Линейный полиэтилен: описание, технические характеристики, применение

Линейный полиэтилен низкой плотности в настоящее время получил широкое распространение благодаря наличию таких качеств, как прочность, пластичность и гибкость. Использование такого материала пользуется спросом благодаря тому, что удается достичь высоких результатов при малых затратах.

Свойства полимеров

Свойства линейного материала позволяют применять его не только в промышленности, но и в быту. Среди основных качеств выделяются следующие:

• Такие свойства, как пароизоляция и гидроизоляция, хорошо подходят для длительного хранения продуктов без потери влаги в этот период.
• Материал отлично переносит воздействие практически всех органических растворителей. Воздействие некоторых же составов возможно лишь при соблюдении определенных условий, к примеру, при температуре 60 градусов по Цельсию и выше.
• Из-за высокой эластичности линейного полиэтилена из него можно изготавливать тонкие и даже сверхтонкие пленки.
• Хорошо противостоит ультрафиолетовым лучам.
• Высокая устойчивость нагрузкам ударного типа.
• Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики, имеет довольно низкую стоимость.

Другая разновидность вещества

Есть и другой тип линейного полиэтилена - высокого давления. Характеристики этих двух видов одного материала достаточно схожи, однако второй обладает более высокой прочностью. Кроме того, он лучше противостоит еще и нагрузкам механического типа, а также воздействию органических жидкостей и высоким температурам. Однако при этом у него есть и недостаток, который кроется в меньше пластичности полиэтилена. Еще одна особенность линейного полиэтилена высокого давления в том, что он производится многослойным, а это сильно увеличивает прочность готового продукта. По этой причине его и можно эксплуатировать в средах с повышенным давлением.

Есть небольшой недостаток, который касается обоих типов изделия, - это практически полное отсутствие разложения. Из-за этого приходится самостоятельно утилизировать использованные материалы.

Общие характеристики

Основная характеристика линейного полиэтилена - это плотность. Именно эта характеристика влияет на структуру вещества, а значит, и на сферу его применения. Если отличается плотность материала, то сильно отличается и его структура. Полимер с большей плотностью будет обладать и более плотной структурой решетки. Увеличение плотности решетки приведет к повышению прочности изделия, но при этом и к уменьшению характеристик оптического типа. Плотность линейного полиэтилена может быть не только низкой, но и высокой.

Производство материала

Что касается применения линейного полиэтилена, то он очень часто используется в промышленности, так как его химическая стойкость очень высока. Чаще всего из этого материала изготавливают разные емкости. На сегодняшний день используется три вида производства ЛПНП.

• Первый метод называется суспензионной полимеризацией. В данном случае процесс изготовления проходит в определенного рода суспензии, в которую добавляют катализаторы. При этом необходимо постоянно размешивать состав. В данном случае можно получить состав, который будет иметь полностью однородную структуру, но при этом в ней будут находиться остатки стабилизатора.
• Второй тип - это полимеризация растворного типа. Особенностью данного метода стало то, что линейный полиэтилен изготавливается при поддержании определенной температуры, от 60 до 130 градусов по Цельсию. В результате можно получить материал, который будет отлично противостоять истиранию и обладать высокой пластичностью. Однако здесь имеется проблема, связанная с выбором катализатора, так как при повышенных температурах многие вещества начинают вступать в химические реакции.
• Третий тип - это самый старый метод производства, который называется газофазной полимеризацией с использованием диффузии. При использовании этого метода можно получить материал, который будет отличаться своей чистотой, но при этом он не будет иметь однородности состава, что вызовет различные реакции на разных участках, на один и тот же состав.

Стоит отметить, что при использовании любого метода ЛПНП получается в гранулах. Чтобы придать ему окончательную форму, используется термическая обработка материала.

Полиэтилен с высокой плотностью

Производство полиэтилена с высокой плотностью осуществляется по другой технологии. Здесь применяется способ полимеризации такого вещества, как этилен, в автоклаве или в реакторе. Для того чтобы осуществить данный процесс, необходимо нагреть этилен до температуры в 700 градусов по Цельсию, после чего под давлением в 25 МПа нужно подать его в первую часть реактора. При этом должны обязательно быть кислород и инициализатор. В первой части реактора вещество нагревается еще сильнее, до 1800 градусов по Цельсию.

После достижения данной температуры материал поступает во вторую часть реактора, где температура снижается до 190-300 градусов, а давление вырастает до 130-250 МПа. Именно здесь при таких условиях и происходит полимеризация. Важно добавить, что небольшой процент инициализатора будет присутствовать в конечном продукте.

Виды ЛПНП

На сегодняшний день полиэтилен низкой плотности используется достаточно широко и чаще всего для изготовления разных пленок. Известно несколько видов материала.

• Литьевой полиэтилен. В основном применяется для фасовки горячей пищи. Этому способствует высокая пластичность, высокая стойкость к влаге и температуре.
• Пленочный полиэтилен. Из этой разновидности обычно изготавливают разные пакеты, для которых характерна высокая эластичность.
• Ротационный полиэтилен. Используется для изготовления баков, характеризующихся химической нейтральностью.

Линейный полиэтилен LLDPE

Эта разновидность вещества низкой плотности, которое характеризуется тем, что его структура состоит из большого количества коротких ветвей. Основной источник получения данного вещества – это процесс сополимеризации этилена и олефина.

Основная сфера применения данного вида полиэтилена – это пленки с малым и средним запасом прочности. Отличительная особенность в том, что такой материал специально предназначен для эксплуатации в среде высоких температур с высокой производительностью. Температурный режим, который может выдерживать изделие из такой пленки – от -20 до +60 градусов по Цельсию. Также обладает высокой морозостойкостью и может использоваться для производства пищевой тары.

Линейное расширение

Среди разнообразных характеристик полиэтилена линейное расширение также играет очень важную роль. К примеру, если сравнивать данные коэффициенты у металла и у полиэтилена, то у второго он будет выше в 14 раз. Если покрывать поверхность выпуклого типа пленкой из полиэтилена, то из-за разницы в данном коэффициенте будет сильно меняться адгезия, она будет увеличиваться.

Если подводить итог всему выше сказанному, то становится очевидно, что полиэтилен в последнее время становится все более популярным. Этому способствует то, что на его производство тратится меньше средств, из-за чего его себестоимость гораздо ниже, чем у металла, к примеру, но при этом его эксплуатационные характеристики достаточно высоки. Кроме того, из него также можно изготавливать различные тары, которые могут применяться как в промышленности, так и в пищевой отрасли.