Реферат. ХЕБО-03-19_реферат_ПЭНД_СоловьеваВС. Высокая устойчивость к органическим и неорганическим кислотам искл
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
1 СОДЕРЖАНИЕ Введение ............................................................................................................................................... 2 1.1.Химические свойства ...................................................................................................................... 2 1.2.Физические свойства ....................................................................................................................... 2 1.3.История создания ............................................................................................................................ 2 1.4.Исходные данные......................................................................................................................... 2-3 1.5.Полиэтилен низкого давления………………………………………………………………………………………………………..4 1.6.Виды продуктов……………………………………………………………………………………………………………………………….5 1.6.1.HDPE трубный ……………………………………………………………………………………………………………………………….5 1.6.2.HDPE литьевой……………………………………………………………………………………………………………………………5-7 1.7.Экологичность………………………………………………………………………………………………………………………………….7 1.8.Плюсы и минусы полиэтилена низкого давления……………………………………………………………………...7-8 1.8.1.Плюсы ПНД……………………………………………………………………………………………………………………………………7 1.8.2.Минусы ПНД………………………………………………………………………………………………………………………………….8 Заключение……………………………………………………………………………………………………………………………………………8 Литература…………………………………………………………………………………………………………………………………………….9 2 Введение 1.1Химические свойства полиэтилена низкого давления Низкая газопроницаемость Низкая паропроницаемость Высокая устойчивость к органическим и неорганическим кислотам(искл.азотная кислота) Высокая устойчивость к растворам солей Не взаимодействует с щелочами Низкая растворимость в органических растворителях(слегка разбухает) Газообразный и жидкий фтор и хлор разрушают полиэтилен 1.2.Физические свойства полиэтилена низкого давления Имеет прозрачный либо белый цвет в зависимости от толщины Запах отсутсвует Высокая эластичность Чем ниже плотность,тем мягче Плотность — 0,931-0,970 Высокая устойчивость к ударам Эксплуатационные температуры — 70-80, о С Температура плавления — +125-132 Низкая поглотительная способность Не проводит ток История создания Изобретателем полиэтилена считается немецкий инженер Ганс фон Пехманн, впервые получивший данный продукт в 1899 году. История полиэтилена низкого давления(ПНД) развивалась с 1920-х годов, когда Карл Циглер начал работы по созданию катализаторов для ионно-координационной полимеризации. Патент был получен после освоения технологии в 1954 году. Позже было начато промышленное производство ПНД. Начиная с 50-х годов полимер этилена стал активно применяться в пищевой промышленности как упаковка. 1.4.Исходные данные Полиэтилен — высокомолекулярное соединение, относится к классу полиолефинов; белый твёрдый продукт, устойчивый к действию масел, ацетона, бензина и других растворителей, а также сильных кислот(искл. концентрированной азотной). 3 Достижения полимерной промышленности последних лет - разработка новых марок пищевого полиэтилена, гигиеническая сертификация упаковок на химическую стойкость и разработка различных добавок в ПЭ - избавили большинство потребителей от стандартов прежних дней. Изделия из полимерных материалов все более активно входят в нашу повседневную жизнь. Полимерное сырье (ПЭНД, ПЭВД и ЛПЭВД) стало дефицитным продуктом нефтепереработки. Во многих странах - Норвегии, Франции, США, Канаде, Греции, Словакии - за последние годы были открыты новые заводы по производству мономеров и полимеров. Уже к 1999 году доля полимеров достигала 4% от мирового объема применения нефтепродуктов. По данным Всемирной Нефтяной Ассоциации, на сегодняшний день этот показатель уже превысил 5.4%. Консалтинговая компания Applied Market Information указывает на то, что европейская индустрия переработки несколько лет назад потребила более 45 млн. тонн термопластов, что соответствует годовому приросту в 3,3%. Объем потребления пакетов в странах Западной Европы увеличился приблизительно на 4%. Среднеевропейские страны (Польша, Чешская республика и Венгрия) также демонстрируют высокие темпы роста потребления изделий из ПЭНД и ПЭВД. Сравнительная характеристика полиэтилена высокого и низкого давления(ПЭВД и ПЭНД) Полиэтилен легко поддаётся механической обработке и сваривается; его применяют как антикоррозийное покрытие, для производства труб и другой сантехнической арматуры. