Полиэтилен высокой плотности и низкой плотности чем отличаются
Отличия и особенности ПВД и ПНД
Слово пластик включает в себя широкий спектр синтетических материалов, в основном полученных из нефтехимических продуктов. С научной точки зрения они называются органическими полимерами и выпускаются в различных типах, наиболее распространенным из которых является полиэтилен или полиэтилен (ПЭ).
Это имеет дальнейшие классификации, в соответствии с изменением молекулярной структурой органических соединений. Основные две его структуры-полиэтилен низкой плотности (ПВД) и полиэтилен высокой плотности (ПНД). Они различаются по плотности и характеристикам. Также широко используются в обычном быту.
Общие типы полиэтилена (ПЭ)
ПЭ относится к семейству полиолефиновых полимеров и классифицируется по своей плотности и разветвленности. Наиболее распространенными видами полиэтилена являются:
o Полиэтилен низкой плотности (ПВД)
o Линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПНП)
o Полиэтилен высокой плотности (ПНД)
o Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)
Полиэтилен высокой плотности (ПНД)
Полиэтилен высокой плотности (ПНД) – это экономичный термопластик с линейной структурой и низкой степенью разветвления. Он изготовлен при низкой температуре (70-300°C) и давлении (10-80 бар) и получен из:
ПНД производится в основном с использованием двух методов: шламовой и газофазной полимеризации.
Полиэтилен низкой плотности (ПВД)
Полиэтилен низкой плотности (ПВД) – это полужесткий и полупрозрачный полимер. По сравнению с ПНД он имеет более высокую степень короткого и длинного бокового разветвления цепи. Он производится при высоком давлении (1000-3000 бар; 80-300°с) с помощью процесса свободно радикальной полимеризации.
Для производства полиэтилена низкой плотности используются два основных процесса: перемешивание в автоклаве или трубчатые маршруты. Трубчатый реактор получает предпочтение перед автоклавным путем из-за более высоких скоростей конверсии этилена.
Отличия ПВД и ПНД
ПВД (полиэтилен низкой плотности) и ПНД (полиэтилен высокой плотности) сформировали ландшафт упаковочной и обрабатывающей промышленности. ПВД хорошо известен тем, что широко используется в пластиковых пакетах, поскольку его низкая плотность делает его легким и гибким, это идеальный вид применения. ПНД, с другой стороны, является более твердым и обладает более высокой прочностью и лучшей устойчивостью к нагреву. В последнее время он стал очень популярным в качестве исходного материала для 3D-печати нитей, используемых вместо АБС-материала. Он также используется для производства прочных пластиковых деталей, таких как трубы из ПНД, игрушки и пластиковые стулья.
Потребительские товары – низкая стоимость и легкая обрабатываемость делают ПНД материалом выбора в нескольких бытовых / потребительских товарах, таких как мусорные контейнеры, предметы домашнего обихода, коробки со льдом, игрушки и т.д.
Чем отличается полиэтилен высокого давления от полиэтилена низкого давления
Полиэтилен считается самым доступным и недорогим материалом синтетической промышленности. Его возможно увидеть где угодно, в составе любого упаковочного материала. Поэтому он имеет широкий диапазон применения в повседневной жизни и на производстве хозяйственной продукции. Изготовление этого продукта налажено в большинстве нефтехимических заводов предприятиях. Синтез продукта проводится при использовании низкого или высокого давления. Этот материал разделяется на полиэтилен высокого давления и низкого давления, отличия заключаются в способе синтеза и внутренней структуре. Чтобы знать, как отличить пнд от пвд, требуется знать характеристики каждого вида.
Основные характеристики и отличия полиэтилена высокого и низкого давления
Материал, изготовленный при низком давлении, имеет ряд свойств:
Характеристики следующего материала значительно отличаются от представленного выше. Главная разница между пнд и пвд заключается в их внутренней химической структуре. Полиэтилен высокого давления создан на основе ветвистой молекулярной структуры, и связь между молекулами настолько слабая, что не представляется возможным сформировать кристаллическую решетку. Это заметно влияет на разрывную устойчивость. Зато обеспечивает высокий уровень пластичности. Материалы пнд имеет значительную плотность по сравнению с пвд. Плотность – это свойство определяющее прочность и химическую стойкость продукта.
