Предел текучести расплава что это
Показатель текучести расплава
или ПТР характеризует скорость течения расплавленного термопласта через капилляр стандартных размеров при заданных температуре и давлении. ПТР выражают в граммах выдавливаемого в течение стандартного времени (10 мин.) полимера.
Чем больше ПТР термопласта, тем меньше его вязкость.
Величина ПТР является параметром, определяющим выбор способа переработки термопласта. Метод оценки ПТР стандартизован ГОСТом 11645-73, которому соответствует европейский стандарт ИСО 1133-76, американский АСТМВ 1238-73 и стандарт Германии ВШ 53735. Для определения значения ПТР используют прибор ИИРТ, на котором реализуется стандартная методика. Действие прибора основано на принципе капиллярного вискозиметра.
Из нескольких модификаций прибора ИИРТ наиболее долговечным является вариант с ручным управлением, например типа ИИРТ-М2. Рабочий блок выполнен в виде стойки, в верхней части которой на оси закреплен поворачивающийся кронштейн. Кронштейн фиксируется в определенном положении с помощью кнопки фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт с держателем грузов. В цангу входят втулка и шарик, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.
На кронштейне закреплен термостат, предназначенный для создания необходимой при испытаниях температуры. Для измерения показателя текучести расплава отбирают отрезки экс-трудированного материала, последовательно отсекаемые через определенные интервалы времени. Длина отдельных отрезков может быть 10-20 мм. Отрезки, имеющие пузырьки воздуха, не используются. После охлаждения полученные отрезки взвешиваются каждый в отдельности с погрешностью не более 0,001 г. Число их должно быть не менее трех. Масса отрезка определяется как среднее арифметическое результата взвешивания всех отрезков.
Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
«Показатель текучести расплава»
Показатель текучести расплава полимерного материала это масса полимера в граммах, выдавливаемая через капилляр при определенной температуре и определенном перепаде давления за 10 минут. Определение величины показателя текучести расплава производят на специальных приборах, называемых капиллярными вискозиметрами. При этом размеры капилляра стандартизованы: длина 8,000+0,025 мм; диаметр 2,095+0,005 мм; внутренний диаметр цилиндра вискозиметра составляет 9,54+0,016 мм. Не целочисленные значения размеров капилляров связанны с тем, что впервые методика определения показателя текучести расплава появилась в странах с английской системой мер. |
Условия, рекомендуемые для определения показателя текучести расплава, регламентируются соответствующими стандартами. ГОСТ 11645-65 рекомендует нагрузки 2,16 кг, 5 кг и 10 кг и температуры, кратные 10°C. ASTM 1238-62T (США) рекомендует температуры от 125°C до 275°C и нагрузки от 0,325 кг до 21,6 кг. Наиболее часто показатель текучести расплава определяют при температуре 190°C и нагрузке 2,16 кг.
Величина показателя текучести для различных полимерных материалов определяется при различных нагрузках и температурах. Поэтому надо иметь в виду, что абсолютные величины показателя текучести сравнимы лишь для одного и того же материала. Так, например, можно сравнивать величину показателя текучести расплава полиэтилена низкой плотности различных марок. Сравнение же величин показателей текучести полиэтилена высокой и низкой плотности не дает возможности непосредственно сопоставить текучесть обоих материалов. Поскольку первый определяется при нагрузке в 5 кг, а второй при нагрузке в 2,16 кг.
Следует отметить, что вязкость расплавов полимеров существенно зависит от приложенной нагрузки. Так как показатель текучести того или иного полимерного материала измеряют лишь при одном значении нагрузки, то этот показатель характеризует только одну точку на всей кривой течения в области относительно низких напряжений сдвига. Поэтому полимеры, несколько различающиеся по разветвленности макромолекул или по молекулярной массе, но с одинаковым показателем текучести расплава, могут вести себя по-разному в зависимости от условий переработки. Однако, несмотря на это, по показателю текучести расплава для многих полимеров устанавливают границы рекомендуемых технологических параметров процесса переработки. Значительное распространение этого метода объясняется его быстротой и доступностью.
