البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي: بولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي ، عالي الكثافة UHRPE PE-1000 ووزن جزيئي مرتفع للغاية

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 05:24

يسمى البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (PE-500) بوليمر بلاستيكي. يحتوي على عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية الفريدة ، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الظروف القاسية. في هذه المقالة ، سننظر في كل شيء عن البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي.

ما هذا؟

تنتمي هذه المادة إلى أحد أنواع الإيثيلين البلاستيكي المبلمر. ميزته هي روابط جزيئية خطية مستطيلة موجهة في نفس الاتجاه. تتميز هذه الدوائر بإدراك أفضل ونقل الأحمال.

في المظهر ، يشبه البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي البلاستيك . إنه صلب وعديم الرائحة ولا يحتوي على مواد سامة. يتم إنتاج المادة عن طريق تخليق محفزات الإيثيلين والميتالوسين في محطات الضغط المنخفض. في مرحلة الإنتاج ، يضاف لون إلى المواد الخام لإعطاء لون الإيثيلين المبلمر.

ينتج المصنعون أيضًا بوليمر بوزن جزيئي فائق الارتفاع (وزن جزيئي فائق الارتفاع) بوزن جزيئي يزيد عن 10000000 وحدة. (PE-1000) . من حيث خصائص القوة ، فهي تتفوق عدة مرات على بعض درجات الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ.

المميزات والعيوب

تحتوي المادة على عدد من المزايا المهمة. المزايا الرئيسية هي كما يلي:

• مقاومة ممتازة للتآكل والتآكل الميكانيكي ؛ البوليمر عالي الكثافة له مقاومة عالية للتأثير ؛
• مقاومة الشقوق والرقائق وأنواع التشوه الأخرى ؛
• مقاومة تقلبات درجات الحرارة ، بسبب السماح للمادة بالعمل في كل من مؤشرات درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط وفي الحد الأدنى من درجات الحرارة ؛
• مقاومة الرطوبة والمواد العدوانية (باستثناء المؤكسدات) ؛ تتحقق هذه الميزة بسبب عدم وجود مجموعات الأميدات أو الإسترات أو الهيدروكسيل في المادة ، والتي تكون عرضة للمواد العدوانية كيميائيًا ؛
• مقاومة الإشعاع الشمسي.
• خصائص صحية عالية - المواد ليست عرضة لهجمات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ؛ لا تتشكل الفطريات والعفن عليها ؛
• قدرة جيدة على العزل الكهربائي والعزل الكهربائي ؛
• يتميز البولي إيثيلين PE-500 بقدرة لحام ممتازة ؛
• مقاومة الإشعاع.

تشمل عيوب المادة نقطة انصهارها المنخفضة (لا تزيد عن + 150 درجة مئوية) ، ولهذا يوصى بتشغيل البوليمر عند درجة حرارة لا تزيد عن +100 درجة.

يعتبر البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي جديدًا نسبيًا .يتم إنتاجه من قبل شركتين محليتين (Tomskneftekhim و Kazanorgsintez). تكنولوجيا التصنيع معقدة ومكلفة ، مما يؤثر على تكلفة المنتج النهائي.

خصائص وخصائص المواد

يحتوي البولي إيثيلين عالي القوة على سلاسل جزيئية طويلة تكاد تكون موازية لبعضها البعض. توفر هذه الميزة الهيكلية مؤشرات قوة عالية. ومع ذلك ، تنشأ روابط ضعيفة بين بعض الجزيئات ، ولهذا السبب لا يمكن تسمية المادة بأنها مقاومة للحرارة. درجات حرارة العمل تصل إلى + 100 درجة مئوية. مع زيادة مؤشرات درجة الحرارة إلى +140 درجة ، يذوب البوليمر ويتحول إلى كتلة لزجة.

يحتوي البوليمر PE-1000 على الخصائص التقنية التالية:

• امتصاص الماء - 0.01-0.05٪ ؛
• الثقل النوعي - 0 ، 93-0 ، 94 جم / سم مكعب ؛
• معامل الانحناء - لا يزيد عن 1 جيجا باسكال ؛
• معامل الاحتكاك - حوالي 0 ، 1 ؛
• معامل قوة التأثير - 160-170 كيلوجول / متر مربع ؛
• استطالة الانحناء - 8-10٪ ؛
• مقاومة السطح - 1014 أوم.