Особенности синтеза
Отличие пвд от пнд заключается в особенностях изготовления каждого из них. При синтезировании полиэтилена высокого давления требуются следующие условия:
Условия для формирования полиэтилена низкого давления:
Как видно из технических условий синтеза каждого вида, для создания пвд требуется больше затрат. Все это влияет на эластичность готового продукта, что считается серьезным отличием пнд и пвд.
Как можно визуально отличить пнд от пвд?
Определить вид и качество полиэтилена можно, осмотрев его визуально и прощупав. Внешние признаки каждого отличаются:
| ПВД | ПНД | |
| Признаки | · блестит; · тянуться. | · матовая поверхность; · шуршащая поверхность. |
Оба этих материала получили широкую популярность в изготовлении пакетов. В чем разница пакетов для мусора пнд и пвд? Например, в пвд – пакетах можно без страха разрыва переносить острые предметы или коробки с острыми углами. За счет высокой степени тягучести и эластике такие пакеты не порвутся. Но в них не получится переносить тяжелые и крупногабаритные продукты. Пнд за счет своей прочности способен выдерживать большие веса, но если острый предмет нарушит структуру, то по всему пакету пойдет трещина. Можно сделать вывод, что отличия пакетов пвд и пнд заключаются в прочности.
Области применения
Главной областью применения полиэтилена низкого давления считается промышленность и строительство. Такой материал получил распространение в изготовлении водопроводных труб, бочек, биотуалетов и мебельной фурнитуры. Используется в качестве продукта для упаковки. В повседневной действительности можно встретить пакеты из пнд. Это «майки» либо сумки с вырубленной ручкой. Такие изделия имеют высокую прочность и надежность.
Полиэтилен высокого давления применяется в области изготовления фирменных, красочных пакетов, форм для упаковки. Благодаря возможности печати красочных рисунков на них, такой материал имеет высокую популярность. Из него выполняют фирменные пакеты с логотипами изготовителя. Также из него создают пищевые контейнеры. Из-за своей тягучести и вязкости применяются в создании упаковочных пленок. В обыденной жизни каждый покупает продукцию, созданные из этого химического продукта, в магазинах.
Разница целлофана и полиэтилена
Соперником этого продукта в среде упаковочных материалов является целлофан. По способу синтеза он менее токсичен для человека, потому что формируется из целлюлозы, а полиэтилен из химических полимеров. Но в прочности он сильно уступает своему противнику. Производство целлофана довольно затратное, поэтому редко можно встретить в магазине «майки» из этого материала. Его в основном применяют в качестве упаковки для пищевой продукции. Потому что не несет никакого вреда организму.
Способы и условия изготовления полиэтилена значительно расширяют области его применения. В каждой сфере социальной жизни можно встретить этот продукт нефтехимической промышленности. И разница пвд и пнд в пленке, в упаковке и других продуктах — это прочность и эластичность.
Полиэтилен высокого и низкого давления: в чем отличие?
В чем заключается различие между ПВД и ПНД, как не спутать эти два материала друг с другом? Какой из них выбрать для ваших фирменных пакетов? Постараемся в этой статье ответить на вопросы, интересующие многих наших заказчиков.
В чем заключается различие между ПВД и ПНД, как не спутать эти два материала друг с другом? Какой из них выбрать для ваших фирменных пакетов? Постараемся в этой статье ответить на вопросы, интересующие многих наших заказчиков.
Полиэтилен высокого давления — это блестящий, гладкий, гибкий и тянущийся материал. Более всего он подходит для изготовления пакетов с усиленной вырубной ручкой. Да и петлевой тоже. Печать на его глянцевой поверхности материала смотрится ярко, цвета — сочно. Вот почему именно из ПВД, как правило, делают пакеты для имиджа. К тому же они меньше сминаются. Еще один плюс этого материала в том, что пакеты из него легче выдерживают острые углы и режущие кромки помещаемых в них предметов.
К недостаткам относится то, что пленка из ПНД сильнее мнется и тому же ощутимо шуршит, делая тем самым ее не очень подходящей для имиджевых пакетов. Если такой пакет проколоть, он может разойтись по прямой линии. Но в то же время многие предпочитают именно этот материал за то, что он напоминает бумагу.
