
- •1. Структура и свойства полиэтилена
- •1.1. Молекулярная структура полиэтилена
- •1.2. Растворимость и молекулярный вес
- •1.3. Химическая стойкость.
- •1.4 Атмосферостойкость.
- •1.5 Водостойкость.
- •1.6 Паро- и газопроницаемость.
- •1.7 Механические свойства.
- •1.8 Термические свойства.
- •1.9.Электроизоляционные свойства.
- •1.10 Окрашиваемость.
- •1.11.Совместимость с полимерами.
- •2.Получение полиэтилена.
- •2.1 Сырьё для производства полиэтилена.
- •2.2.Полимеризация этилена в газовой фазе.
- •2.3 Полимеризация полиэтилена в эмульсии.
- •2.4 Полимеризация этилена в растворителе.
- •2.4.1.Полимеризация этилена в растворителе в присутствии перекисных инициаторов
- •2.4.2.Полимеризация этилена в присутствии катализатора Циглера.
- •2.4.3 Полимеризация этилена в присутствии окислов металлов.
- •2.4.3.Полимеризация этилена под воздействием γ-излучения.
- •3.Применение полиэтилена.
- •3.2.Трубы.
- •3.3 Плёнки и листы.
- •3.4 Защитные покрытия.
- •3.5. Формованные изделия.
- •3.6. Литьевые изделия.
- •3.7.Волокно.
1.2. Растворимость и молекулярный вес
При комнатной температуре полиэтилен нерастворим ни в одном из известных растворителей, но при длительном контакте с алифатическими, ароматическими и хлорированными углеводородами он набухает.
При температурах выше 70 °С полиэтилен слабо растворяется в толуоле, ксилоле, амилацетате, трихлорэтилене, скипидаре, хлорированных углеводородах, тетралине, декалине, петролейном эфире, минеральных маслах и парафине. При повышенных температурах полиэтилен остается нерастворимым в воде, алифатических спиртах, уксусной кислоте, ацетоне, этиловом эфире, глицерине, льняном и некоторых других растительных маслах.
Ниже приведены данные о растворимости полиэтилена низкой плотности в ксилоле при различных температурах:
Т, °С Растворимость, %
20 0,008
58.5 0,25
69 0,98
78 10,2
При охлаждении разбавленного раствора полиэтилена в ксилоле вначале образуются маленькие капельки полимера, набухшие в растворителе; при дальнейшем охлаждении они выделяют растворитель и могут быть отфильтрованы.
Растворимость полиэтилена в сильной степени зависит не только от степени кристалличности полимера (растворимость уменьшается с увеличением кристаллической фазы в полимере), но и от величины молекулярного веса. Ниже представлены данные о растворимости полиэтилена различного молекулярного веса в ксилоле при 70° С:
Молекулярный вес Растворимость, вес. %
9400 12.0
11000 10.0
13000 2.0
16000 0.3
31000 0.05
40000 0.01
Лучшими растворителями полиэтилена низкой плотности являются ксилол, тетралин, декалин и 1,1,2-трихлорэтан.
1.3. Химическая стойкость.
При комнатной температуре полиэтилен устойчив к разбавленной серной и азотной кислотам и к концентрированным соляной, фосфорной, муравьиной и уксусной кислотам, аммиаку и аминам, перекиси водорода, едким натру и кали и растворам различных солей, но дымящая серная и концентрированная азотная кислоты, нитрующие смеси хромовая кислота заметно действуют на него. До 60° С он устойчив к действию разбавленных и концентрированных растворов солей и щелочей, 50%-ной серной и 40%-ной азотной и концентрированной соляной кислот, но при 90—100° С серная и азотная кислоты быстро разрушают полимер. Уже через 10 суток воздействия 98%-ной азотной кислоты наблюдается значительное увеличение веса образца, причем снижается предел прочности при растяжении и относительное удлинение. Полиэтилен неустойчив к 98%-ной азотной кислоте так же, как и к бензину. В табл.1 указаны некоторые данные по химической стойкости образцов полиэтилена низкой и высокой плотности.
Таблица 1
Химическая стойкость полиэтилена низкой (А) и высокой (Б) плотности после 30-суточного испытания при 27° С
Реагенты
|
Изменение веса, % |
Предел прочности при растяжении, кгс/см² | ||
А |
Б |
А |
Б | |
Контрольный образец |
---------- |
--------- |
122 |
348 |
Уксусная кислота (ледяная) |
0.86 |
0.73 |
116 |
332 |
Ацетон |
1.26 |
0.66 |
113 |
309 |
Четырёххлористьтый углерод |
35.90 |
14.20 |
97 |
295 |
Этиловый спирт |
0.20 |
0.14 |
104 |
291 |
Этилацетат |
3.07
|
2.30
|
114
|
327
|
Минеральное масло |
3.40
|
0.60
|
118
|
340
|
Олеиновая кислота |
1.57
|
0.70
|
116
|
334
|
Азотная кислота (70%) |
0.33
|
0.26
|
118
|
342
|
Едкий натр (40%-ный) |
----------
|
--------
|
117
|
331
|
Серная кислота (конц.) |
0.01
|
0.01
|
116
|
293
|