Экструзионные процессы производства пленок требуют высоких вязкостей расплава, в связи с этим применяются марки сырья с низким показателем текучести расплава.
Статьи журнала «Полимерные материалы»
Эффективная подготовка материала для литья под давлением Литье под давлением высокоточных изделий является важной составной частью коммерческой деятельност. | Особенности конструкции шнека для экструзии пленки Шнек является ключевым элементом экструдера и любой экструзионной системы, подготавливая однородны. |
Экспресс-оценка эффективности инвестиционных проектов Е, то ИП считается эффективным. Необходимо добавить, что все инвестиционные расчеты, в том ч. | Ускорение процесса вулканизации при литье под давлением РТИ Основной целью начавшегося еще в 2004 г. развития предприятия стало повышение эффективности пр. |
Журнал
Ноябрьский номер журнала
Подписка на журнал
В следующем номере
Популярные запросы
Контакты
Адрес редакции:
105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5
Отдел рекламы:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru
©2008-2021 Журнал «Полимерные материалы»
Все права защищены
Копирование информации данного сайта допускается только при условии установки ссылки на оригинальный материал.
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.
Предел текучести расплава что это
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Метод определения показателя текучести расплава термопластов
Plastics. Determination of flow index of thermoplastics melt by extrusion plastometer
Дата введения 1975-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности
А.М.Лобанов, Е.А.Анисимов, Е.Л.Виноградов, Н.И.Федорова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 6 апреля 1973 г. N 847
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта
6. Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июнь 1994 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1980 г., декабре 1984 г., июне 1987 г. (ИУС 4-80*, 4-85, 10-87)
Настоящий стандарт распространяется на термопластичные пластмассы и устанавливает метод определения показателя текучести расплава термопластов. Сущность метода состоит в определении массы материала в граммах, экструдированного из прибора в течение 10 мин при заданных условиях температуры и давления.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1. АППАРАТУРА
1.1. Для определения показателя текучести расплава термопластов применяется экструзионный пластомер (черт.1), измерительный узел которого состоит из экструзионной камеры, поршня, капилляра и дополнительного груза.
Поверхности прибора, контактирующие с испытуемым материалом, должны быть отполированы и должны иметь параметры шероховатости 0,160 мкм по ГОСТ 2789-73.
1.1.1. Экструзионная камера изготовлена из твердой стали. Высота камеры должна быть 115-180 мм.
Внутренний диаметр канала экструзионной камеры должны быть от 9,500 до 10,000 мм по всей высоте экструзионной камеры с допускаемым отклонением не более +0,036 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
1.1.2. Терморегулирующее устройство должно обеспечивать автоматическое поддержание температуры с точностью до ±0,5 К (±0,5 °С).
1.1.3. Контрольный термодатчик (ртутный термометр или термопару) помещают в боковой канал вблизи от экструзионной камеры так, чтобы его конец находился на расстоянии 15 мм от основания камеры.
Допускается наклонное расположение бокового канала относительно вертикальной оси экструзионной камеры.
Температуру измеряют с погрешностью не более 0,1 К (0,1 °С).
Пространство между термометром и стенкой экструзионной камеры заполняют теплопроводящим веществом.
1.1.4. Стальной поршень 2 хромирован и должен быть длиной с направляющей головкой не менее длины экструзионной камеры.
Направляющая головка 3 должна быть длиной (6,35±0,10) мм, диаметром 9,480 мм. Нижняя кромка направляющей головки должна быть с радиусом закругления 0,2-0,4 мм. Острая верхняя кромка головки должна быть сглажена.
Диаметр штока поршня должен быть 9 мм. В верхней части штока поршня должна быть втулка для укладки дополнительного груза, термически изолированная от штока поршня. На штоке поршня имеются четыре кольцевые метки (см. черт.2).