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами, и потому обширно применяется в электротехнической промышленности. Вообще сфера использованиия полиэтилена довольно широка. Он используется в самых различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, в быту. Полиэтилен — один из самых дешёвых полимеров и в мировом производстве полимерных пластиков занимает первое место. В своей работе я бы хотела уделить особое внимание полиэтилену низкого давления(ПЭНД): Тип полиэтилена Мол.масса Плотность г/м 3 Температура плавления, о С Модуль упругости ,МПа V раст. , МПа Относ.удлинения, % ПЭВД 50-800тыс. 0,913-0,914 102-105 100-200 7-17 100-800 ПЭНД 50тыс.- 3×10 6 0,919-0,973 125-137 400-1250 15-45 100-1200 4 1.5.HDPE (полиэтилен высокой плотности/низкого давления) Характеристики полиэтилена низкого давления(минимальные и максимальные значения для промышленных марок) Показатели (при 23 о С) Значения для ненаполненных марок Плотность 0,94-0,97 г/см 3 Теплостойкость по Вика(в жидкой среде,50 о С/ч,50Н) 18-32 Мпа Предел текучести при растяжении (50 мм/мин) 10-19 Мпа Модуль упругости при растяжении(1 мм/мин) 610-1600 Мпа Относительное удлинение при растяжении (50 мм/мин) 600-700% Ударная вязкость по Шарпи(образец с надрезом) 2-NB кДж/м 2 Твердость при вдавливании шарика (358Н,30с) 38-59 Мпа Удельное поверхностное электрическое сопротивление 10 14 -10 15 Ом Водопоглощение (24 ч,влажность 50%) 0,1% Полиэтилен высокой плотности (HDPE) или по-другому полиэтилен низкого давления (ПЭНД) – это жесткий термопласт, который получают из нефти. Необходимо потратить 1,75кг нефти (суммарно в качестве исходного сырья и энергоносителя) для того,чтобы произвести один килограмм ПНД. Полиэтилен низкого давления повсеместно перерабатывается во вторичные гранулы, его номер для знака вторичной переработки – «2». Цена полиэтилена HDPE колеблется в зависимости от вида гранул и технологии их производства. 5 1.6.Виды продуктов: 1.6.1.HDPE трубный История массового применения полиэтилена высокой плотности (HDPE) при производстве труб началась относительно недавно, в 80-90е годы прошлого столетия, хотя первая труба из HDPE была изготовлена в 1955 году. Кроме водопроводов и канализационных систем, HDPE в Европе, а затем и в России, стал широко применяться в изготовлении газовых труб. Технология производства трубных марок HDPE продолжает совершенствоваться, в последнее время появились марки с повышенной гидростатической прочностью (PE100+, PE112), повышенной стойкостью к растрескиванию (PE100RC, ПЭ- 100 RC), повышенной термостойкостью (PERT). Производство стойкого к растрескиванию трубного полиэтилена (PE100 RC, ПЭ100 RC) в последнее время активно совершенствуется. Трубы из полиэтилена RC становятся все более популярными. Область применения труб ПЭ 100 RC: 1. Подключение домов: как загородных,так и многоквартирных. 2. Внутриквартальные сети водоснабжения: открытая прокладка с песчаной подушкой; бестраншейная прокладка,открытая прокладка без замены грунта. 3. Городские сети водоснабжения: открытая прокладка с песчаной подушкой; бестраншейная прокладка,открытая прокладка без замены грунта; бестраншейная технология восстановительных старых трубопроводов(санация). 4. Напорные сети водоотведения(канализации): любые виды прокладки. 1.6.2.HDPE литьевой Для литья под давлением полиэтилена высокой плотности (HDPE) используется материал в гранулах с различными показателями текучести расплава (ПТР). Важными характеристиками литьевого ПНД являются производительность (легкость в переработке) в сочетании с физико-механическими свойствами. Это, прежде всего, стойкость к растрескиванию (ESCR), твердость, ударная вязкость. Прочный полиэтилен HDPE обладает хорошей перерабатываемостью при пониженных температурах литья, а также высокими физико-механическими характеристиками. Эти свойства литьевого ПНД важны прежде всего при производстве жесткого ПЭ, в частности, ПНД для крышек для газированных безалкогольных напитков (CSD). 6 Литьевой ПЭНД для льтья под давлением Марка Производитель ПТР Применение 2200J Lotte Chem 5,0 (190°С/2,16) Изделия бытового и хозяйственного назначения 277-73 Лукойл 17,0-25,0 (190°С/5) Игрушки, бутылки I-0760 Шуртанский ГХК 5,50 — 8,50(190°С/2,16) Тара различного вида, например, ящики, корзины, контейнеры и другие емкости. I-1561 Шуртанский ГХК 13,0-18,0 (190°С/2,16) Тара различного вида, например, ящики, корзины, контейнеры и другие емкости. ПЭ2НТ22-12 Казаньоргсинтез 6,0-9,0 (190°С/2,16) Изделия бытового и хозяйственного назначения HD85612 NP Сибур 8,5(190°С/2,16) предназначен для производства изделий методом инжекционного формования, таких как ящики, мусорные корзины, каски и изделия общего назначения ПЭ2Н21-13 Казаньоргсинтез 3,0-7,0 (190°С/2,16) Изделия бытового и хозяйственного назначения методом литья под давлением ПЭ2НТ21П1- 13 Казаньоргсинтез 5,0-9,0 (190°С/2,16) Изделия бытового и хозяйственного назначения методом литья под давлением 7 IM26/64 Газпром Уфа 6,0-10,0 (190°С/2,16) Детали приборов и машиностроения, контейнейнеры, тара IM59/64 Газпром Уфа 13,0-21,0 (190°С/2,16) Медицинские изделия, пищевых контейнеры, игрушки Т50-500 Киянлынский ГХК 6,0- 9,0(190°С/2,16) Литье под давлением (инжекционное формование) полимерных изделий 1.7.