Чтобы соединить положительные качества обоих материалов в процессе производства изделий из ПВД в сырье часто добавляют от 5 до 15 процентов гранул ПНД. Это придает пленке большую прочность. И напротив, при изготовлении пакетов из ПНД добавляют такой же процент гранул ПВД. Это делает пленку более эластичной и стойкой к разрыву. Таким образом получается, что большинство используемых нами пакетов произведены по факту из полиэтилена среднего давления.
Физические свойства
В качестве сырья для производства каждого этого вида пленки служат полиэтиленовые гранулы. Их изготавливают на нефтехимических заводах методом полимеризации этилена. Различия в способах выпуска и определяют разницу физических свойств.
Как материал обозначают в разных странах
При обозначении каждого из двух видов пленки иногда используют зарубежный стандарт сокращенного названия, который отличается от нашего по самой своей сути. Для иностранцев главным критерием служит не давление, при котором производится гранула, а плотность конечного продукта. Эта разница в подходах к названию нередко вызывает путаницу.
Сами посудите: российские гранулы полиэтилена высокого давления, пленки и изделия из них за рубежом носят название LDPE (Low Density PolyEthylene), то есть полиэтилен низкой плотности.
В свою очередь российские гранулы полиэтилена низкого давления в зарубежном варианте называются HDPE (High Density PolyEthylene) — полиэтилен высокой плотности.
Полиэтилен низкого давления (ПНД)
Преимущества ПНД
К преимуществам ПНД относятся:
— высокая износостойкость;
— неподтверженность коррозии;
— инертность к большому количеству химикатов;
— повышенная гибкость;
— устойчивость к температурным перепадам;
— высокие показатели ударной прочности;
— высокие диэлектрические свойства.
Технологии производства ПНД
Существует 3 метода изготовления ПВП. Первый это суспензионная полимеризация гранул, предварительно подготовленных, и прохождение процесса в спецрастворе суспензии. Для стабильности состава применяют химические стабилизаторы, например, оксиды легких металлов, кислоты неагрессивного типа. Состав при полимеризации требуется постоянно перемешивать для обеспечения максимально устойчивого соединения компонентов. Данный способ позволяет получить предельно однородный по структуре материал, без слабых зон или дефектов. Недостатком технологии является то, что остатки стабилизатора попадают в состав конечного продукта.
Второй способ, растворная полимеризация, происходит при температурном диапазоне 60-130С с катализатором. Получаемый материал однороден, гибок, структура восстанавливается поле небольшого деформирования, устойчив к износу. Из недостатков стоит отметить трудности при подборе катализатора, т.к. многие хим.элементы при температурном воздействии начинают участвовать в хим.реакции, что недопустимо из-за влияния на итоговый результат.
Третий способ это газофазная полимеризация, которая сейчас используется лишь на небольшом количестве производств. Она почти не применяется из-за не очень высокого качества итогового продукта. Полимеризации осуществляется в газовой среде. При этом методе молекулы беспрепятственно перемещаются и сталкиваются, поэтому конечный продукт не очень однороден, и отдельные участки могут обладать меньшей устойчивостью к износу.
При полимеризации выделяется достаточно много побочных продуктов, являющихся производственными отходами. Большая часть отходов вредна для экологии, поэтому необходимо их правильно хранить и утилизировать. К этому не стоит относиться пренебрежительно, т.к. все процедуры по хранению и утилизации регулируются законодательными нормами и последствия нарушения будут очень серьезными.
Как происходит в целом синтез гранул ПНД :
В реактор помещается раствор этилена в насыщенном углеводороде гексане. Состав разогревают сначала до 160 С, а потом до 2500 С. Давление при этом составляет до 5,3 МПа. В течение 10-15 минут состав контактирует с катализатором, после чего полимер требуется отделить от раствора (в испарителе) и примесей (в сепараторе).
Последний этап формирование гранул, затем происходит пропаривание водяным паром, после чего остывшие гранулы высыпаются в специальную тару.
В результате получается готовый к последующему перерабатыванию продукт. Для получения необходимых характеристик дополнительно могут добавляться присадки.