Для обеспечения хорошей работы прибора экструзионная камера и поршень должны быть изготовлены из стали различной твердости. Экструзионную камеру рекомендуется изготовлять из более твердой стали. Поршень может быть полым или литым. При испытаниях с меньшими нагрузками применяют полый поршень, так как в противном случае может оказаться невозможным получить заданную нагрузку. Если испытания проводятся при повышенных нагрузках, применять полый поршень не рекомендуется, так как высокие нагрузки могут вызвать его деформацию.
1.1.3; 1.1.4. (Измененная редакция, Изм. N 3).
1.1.5. Капилляр 4 из закаленной стали должен быть длиной (8,000±0,025) мм, с внутренним диаметром капилляра (2,095±0,005) мм или (1,180±0,005) мм.
Наружный диаметр должен позволять свободную установку его в экструзионной камере. Внутренний диаметр капилляра выбирают в соответствии со стандартами или техническими условиями на каждый вид материала. Капилляр не должен выступать из экструзионной камеры. Камера должна иметь приспособление, удерживающее капилляр и позволяющее легко вынимать его для чистки прибора после каждого испытания.
1.1.6. Масса добавочного груза вместе с собственной массой поршня должны создавать требуемую нагрузку на испытуемый материал с допускаемым отклонением ±0,5% от нагрузки в соответствии с приложением 1.
Нагрузку ( ) в Н (кгс) вычисляют по формуле
;
— диаметр направляющей головки поршня, мм;
— диаметр капилляра, мм.
1.2. Вспомогательное оборудование должно включать:
приспособление для введения образцов в экструзионную камеру;
инструмент для отсечения отрезков экструдируемого материала;
стержни для чистки капилляра;
ерш для чистки канала экструзионной камеры;
весы по ГОСТ 24104-88* с погрешностью измерения не более 0,0002 г;
термометр или другой термодатчик, с погрешностью измерения 0,1 К (0,1 °С).
Допускается до 1 января 1989 г. в народном хозяйстве СССР использовать термометры:
с ценой деления не более 0,5 К (0,5 °С) при температуре испытания до 573 К (300 °С);
с ценой деления не более 1 К (1 °С) при температуре испытания свыше 573 К (300 °С) до 623 К (350 °С);
с ценой деления не более 2 К (2 °С) при температуре испытания свыше 623 К (350 °С) или во всех этих случаях другой термодатчик с аналогичной погрешностью измерения.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
2.1. Для испытания применяют образцы в виде гранул, порошка, лент, пленки или другой формы, обеспечивающей его введение в отверстие экструзионной камеры. Порошкообразные материалы предварительно прессуют в таблетки, в соответствии со стандартами или техническими условиями на материалы, во избежание образования пузырьков воздуха в экструдируемых отрезках.
2.2. Образцы для испытаний кондиционируют при условиях, указанных в стандартах и технических условиях на материал с учетом требований ГОСТ 12423-66.
2.3. За температуру испытания принимают температуру термопласта в экструзионной камере на расстоянии 10 мм от верхней поверхности капилляра. Контроль температуры в процессе испытания осуществляется с помощью контрольного термодатчика, показания которого отличаются от температуры испытания.
Перед измерениями производят проверку температуры, показываемой контрольным термодатчиком прибора.
Для этого во внутрь экструзионной камеры вводят второй термодатчик. Этот термодатчик погружают в термопласт таким образом, чтобы его конец находился на расстоянии 10 мм от верхней поверхности капилляра. Убедившись, что температура испытания достигла заданного уровня, в показания температуры контрольного термодатчика вносят поправку алгебраическим добавлением разницы в показаниях обоих термодатчиков.
Условия испытания должны быть указаны в стандартах или технических условиях на материал. Если таких указаний нет, то применяют условия, указанные в приложении 2.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Прибор устанавливают по уровню, нагревают без образца до соответствующей температуры испытаний и выдерживают его при этой температуре в течение не менее 15 мин.
