پلی اتیلن سنگین و سبک

پلی اتیلن یکی از محبوب ترین مواد ترموپلاستیک می باشد که در ساختار کریستالی در انواع پلی اتیلن سنگین HDPE، پلی اتیلن سبک LDPE و پلی اتیلن سبک خطی LLDPE در دسترس است. این کالای پلاستیکی با پلیمریزاسیون اضافی یا رادیکال تولید می شود و در طیف وسیعی از جمله ظروف پلاستیکی، بطری ها، کیسه ها، اسباب بازی های پلاستیکی و غیره کاربرد دارد.

پلی اتیلن یک نوع پلی اولفین است و اغلب به اختصار PE شناخته می شود. پلی اتیلن وزن سبک، با دوام و یکی از رایج ترین پلاستیک های تولید شده می باشد. فرمول شیمیایی پلی اتیلن (C₂H₄)_nمی باشد.

ساختار مولکولی پلی اتیلن

پلی اتیلن چگونه ساخته می شود؟

پلی اتیلن از پلیمریزاسیون مونومر اتیلن (یا اتن) ساخته می شود. همچنین زنجیره های پلی اتیلن از طریق افزودنی تولید می شوند. روش های ممکن سنتز عبارتند از:

پلیمریزاسیون زیگلر-ناتا
کاتالیز متالوسن

بسته به چگالی و انشعاب پلی اتیلن، گرید های مختلف می توانند عملکرد بسیار متفاوتی با یکدیگر داشته باشند. بنابراین پلی اتیلن را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:

نسخه های شاخه ای:

پلی اتیلن سبک LDPE (کم چگالی)

پلی اتیلن سبک خطی LLDPE

نسخه های خطی:

پلی اتیلن سنگین HDPE (چگالی بالا)

پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا UHMWPE

پلی اتیلن متقاطع PEX یا XLPE

علاوه بر این انواع دیگر پلی اتیلن نیز در دسترس می باشند:

پلی اتیلن با چگالی متوسط MDPE

پلی اتیلن بسیار کم چگالی ULDPE

پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا HMWPE

پلی اتیلن متالوسن MPE

پلی اتیلن کلر CPE

پلی اتیلن سنگین HDPE چیست؟

یک ترموپلاستیک مقرون به صرفه می باشد که دارای ساختار خطی می باشد و اغلب بدون انشعاب یا دارای انشعاب با درجه کم می باشد. پلی اتیلن سنگین انعطاف پذیر، نیمه شفاف و مقاوم در برابر آب و هوا می باشد. ساختار شیمیایی پلی اتیلن سنگین HDPE به شکل زیر می باشد:

پلی اتیلن سنگین بدلیل بلورینگی بالا سفت تر می باشد و نسبت به پلی اتیلن سبک و پلی اتیلن سبک خطی شفاف کمتری دارد.

پلی اتیلن سبک LDPE چیست؟

یک پلیمر نیمه سخت با کریستالین کم می باشد و از 4000 تا 40000 اتم کربن با شاخه های کوتاه متعدد تشکیل شده است. در مقایسه با پلی اتیلن سنگین دارای درجه بالاتری از انشعاب زنجیره جانبی کوتاه و بلند است. ساختار شیمیایی پلی اتیلن سبک LDPE به شکل زیر می باشد:

پلی اتیلن سبک LDPE چگونه تولید می شود؟

پلی اتیلن سبک در فشار بالا 1000 تا 3000 بار و دمای 80 تا 300 درجه سانتی گراد از طریق فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شود. دو فرآیند اساسی برای تولید پلی اتیلن سبک LDPE:

راکتور اتوکلاو هم زده
راکتور لوله ای

راکتور لوله ای بدلیل نرخ تبدیل اتیلن بالاتر نسبت به راکتور اتوکلاو ترجیح داده می شود.

خواص پلی اتیلن سبک چیست؟

نقطه ذوب 105 تا 115 درجه سانتی گراد
چگالی 940- 0.910 g/cm3
مقاومت بالا در برابر الکل ها، قلیایی های رقیق و اسیدها
مقاومت محدود در برابر هیدرو کربن های آلیفاتیک و آروماتیک، روغن های معدنی، عوامل اکسید کننده و هیدرو کربن های هالوژنه
مقاومت در برابر دما تا 80 درجه سانتی گراد به طور مداوم و 95 درجه سانتی گراد برای زمان های کوتاه تر
قیمت پایین با قابلیت پردازش خوب
استحکام در برابر ضربه بالا در دمای پایین و آب و هوای خوب
عایق الکتریکی
شفاف به شکل لایه نازک

پلی اتیلن سبک خطی LLDPE چیست؟

ساختار پلی اتیلن سبک خطی دارای یک ستون فقرات خطی با شاخه های کوتاه و یکنواخت بر خلاف شاخه های پلی اتیلن سبک است. شاخه های کوتاه پلی اتیلن سبک خطی بدون اینکه مانند شاخه های پلی اتیلن سبک درون یکدیگر بپیچند، بر روی یکدیگر می لغزند و از نظر ساختاری شبیه به پلی اتیلن سبک می باشد.

پلی اتیلن سبک خطی LLDPEچگونه تولید می شود؟

پلی اتیلن سبک خطی از پلیمریزاسیون اتیلن یا مونومر اتان با 1-بوتن و مقادیر کمتری از 1-هگزن و 1-اکتن تولید می شود. این فرآیند با استفاده از کاتالیزور های Ziegler-Natta یا متالوسن انجام می شود. در سناریوی امروزی پلی اتیلن سبک خطی بدلیل ویژگی های زیر جایگزین موفق پلی اتیلن سبک شده است.