Полиэтилен высокой плотности

Полимерные материалы стали нашими постоянными спутниками, без них сложно представить себе повседневную жизнь. Один из самых распространенных материалов – полиэтилен высокой плотности (низкого давления) или High Density Polyethylene (HDPE) по международной классификации.

Полиэтилен высокой плотности: что это такое

ПЭВП – это полимер с плотностью 0,950-0,960 г/см³, очень прочный, жесткий и твердый термопласт. Он представляет собой полупрозрачную массу со слегка матовой поверхностью, воскообразную на ощупь.

Молекулы полиэтилена высокой плотности являются практически неразветвленными, доля кристаллической фазы в нем выше, чем в полиэтилене низкой плотности – она составляет 75-90% по сравнению с 55-70% в ПЭНП. Это обуславливает такие свойства материала, как высокая ударная прочность и стойкость к разрывающим нагрузкам.

Наша компания предлагает полиэтилен HDPE разных марок по выгодным ценам. Продукция имеется в наличии на складе, осуществляем оперативные поставки по Москве и в регионы России.

Как производят полиэтилен высокой плотности

В лабораторных условиях полиэтилен ПВП был получен в 1920-х годах. Изобретателем этого продукта является немецкий химик Карл Вальдемар Циглер, который первым начал проводить исследования катализаторов для ионно-координационной полимеризации. Промышленное производство полиэтилена низкого давления началось в 1960-х годах.

Сегодня полиэтилен высокой плотности изготавливают способом суспензионной или газофазной полимеризации в условиях присутствия катализатора. Технологический процесс проходит в условиях низкого давления, исходным сырьем служит чистый этилен, а в качестве катализатора выступают триэтилат алюминия и тетрахлорид.

Формула получаемого полимерного материала – (C2H4)n. Процесс протекает при высокой температуре и давлении, находящемся в диапазоне 0,15 – 2 кг/см². Поэтому продукцию еще называют полиэтиленом низкого давления (ПНД).

Контакт с катализатором длится всего 10-15 минут, при этом раствор все время перемешивается для достижения максимально устойчивого соединения компонентов. Далее из реакционной смеси удаляют растворитель, для этого используется специальный агрегат – испаритель. Полученная смесь поступает в сепаратор, а оттуда – в вакуумную камеру, где осуществляется выделение твердого продукта в виде гранул или порошка.

Готовая продукция проходит проверки на соответствие требованиям стандартов. Контролируются физико-механические характеристики, химический состав, количество включений и другие показатели. Гранулы одной партии не должны отличаться по форме, размеру, цвету.

Технология суспензионной полимеризации позволяет получить как чистый полимер (C2H4)n, так и ПЭВП со свето- и термостабилизаторами, красителями, антиокислителями. Газофазный метод используется для изготовления материала с разнообразными добавками.

Ввод стабилизаторов и антикоррозионных добавок позволяет получать композиции с повышенной стойкостью к термоокислительному и фотоокислительному старению. По требованию заказчика возможно окрашивание гранул в необходимый цвет с помощью пигментов и красителей.

Основные свойства HDPE

Сильные межмолекулярные связи наделяют полиэтилен высокой плотности следующими преимуществами:

высокая твердость и ударопрочность;
устойчивость к химически агрессивным веществам;
биологическая стойкость;
водо- и паронепроницаемость;
отличные диэлектрические показатели;
широкий диапазон рабочих температур;
хорошая обрабатываемость и свариваемость;
высокая износостойкость и абразивная стойкость;
безопасность для человека и окружающей среды.

Полиэтилен HDPE можно подвергать стерилизации паром, температурный диапазон эксплуатации составляет от -80°С до +110°С. Материал устойчив к ударным и разрывающим нагрузкам, он является надежной преградой для влаги и пара. По механической прочности ПНД превосходит полиэтилен высокого давления в два раза. Также важно отметить низкие производственные энергозатраты, что выделяет его на фоне многих других полимерных материалов.