3.2. В капилляр вставляют плотно входящую медную развертку для предотвращения вытекания материала во время прогрева, вынимают поршень, загружают в экструзионную камеру образец материала массой от 4 до 8 г, в зависимости от предполагаемого значения показателя текучести расплава, указанного в табл.1, и вручную уплотняют его.
Чтобы исключить попадание воздуха в испытуемый материал, время загрузки его не должно превышать 1 мин.
В камеру вставляют поршень и помещают на втулку добавочный груз. После выдержки под давлением в течение времени, указанного в соответствующих стандартах и технических условиях на испытуемый материал, вынимают из капилляра развертку и дают полимеру течь. Время предварительного прогрева материала не должно быть менее 4 мин.
3.3. При низких скоростях течения материала допускается продавливание поршня вручную до тех пор, пока нижняя кольцевая метка штока поршня не будет выше на 5-10 мм верхней кромки экструзионной камеры. Время от момента освобождения капилляра до начала измерений не должно превышать 1 мин.
3.4. Как только нижняя кольцевая метка штока поршня опустится до верхней кромки экструзионной камеры, весь экструдированный материал срезают и в расчет его не принимают. Измерение показателя текучести расплава производят до тех пор, пока верхняя метка на поршне не опустится до верхней кромки экструзионной камеры. Когда показатель текучести расплава меньше, чем 3 г/10 мин, измерения производят в положении, когда верхняя кромка камеры находится между двумя средними метками.
Предел текучести расплава что это
Показатель текучести расплава
Показатель текучести расплава полиэтилена (ПТР полиэтилена) характеризует его вязкость. Данный показатель определяет, сколько полиэтилена под определенным давлением и заданной температуре за десять минут выдавится через тонкий сосуд — капилляр. Чем выше данный показатель, тем полиэтилен более текучий и менее вязкий. Данный параметр имеет важность для выбора способа переработки полиэтилена. Например, для производства пленки методом экструзии необходимо, чтобы расплав был достаточно вязким, поэтому используют марки полиэтилена с низкими значениями ПТР.
Требования к определению показателя текучести расплава полиэтилена
В различных странах существуют стандарты, в которых расписаны температуры и уровень нагрузки рекомендованные для определения показателя текучести расплава полиэтилена. Для разных видов полиэтилена применяют свои нагрузки и температуры. Поэтому сравнение ПТР полиэтилена низкого давления и ПТР полиэтилена высокого давления является некорректным, поскольку для определения показателя текучести берутся разные показатели нагрузки. Сравнивать можно только ПТР материалов одного вида разных марок.
Страна (группа стран) | Наименование стандарта |
Россия | ГОСТ 11645-73 |
Германия | ВШ 53735 |
США | АСТМВ 1238-73 |
Европа | ИСО 1133-76 |
Для измерения ПТР полиэтилена обычно используют системы ИИРТ различных модификаций, принцип действия которых основан на действии капиллярного вискозиметра.
Значение показателей текучести расплава различных видов и базовых марок полиэтилена
Базовая марка | ПТР, г/10 мин. |
Полиэтилен высокого давления плотностью 922-926 кг/м 3 | |
марки 2 | 0,24 — 0,36 |
марки 6 | 0,56 – 0,84 |
марки 13 | 3,4 – 4,6 |
марки 69 | 3 – 5 |
марки 84 | 16 — 24 |
Полиэтилен высокого давления плотностью 917-921 кг/м 3 | |
марки 7 и 8 | 1,7 – 2,3 |
марки 15 | 5,95 – 8,05 |
марки 20 и 21 | 17 — 23 |
марки 50 | 0,14 – 0,26 |
марки 55 | 0,3 – 0,5 |
марки 58, 62 и 64 | 1,5 – 2,5 |
марки 66 | 0,825 – 1,375 |
марки 68 | 5,25 – 8,75 |
марки 74 и 84 | 16 — 24 |
марки 75 и 76 | 0,45 – 0,75 |
марки 77 | 0,8 – 1,2 |
марки 78 | 1,125 – 1,875 |
