Полиэтилен в Минске

Полиэтилен: технические характеристики и применение

Полиэтилен (ПЭ, PE) термопластичный полимер этилена, выпускаемый в широком диапазоне марок с различной плотностью, молекулярной массой и степенью кристалличности. Материал востребован в производстве изделий технического назначения благодаря стойкости к агрессивным средам, низкому водопоглощению и стабильности механических свойств в интервале температур от 60 до +80 C (для низкого давления). В зависимости от технологии полимеризации различают полиэтилен высокого давления (ПЭВД, LDPE), низкого давления (ПЭНД, HDPE), линейный полиэтилен (ЛПЭНП, LLDPE) и сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, UHMWPE).

Ключевые свойства и параметры

Плотность материала определяет его эксплуатационные характеристики: от 0,910 до 0,925 г/см для ПЭВД, от 0,941 до 0,965 г/см для ПЭНД. Показатель текучести расплава (ПТР) варьируется от 0,2 до 25 г/10 мин и подбирается под конкретный метод переработки экструзию, литьё под давлением или выдувное формование. Прочность при разрыве достигает от 20 до 45 МПа, относительное удлинение от 300 до 800 %. Модуль упругости при изгибе составляет от 200 до 1400 МПа в зависимости от марки.

Химическая стойкость полиэтилена распространяется на растворы кислот, щелочей, солей, алифатические углеводороды и спирты. Материал не устойчив к действию концентрированной азотной кислоты, хлора и ароматических растворителей при повышенных температурах. Диэлектрическая проницаемость от 2,2 до 2,4 при частоте 1 МГц, удельное объёмное сопротивление от 10 до 10 Омсм.

Марки и области применения

• ПЭВД (LDPE) плёнки, изоляция кабелей, покрытия, трубы для холодного водоснабжения;
• ПЭНД (HDPE) напорные трубопроводы, ёмкости, топливные баки, геомембраны;
• ЛПЭНП (LLDPE) стрейч-плёнки, многослойные упаковочные материалы, рукавные плёнки;
• СВМПЭ (UHMWPE) футеровки бункеров, направляющие, звёздочки конвейеров, детали узлов трения;
• Сшитый полиэтилен (PEX) трубы систем отопления и горячего водоснабжения, работающие при давлении до 10 бар и температуре до 95 C.

Технологии переработки

Основные методы переработки полиэтилена экструзия рукавных и плоскощелевых плёнок, литьё под давлением, экструзионно-выдувное формование, ротационное формование и переработка методом пневмоэкструзии. Температура переработки составляет от 160 до 240 C для ПЭВД и от 180 до 260 C для ПЭНД. Усадка при литье под давлением от 1,5 до 3,0 % в зависимости от марки и толщины стенки изделия.

Для повышения стойкости к ультрафиолетовому излучению в состав вводят технический углерод (сажу) в количестве от 2 до 2,5 % такие марки применяются для наружных трубопроводов и геосинтетических материалов. Антистатики, антипирены и смазки добавляются на стадии компаундирования для придания специальных свойств.

Сравнение основных типов полиэтилена

Особенности выбора для инженерных задач

При подборе марки полиэтилена для конкретного применения учитывают условия нагружения, рабочую среду и метод переработки. Для напорных трубопроводов питьевого водоснабжения применяют ПЭ 100 с минимальной длительной прочностью MRS 10 МПа. Для химически агрессивных сред выбирают марки с повышенной стойкостью к растрескиванию под напряжением (ESCR). В узлах трения, работающих в абразивной среде, используют СВМПЭ с молекулярной массой от 3 до 6 млн г/моль.

Полиэтилен подлежит вторичной переработке: отходы производства и использованные изделия дробятся, гранулируются и возвращаются в технологический цикл. Вторичный полиэтилен применяется для производства технических плёнок, трубных гильз, ящиков и поддонов, где не требуются высокие механические показатели.

Вопросы и ответы (FAQ)