- •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.
1.6 Паро- и газопроницаемость.
Паро- и газопроницаемость пленочных материалов обусловлены двумя процессами: растворением и диффузией. Пары или газы сначала растворяются в полимере, а затем диффундируют, к другой стороне материала с более низкой концентрацией веществ и испаряются.
Проницаемость полиэтилена, являющегося неполярным полимером, для паров полярных жидкостей очень невелика, но пары неполярных веществ проходят через него гораздо быстрее. Отличительной особенностью полиэтилена является его низкая проницаемость для паров воды.
Сочетание последнего свойства и высокой проницаемости для кислорода и двуокиси углерода делает полиэтилен очень ценным материалом для изготовления упаковочных пленок. Но высокая проницаемость для паров многих органических соединений ограничивает применение полиэтиленовых бутылей для хранения ряда органических и душистых веществ.
Проницаемость пленок из полиэтилена высокой плотности для паров органических жидкостей в 5—10 раз ниже, чем из полиэтилена низкой плотности.
Ниже приводятся данные о газопроницаемости полиэтилена низкой (А) и высокой (Б) плотности для различных газов (в 109- мл -см/см2- сек - см рт. ст.):
А Б
Двуокись углерода 1.22 0.214
Водород 0.797 0.199
Кислород 0.276 0.069
Гелий 0.540 0.153
Этан 1.23 0.146
Природный газ 0.343 0.070
Фреон-12 0.866 0.059
1.7 Механические свойства.
Механические свойства полиэтилена зависят от его молекулярного веса и степени кристалличности. С повышением молекулярного веса они улучшаются. Кристалличность также способствует повышению механической прочности. В табл. 2 представлены свойства полиэтилена различной плотности, отличающегося степенью кристалличности и молекулярным весом.
Таблица 2.
Физико-механические свойства полиэтилена различной плотности
|
Свойства |
А |
Б |
В |
Г |
|
Плотность, г/см³ |
0,92-0,93 |
0,935-0,95 |
0,96 |
0,94-0.955 |
|
Предел прочности, кгс/см² |
|
|
|
|
|
- при растяжении |
84-175 |
195-385 |
280-350 |
180-285 |
|
- при сжатии |
125-210 |
------------- |
---------- |
---------- |
|
- при изгибе |
120-170 |
------------- |
---------- |
---------- |
|
Относительное удлинение, % |
150-600 |
100-800 |
200-400 |
200-380 |
|
Модуль упругости при растяжении, кгс/см² |
980-2450 |
3500-7000 |
--------- |
---------- |
|
Твёрдость по Шору |
45-55 |
63-74 |
68-70 |
--------- |
|
Степень кристалличности, % |
40-65 |
65-85 |
93 |
75 |
|
Молекулярный вес |
15000-30000 |
25000-100000 |
30000-140000 |
------------- |
В
тонких пленках полиэтилен (особенно
полиэтилен низкой плотности) обладает
большой гибкостью и эластичностью, а в
толстых листах приобретает жесткость.
Диаграмма напряжение — относительное
удлинение имеет характерную форму.
Как
видно, кривая зависимости состоит из
трех участков, причем один из них
является горизонтальным. УчастокI
определяет кристаллическое состояние
полимера; участок II
показывает ориентацию хаотически
расположенных кристаллитов и участок
III
свидетельствует о дополнительном
растяжении уже ориентированного
кристаллического полимера.