марки 80 | 2,1 – 3,9 |
марки 81 | 2,45 – 4,55 |
марки 82 | 4,125 – 6,875 |
марки 83 | 9 – 15 |
Полиэтилен высокого давления плотностью 927-930 кг/м 3 | |
марки 63 | 0,375 – 0,625 |
марки 60 | 0,6 – 1 |
Суспензионный полиэтилен низкого давления плотностью 0,948-0,959 г/см 3 | |
марки 1 | до 0,1 |
марки 2 | 0,1 – 0,3 |
марки 3 | 0,3 – 0,6 |
марки 4 и 5 | 0,5 – 0,9 |
марки 6 | 0,9 – 1,5 |
марки 7 | 1,2 – 2 |
марки 8 | 1,8 – 3 |
марки 9 | 3 – 5 |
марки 10 | 5 — 10 |
Газофазный полиэтилен низкого давления | |
марки 71 с термостабилизатором неокрашенный или слабоокрашенный | 0,45 – 0,65 |
марки 73 с термо- и светостабилизаторами черного цвета | 0,3 – 0,55 |
марки 73 с термостабилизатором первичной переработки неокрашенный | 0,4 – 0,65 |
марки 73 с термо- и светостабилизаторами, черного цвета стойкий к фотоокислительному старению | 0,3 – 0,55 |
марки 76 | 2,6 – 3,2 |
марки 77 | 17 — 25 |
Теплопроводность
Теплопроводность представляет собой способность какого-то материала передавать через себя тепловой поток, возникающий от разности температурных показателей на противоположных поверхностях. Разные материалы проводят теплоту по-своему: одни это делают быстрее (к примеру, металлы), другие значительно медленнее (изоляционные материалы).
Понятие теплопроводности исходит из количества теплоты (Дж), которая в течение 1 часа проходит через образец материала имеющего толщину 1 метр, площадь 1 м. кв., с разностью температуры на плоскопараллельных противоположных поверхностях в 1 К. Обозначается теплопроводность буквой А и выражается в Вт/(м К). Материалы имеющие теплопроводность не больше 0,175 Вт/(м • К), среднюю температуру слоя 298 К и влажность, определенную ГОСТами или ТУ относятся к теплоизоляционным.
Теплопроводность напрямую зависит от плотности материала (теплопроводность возрастает при увеличении плотности), его влажности, пористости, структуры и средней температуры слоя. С повышением пористости теплопроводность снижается, а увеличение влажности материала ведет к резкому росту теплопроводности, но снижает теплоизоляционные свойства. В связи с этим теплоизоляционные материалы необходимо хранить в помещении, а в теплоизоляционных конструкциях предусмотрена защита от попадания влаги в виде покровного слоя.
Полиэтилен представляет собой пластический материал, имеющий хорошие диэлектрические свойства. Ударостойкий, не ломается, имеет небольшую поглотительную способность. Обладает низкой газо и паропроницаемостью, не растворяется в органических растворителях. Полиэтилен изготавливается двух видов – высокого давления и низкого давления.
Полиэтилен легко поддается переработке и подвергается модификации. В результате есть возможность улучшения его теплопроводности и химической стойкости. Несмотря на то, что полиэтилен имеет хорошие теплоизоляционные свойства, в подземных трубопроводах теплоизоляционные свойства грунта иногда более значимы, чем те же свойства самой трубы.
Коэффициент теплопроводности полиэтилена составляет 0,36-0,43 Вт/м0К.
Учеными проводятся испытания по получению полимерного материала, который бы отличался более высокой теплопроводностью. Уже достигнуты определенные результаты, позволяющие использовать полиэтиленовые волокна в качестве более дешевой замены металлам.
Удельный вес
Удельный вес (он же — плотность) полиэтилена меняется в незначительных пределах — от 0,91 до 0,976 г/см3.
В то же время, свойства полиэтилена с высоким удельным весом существенно отличаются от свойств материала с низким удельным весом. Происходит это из-за того, что существуют две различные технологии производства полиэтилена. Фактически, синтезируются два разных материала с одинаковым названием и формулой.