Полиэтилен низкого давления не боится длительного воздействия органических и некоторых неорганических кислот, щелочей, солей, спиртов, жиров, минеральных и органических масел, обладает практически нулевым водопоглощением. Материал не испускает неприятных запахов и не выделяет токсичных соединений в процессе эксплуатации.

При горении материал выделяет углекислый газ, монооксид углерода (угарный газ), воду и незначительное количество сажи. Пропорции выделяемой углекислоты и угарного газа зависят от условий горения (доступ кислорода, вентилируемость и прочее).

Полиэтилен высокой плотности инертен к воздействию различных химических веществ, биологическое разложение длится долго и сопровождается выделением токсичных соединений. Тем не менее, материал можно считать экологичным, поскольку он хорошо поддается ресайклингу во вторичный гранулят. Для этого используется технология термомеханического рециклинга, процесс проходит в специальных установках — агломераторах, где происходит расплавление полиэтиленовых отходов и формирование гранул.

Области использования HDPE

Продукция из полиэтилена ПВП нашла широкое применение в промышленном секторе, строительстве, сельском хозяйстве, ЖКХ, а также в быту. Из этого термопласта производят пленки, мембраны, трубы, кабельную изоляцию, емкости различного назначения, ящичную тару и многое другое.

Полиэтилен высокой плотности отличается хорошей пластичностью, он легко поддается таким способам обработки, как экструзия, выдув, литье под давлением, ротоформование. При необходимости изделия из этого термопласта можно склеивать клеями на основе полиизобутилена натурального каучука, синтетического каучука, смеси полиакрилатов и поливинилацетата.

Экструзионная технология позволяет получить жесткие прочные пленки ПНД, которые востребованы для изготовления широкого спектра упаковки. Для этих целей применяют пленочные марки материала, характеризующиеся отличной текучестью расплава. Из пленок HDPE изготавливают фасовочные и мусорные пакеты, воздушно-пузырьковые пленки, соэктрузионный многослойный упаковочный материал. Экструзионным способом также производят геоизоляционные и гидроизоляционные мембраны, конвейерные ленты.

Метод экструзии используется для изготовления труб ПНД. Продукция применяется для устройства сетей холодного водоснабжения и водоподачи, канализации, газоснабжения, она востребована в качестве кабель-каналов при прокладке силовых и слаботочных кабельных коммуникаций.

Трубы производятся из специальных трубных марок ПНД, обладающего повышенной гидростатической прочностью, стойкостью к растрескиванию, устойчивостью к высоким температурам. Трубы ПНД отличаются морозостойкостью, успешно сопротивляются ударным и вибрационным нагрузкам, что дает возможность использовать их для прокладки трубопроводов в суровых природных и климатических условиях.

Изоляция кабелей высокого и среднего напряжения – еще одна область использования полиэтилена низкого давления. Для этих целей применяется стабилизированный ПНД, устойчивый к термоокислению и фотостарению.

Из высокоплотного полиэтилена производят сетки различного назначения. Продукция используется для выполнения штукатурных работ, армирования дорожного полотна, устройства заборов и ограждений.

Полиэтилен низкого давления – один из самых популярных материалов для изготовления флаконов, канистр, бочек, баков, цистерн и прочих емкостей. Продукцию производят методом выдува или ротоформования.

Методом литья под давлением из ПНД изготавливают детские товары, предметы домашнего обихода, продукцию для цветоводства, садоводства и огородничества, тарные ящики, мебельную фурнитуру, комплектующие для автомобилей и другую литьевую продукцию. Для этих целей используются литьевые марки полиэтилена, обладающего хорошими показателями текучести расплава.

Ротационное формование полиэтилена низкого давления – еще одна технология обработки материала, с помощью которой изготавливается широкий спектр продукции различного назначения. Путем ротоформовки можно производить полые тонкостенные изделия любых форм и размеров – элементы детских игровых комплексов, мусорные баки, мобильные туалеты, септики для автономной канализации, дорожные ограждения и многое другое.