Химические свойства ПНД
Материал обладает устойчивостью к щелочам, маслам, продуктам, содержащим спирт. Неустойчив к воздействию с азотной кислоты, серной кислоты, галогенов.
Горючесть класс В: В1 трудно возгораемые и В2 нормально возгораемые. Самопроизвольное возникновение горения происходит приблизительно при 350 С.
Фактически, в химсоставе материала только водород и углерод, поэтому по сути единственные выделяемые в процессе горения вещества это углекислый и угарный газ, вода и немного сажи. Пропорции газа зависят от температурных показателей, вентилируемости и доступа кислорода в процессе горения. Прекратить горение можно водой.
Таблица 1. Физико-химические свойства ПНД
| ГОСТ | 16338-85 |
| Плотность, г/см3 | 0,94-0,96 |
| Цвет | от прозрачного до белого в зависимости от толщины |
| Запах | отсутствует |
| Температура для размягчения в воздушной среде по Вика, вС | 120-125 |
| Плотность насыпания гранул, в г/см3 | 0,5-0,6 |
| Проводимость тока | не проводит |
| Разрушающее напряжение при изгибе, в МПа | 19,0-35,0 |
| Предельная прочность при срезе, в МПа | 19,0-35,0 |
| Удельное электрическое поверхностное сопротивление, в Ом | 1014 |
| Влагопоглощение за 30 суток, в % | 0,03-0,04 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1010 Гц | 0,0002-0,0005 |
| Диэлектрическая проницаемость при частоте 1010 Гц | 2,32-2,36 |
Отличия ПНД от ПВД
При изготовлении данных материалов необходимо разное давление, поэтому и макромолекулы, и свойства конечной продукции в итоге различаются.
ПВД представляет собой полиэтилен низкой плотности, обладающий высокой прочностью главным образом за счет своей гибкости и эластичности.
ПНД представляет собой полиэтилен высокой плотности, имеющий повышенные показатели прочности по отношению к химическому и радиационному фону, но невысокие показатели пластичности.
Сравнение материалов говорит о том, что ПНД более прочен (устойчивость к хим. препаратам, высоким температурам, большая жесткость и твердость), чем ПВД.
Кроме того, эксперты отмечают, что ПНД более экологически безопасен для человека, чем ПВД.
Таблица 2. ПЭВД и ПНД: основные показатели
| Показатель | ПВД | ПНД |
| Общее количество групп СН3 на 1000 атомов углерода: | 21,6 | 1,5 |
| Количество концевых групп СН3 на 1000 атомов углерода: | 4,5 | 1,5 |
| Этильные ответвления | 14,4 | 1 |
| Общее число двойных связей на 1000 атомов углерода | 0,4-0,6 | 1,1-1,5 |
| Уровень кристалличности, в% | 50-65 | 80-90 |
| Плотность, в г/см | 0,9-0,93 | 0,94-0,96 |
Области применения ПНД
ПВП получил очень большое распространение при изготовлении товаров массового потребления. Достаточно часто в качестве таких продуктов выступают тарелки одноразовые, упаковки, различные емкости для хранения продуктов питания, а так же игрушки, крышки для бутылочек или флаконов и пр.
В производственной сфере ПНД применяется при изготовлении труб, приходящих на смену трубопроводам из металла, благодаря большей долговечности, им не требуется защитное покрытие, и весят они меньше. Трубы ПНД используют для прокладки подземных водопроводов и газопроводов. Свариваются такие трубы посредством нагревания электричеством. Когда материал становится тягучим, концы элементов прижимают друг к другу и держат до полного остывания, после чего лишние детали обрезают.
