte atossiche, insapori, inodori. Rispetto all'LDPE, presenta i vantaggi di elevata resistenza, buona tenacità, forte rigidità, resistenza al calore e resistenza al freddo. Ha anche una buona resistenza allo stress cracking ambientale, resistenza allo strappo e altre proprietà e acidi, alcali, solventi organici.