Гирьки для измерения удельного весаСинтезом при высоком давлении (100-280 МПа) получают полиэтилен низкой плотности. В России его обозначают аббревиатурами ПЭНП (низкой плотности) и ПВД (высокого давления), а в англоязычном мире — LD PE (Low Density Polyethylene).
Напротив, полиэтилен высокой плотности получают синтезом при низком давлении (0,1-0,5 МПа). За границей этот материал обозначают как HD PE (High Density Polyethylene), а у нас — ПЭВП и ПНД.
Свойства ПВД (LD PE)
Удельный вес этой разновидности полиэтилена — около 0,92 г/см3. Полимерные цепочки имеют сравнительно небольшую длину, но зато обладают значительным количеством поперечных связей. Температура плавления не превышает 110°C. Материал получается пластичным, он легко тянется и не боится механических повреждений.
Свойства ПНД (HD PE)
Удельный вес выше — порядка 0,95 г/см3. Отличие свойств обусловлено более длинными полимерными цепочками: температура плавления выше 130°C, Этот тип полиэтилена менее пластичен, зато он способен выдерживать более высокую нагрузку.
Внешние отличия разных сортов полиэтилена
Если сравнивать плёнки, полученные из ПВД и ПНД, то первые имеют большую толщину, легче растягиваются и на ощупь кажутся слегка жирными. В отличие от них, плёнки из ПНД очень тонкие, более жёсткие и за счёт этого издают характерное шуршание при смятии. К их недостаткам следует отнести так называемый “эффект молнии” — при точечном проколе плёнка из такого материала может практически без усилия разорваться на две половины.
Свойства смесового полиэтилена (ПСД)
Чтобы избавиться от недостатков, присущих этим двум разновидностям полиэтилена, технологи изобрели материал, называющийся смесовым полиэтиленом. Как ясно из названия, он получается путём смешивания гранул ПВД и ПСД при производстве готовых изделий. Кроме того, к композиции добавляют небольшое количество вспомогательных компонентов, улучшающих внешний вид готового изделия. Меняя пропорции ПВД и ПСД, можно получить материал с заданными свойствами — более пластичный или более жёсткий.
Температура плавления
Температура плавления различных сортов полиэтилена составляет от 103 до 137°C.
Анализируя этот показатель, можно разделить все разновидности этого полимера на две большие группы. У представителей первой группы температура плавления находится в пределах от 103 до 110°C, а у второй — от 130 до 137°C. Отличия связаны с тем, что существуют две принципиально отличающиеся технологии производства полиэтилена. Поэтому свойства материалов, полученных по разным технологиям, заметно отличаются.
Плавление полиэтиленаПри давлении 100-288 МПа синтезируют полиэтилен c низким удельным весом. В России чаще всего его обозначают аббревиатурой ПВД (высокого давления), а за рубежом — LDPE (полиэтилен с низкой плотностью, Low Density Polyethylene).
В отличие от первого метода, полиэтилен высокой плотности получают синтезом при невысоком давлении (0,1-0,495 МПа). Международное общепринятое обозначение этого материала — HDPE (полиэтилен с высокой плотностью — High Density Polyethylene), а у нас — ПНД (то есть низкого давления).
На большинстве изделий из полиэтилена, изготовленных в России, присутствует интернациональная маркировка — HDPE либо LDPE. Мы также будем придерживаться терминологии, принятой во всём мире.
Свойства ПВД
Полимерные цепочки этого материала короткие и разветвлённые, за счёт этого материал имеет низкую плотность — около 0,92 г/см3. Температура плавления ПВД низкая. Этот полиэтилен пластичен — легко тянется и устойчив к механическим повреждениям. За счёт низкого удельного веса он имеет меньшую теплопроводность и теплоёмкость. Из LD PE также изготавливают вспененный полиэтилен, являющийся хорошим теплоизолятором.