Таблица 3. Сферы применения ПЭНД
| Трубы | Газовое снабжение, водоснабжение холодное, дренажные и канализационные коммуникации |
| Кабельная изоляция | Материалы для изоляции кабелей высокого напряжения |
| Листы, мембраны | Листы: различные элементы для областей машиностроения, гидроизоляция Мембраны: элементы для обустройства гидроизоляции |
| Крышки | 2-составные и односоставные крышки для ПЭТ бутылок, крышки для косметических продуктов, бытовой химии |
| Пленки | Пакеты фасовочные, пакет майка, воздушно-пузырьковая пленка |
| Тара | Канистры, баки, цистерны |
| Товары массового потребления | Кухонные изделия, предметы для дома, инвентарь для сада и огорода |
| Автокомплектующие | Около 400 различных изделий для автотранспорта |
| Прочее | Мебель, тарные ведра, детские игрушки, фитинги |
Марки полиэтилена и сополимеров этилена, выпускаемые сейчас:
Требования ГОСТ
Рабочие параметры ПНД были установлены ГОСТом 16338-85, и до сих пор он действует без изменений. Стандарт отвечает также и международным требованиям, так что российская продукция может экспортироваться во все страны мира. Продукция, отвечающая предъявленным требованиям, относится к высшей и первой категориям качества. Технические характеристики ПНД должны быть: показатель плотность не менее 0,93 г/см3, показатель стойкости к разрушению на порез не менее 19 МПа, показатель плотности гранул мономера в структурном строении не менее 0,5 г/см3, температура плавления 125-130С, показатель стойкости к разрушению на изгиб не менее 19 МПа.
Заключение
ПНД применяется во всех случаях, когда условия использования изделий требуют от материала таких свойств, как жесткость, прочность и повышенная устойчивость к нагрузкам различной направленности. Также себестоимость ПНД достаточно невысокая. ПНД трубы не ржавеют, что продлевает срок их годности до 50 лет и больше. Вторым важным плюсом этих труб является их небольшой вес, что делает гораздо проще и дешевле их транспортировку, монтаж и демонтаж. Все перечисленные факторы обуславливают большую популярность материала как на российском, так и на зарубежном рынке.
Упаковочные материалы и пакеты из ПВД и ПНД. Чем отличается полиэтилен высокого и низкого давления?
Содержание
Органические соединения полимеров уже давно доказали свою практичность как сырье для упаковочных материалов. Именно из такой основы состоит полиэтилен. Это один из самых универсальных материалов, который находит применение в промышленности и в быту.
В зависимости от способа изготовления различают полиэтилен высокого и низкого давления. Изделия из них отличаются по характеристикам и внешнему виду. В этой статье мы раскроем разницу и расскажем о сферах применения ПНД и ПВД.
Основные характеристики полиэтилена высокого давления
Разные типы полиэтилена синтезируется под высоким или низким давлением. В России принято обозначение ПВД и ПНД. Международная маркировка отличается, поэтому уточним, что это за материал HDPE и LDPE. HDPE (high-density polyethylene или PEHD) – полиэтилен низкого давления, а LDPE (low density polyethylene) – полиэтилен высокого давления.
ПВД (ПЭВД) и ПНД (ПЭНД) различаются на уровне молекулярной структуры, от этого сильно зависят свойства материала. Полиэтилен высокого давления отличается следующими характеристиками:
Основные свойства полиэтилена низкого давления
Полиэтилен низкого давления получается путем ионной полимеризации. Он имеет более высокую плотность и температуру плавления, чем ПЭВД. Специалисты характеризуют этот материал, как:
Как отличить упаковочные материалы и другие изделия из ПНД и ПВД?
Пакеты из полиэтилена разных видов можно отличить как визуально, так и на ощупь. В таблице приведены основные различия.
| Полиэтилен низкого давления (ПНД) | Полиэтилен высокого давления (ПВД) |
|---|---|
| Шуршащая, неоднородная поверхность, матовый и шершавый на ощупь материал. Плохо тянется. | Гладкая поверхность с блеском, эластичный. Поддается растяжению. |
Разницу между продукцией из полиэтилена высокого и низкого давления можно увидеть на фото:
Область применения полиэтилена
Полиэтилен – один из самых доступных материалов, поэтому он широко распространен в промышленности, строительстве, логистике, торговле и в быту. ПНД используется для изготовления прочных конструкций таких, как водопроводные трубы, бочки, перекрытия, мебельная фурнитура, а также изделия легкой промышленности: пакеты-майки, бахилы.
ПВД широко применяется для изготовления подарочных упаковок, брендированной продукции, упаковочных материалов, а также мешки для уборки.
В интернет-магазине Офисмаг представлены изделия из качественного полиэтилена высокого и низкого давления такие, как пакеты, мусорные мешки, упаковочные материалы (пленки), бахилы.