Экологичность ПНД — экологичный материал, т.е отходы полиэтилена поддаются переработке во вторичную гранулу, широко используемые при изготовлении новых полимерных изделий. Кроме того, изделия из ПНД пригодны для многократного использования, что в значительной степени выделяет его на фоне многих других материалов. Также важно отметить низкие энергозатраты на производство. Низкие энергозатраты значительно уменьшают количество выбросов в атмосферу при производстве энергоресурсов. По горючести ПНД, также как полипропилен, отнесен, согласно стандарту DIN 4102, к классу В: В1 — трудно возгораемые и В2 — легко возгораемые. Температура самовоспламенения около 350°С. В химическом составе полиэтилена содержится только углерод и водород. следовательно практически единственными веществами, выделяющимися при его горении, являются углекислый газ,угарный газ, вода и незначительное количество сажи. 1.7.Плюсы и минусы полиэтилена низкого давления. 1.7.1.Плюсы ПНД: 1. Прочность. Продукция из ПНД отличается высокой устойчивостью к механическим повреждениям. 2. Высокая эластичность, гибкость, вязкость. ПНД способен выдерживать небольшое растяжение или сжим. 3. Паро- и водонепроницаемость, минимальное влагопоглощение. Полиэтилену низкого давления не страшно длительное пребывание в воде, поскольку влага и испарения не наносят данному материалу никакого ущерба. Упаковка из ПНД способна защитить хранимые в ней товары или продукты от воды. 8 4. Устойчивость к воздействию агрессивных соединений. Изделия из ПНД не боятся кислот и щелочей, им не причиняют вреда также различные продукты нефтехимии: бензин, моторное масло, солярка и пр. 5. Простота эксплуатации и ремонта. Использование товаров на основе полиэтилена низкого давления не требует каких-то особых условий и специального ухода. В случае необходимости ремонт осуществляется очень легко и быстро - посредством тепловой сварки, которая осуществляется специальным аппаратом. 6. Низкая теплопроводность. ПНД способен выдерживать большой температурный диапазон: от -70 °С до +100 °С. При этом полностью сохраняет первоначальную форму и свойства. 7. Безопасность для человека. Продукция из полиэтилена низкого давления не выделяет никаких токсичных веществ и не имеет неприятного запаха. Поэтому без ограничений может использоваться в быту, торговле и пищевой промышленности. 8. Низкая стоимость. Полиэтилен низкого давления имеет очень небольшую себестоимость. Поскольку при его производстве тратится небольшое количество энергии и не требуется использование дорогостоящего оборудования либо расходных материалов. 9. Устойчивость к истиранию и деформации. Товары из ПНД способны сохранять первоначальный вид даже при долговременной эксплуатации. 10. Широкий выбор дизайнерских решений. Изделиям из полиэтилена низкого давления можно придать разную форму и цвет, а также наносить различные рисунки и надписи на их поверхность. 1.7.2.Минусы ПНД: Ключевым изъяном полиэтилена низкого давления является старение материала при долгом воздействии ультрафиолетовых лучей. Иными словами, изделия из ПНД не любят попадания прямого солнечного света. Другим минусом данного полимера является боязнь температур выше допустимых значений. При высоких температурах изделия из полиэтилена низкого давления начинают плавиться и деформироваться. Заключение Не вызывает сомнения, что новые процессы и промышленные производства ПЭ на их основе будут высоко-экономичными, мало энерго- и металлоемкими, просты по технологическому и аппаратурному оформлению. При этом также будут разработаны различные методы создания полимерных материалов заданной морфологии, структуры и свойств. 9 Литература 1. Johan Geisler, «Low-Density Polyethylene «Properties and Applications». 2. Handbook of industrial polyethylene and technology «Definitive Guide to Manufacturing, Properties,Processing, Applications and Markets»,Mark A. Spalding Ananda M. Chatterjee. 3. Волков А.В, «Простые пластмассовые радости». 4. Копылов, «В мире полимеров». 5.«Полимерные материалы: свойства и применение», Кацнельсон, Марк Юльевич, Балаев и др. 6. Брацыхин Е.А., Шульгина Э.С. Технология пластических масс. -Л.: Химия, 1982. 328 с. |