Свойства ПНД
Удельный вес — выше, чем у LDPE — порядка 0,95 г/см3. На изменение свойств влияют более длинные полимерные цепочки с меньшим количеством устойчивых поперечных связей. Температура его плавления — высокая. Как следствие, этот материал более жёсткий и выдерживает повышенные нагрузки.
Как отличить ПВД от ПНД
Если сравнивать плёнки, полученные из LD PE и PE HD, то заметно, что первые имеют большую толщину и легче растягиваются, имеют характерный блеск и кажутся навощёнными. Напротив, плёнки из HD PE очень тонкие, более жёсткие, издают характерное лёгкое шуршание при смятии. Поверхность изделий из такого материала обычно не глянцевая, а матовая.
Золотая середина
Существует интересная разновидность, именуемая смесовым полиэтиленом. Он получается путём смешивания расплавов LD PE и HD PE при производстве готовых изделий. Для корректировки свойств материала в расплав вводят модифицирующие добавки. Меняя пропорции LD PE и HD PE, можно получить более пластичный или более жёсткий материал.
Как мы уже отмечали, при увеличении количества поперечных межмолекулярных связей (ветвлений) полиэтилен приобретает пластичность и прочность. Для того, чтобы существенно увеличить количество таких связей, при синтезе полиэтилена при высоком давлении материал подвергают воздействию жёсткого ионизирующего излучения. Называют полученный полимер сшитым полиэтиленом. Его прочность настолько высока, что он успешно применяется для производства всевозможных труб, работающих при повышенном давлении.
Полиэтилен и его теплота сгорания
Сгорание полиэтилена. Важнейшей характеристикой теплота сгорания является для различных видов топлива. Чем выше теплота сгорания, тем выше эффективность использования топлива для нагрева, для работы двигателей и тому подобное.
Для технических и производственных нужд различают высшую и низшую теплоту сгорания. Первая включает в себя энергию, выделенную при полном сгорании некоторого объема вещества и плюс энергию, выделяемую при охлаждении продуктов сгорания. Вторая энергию, которая выделяется при охлаждении продуктов сгорания, не учитывает.
Подробнее про полиэтилен
Полиэтилен является термопластичным полимером, продуктом переработки этилена. Широкое применение полиэтилена очевидно, его можно встретить как в простейших бытовых изделиях, так и в качестве конструкционного материала для очень сложного и ответственного промышленного оборудования.
Полиэтилен, как высокого, так и низкого давления, имеет очень высокую удельную теплоту сгорания. Ничего странного в этом нет, так как полиэтилен – это полимеризированный углеводород.
Диапазон теплоты сгорания полиэтилена, в зависимости от марки – от 44,0 до 47,2 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм).
Для сравнения, средняя теплота сгорания бензина — 42 МДж/кг. А теплота сгорания древесины, издревле применяемой в качестве топлива – 13,8 МДж/кг.
Как показатель, теплота сгорания полиэтилена применяется при расчете категории пожаробезопасности. Для такого случая в качестве расчетной принимается величина для полиэтилена в 46,68 МДж/кг. Важными показателями также в таком случае являются температура воспламенения полиэтилена (306 градусов) и температура самовоспламенения (417 градусов). Категорий пожаробезопасности есть достаточно много, а самый негативный вариант развития событий при пожаре учитывают категории «А» и «Б». Если в помещении достаточно много полиэтилена, именно такие категории пожаробезопасности ему главным образом и присваиваются.
Учитывается теплота сгорания полиэтилена также при проектировании технологического оборудования для его переработки. С учетом количества выделяемой энергии при случайном возгорании полиэтилена такие материалы должны выдержать тепловую нагрузку и не разрушиться. Или же, по меньшей мере, должны препятствовать распространению пламени.
Отходы полиэтилена подлежат переработке. Часто они применяются в виде вторичного сырья, но, при невозможности или нецелесообразности повторного использования такого материала в производстве пластиковых изделий его утилизируют. Наилучшим способом утилизации полиэтилена является сжигание, использование в качестве топлива. В таком случае теплота сгорания используется для расчета количества получаемой тепловой энергии.