يتم تصنيف المادة على أنها قابلة للاشتعال بشكل طبيعي. أثناء التشغيل ، لا ينبعث منها مواد ضارة في البيئة.

طرق المعالجة

يتم تصنيع البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي وفقًا للمعايير المقابلة لـ GOST 16338-85. يستخدم الإنتاج طريقة تخليق الإيثيلين تحت تأثير محفزات الميتالوسين. في الوقت الحالي ، هناك عدة طرق معروفة لمعالجة البوليمر.

التكلس والضغط على الساخن

بفضل هذه الطرق ، يتم الحصول على البولي إيثيلين المتآلف ذو الحجم الكبير والألواح والأسطوانات. في عملية التصنيع الإضافي ، يتم الحصول عليها من الشرائط المخططة والآليات المختلفة للمعدات. تتضمن تقنية الإنتاج الضغط البارد لمسحوق البوليمر إلى فراغات وتلبيدها اللاحق عند درجة حرارة +200 درجة .نتيجة للمعالجة الحرارية ، يتم الحصول على منتجات نصف منتهية - متراصة ، ألواح وكتل.

بثق المكبس

تتكون عملية الإنتاج من صهر المواد الخام عند درجات حرارة عالية إلى كتلة مطاطية متجانسة. منه باستخدام وحدات خاصة مع فتحات أو قضبان أو أنابيب أو أشرطة بأطوال مختلفة يتم ضغطها.

غزل جل

تتضمن تقنية التصنيع عدة مراحل: إذابة المادة الأولية في زيت البارافين وإجبار الكتلة الناتجة من خلال ثقوب رقيقة في الماء. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على الخيوط ، والتي يتم حرقها لاحقًا في معدات الفرن مع السحب المتزامن للألياف وإزالة المواد المذيبة. عند معالجتها بغزل الهلام ، يتم الحصول على ألياف فائقة القوة.

طريقة المعالجة الأخيرة أكثر شيوعًا.

التطبيقات

نظرًا لخصائصه الفريدة ، يتم استخدام البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي في مختلف المجالات. غالبًا ما يتم استخدامه كنظير ، لتحل محل مختلف المعادن غير الحديدية والفولاذ عالي السبائك والمواد الأخرى.

في الطب

تم استخدام البوليمر شديد القوة لتصنيع الغرسات منذ عام 1962. اليوم ، يتم استخدامه في صناعة الأطراف الاصطناعية لمفاصل الورك في الجراحة وزراعة الأسنان في طب الأسنان. يتم استخدام المواد في صناعة منتجات تقويم العظام المختلفة.

في الصناعات الكيماوية والغذائية والخفيفة

يتم استخدام المواد لتصنيع المعدات والمكونات الخاصة بإنتاج الأغذية ، وحاويات التخزين ونقل المواد العدوانية كيميائياً ، وزجاجات مستحضرات التجميل ، والبراميل ، والخزانات.

في الصناعة العسكرية

تستخدم ألياف البوليمر القوية لتصنيع معدات الحماية الشخصية لأفراد الأمن. على وجه الخصوص ، تصنع منها السترات الواقية من الرصاص والخوذات. الدرع الناتج خفيف الوزن ، لكنه في نفس الوقت يحمي بشكل موثوق من جروح الرصاص . وأيضًا بمساعدة هذا البوليمر ، يتم تسليح المعدات الخاصة.

في الهندسة الميكانيكية

يستخدم البولي إيثيلين عالي القوة لتصنيع قطع الغيار التي تعمل في البيئات الهيدروليكية أو الزيتية. يتم استخدامه لإنتاج المحامل والبطانات والبطانات والتروس - الأجزاء المعرضة لدرجة عالية من التآكل الميكانيكي. قطع غيار التركيبات الهوائية مع زيادة ضغط العمل مصنوعة من البوليمر الثقيل PE-1000.

السلع والمعدات الرياضية

يتم استخدام المواد في تصنيع بدلات المبارزة والزي الرسمي لتسلق الجبال والزلاجات وألواح التزلج على الجليد.

العديد من السلع الاستهلاكية مصنوعة من بوليمر عالي القوة . وتشمل هذه المنتجات زراعة الأزهار ومفروشات الحمامات والأدوات المنزلية وأدوات الحدائق. يتم استخدامه لإنتاج الأثاث ولعب الأطفال والمراحيض المتنقلة ومعدات ترتيب ملاعب الأطفال.