4 Свойства полиэтилена.

В зависимости от метода получения свойства заметно изменяются, особенно это проявляется в плотности, температуре плавления, твердости, жесткости и прочности. Эти показатели возрастают в ряду: ПЭВД < ПЭНД < ПЭСД. Основной причиной, вызывающей различия в свойствах полиэтилена, является разветвленность макромолекул: чем больше разветвлений в цепи, тем выше эластичность и меньше кристалличность полимера. Разветвления затрудняют более плотную упаковку макромолекул и препятствуют достижению степени кристалличности 100%; наряду с кристаллической фазой всегда имеется аморфная, содержащая недостаточно упорядоченные участки макромолекул. Соотношение этих фаз зависит от способа получения ПЭ и условий его кристаллизации. Оно определяет и свойства полимера.

Полиэтилен не смачивается водой и другими полярными жидкостями. При комнатной температуре он не растворяется в органических растворителях. Лишь при повышении температуры (70°С и выше) он сначала набухает, а затем растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах. Лучшими растворителями являются - ксилол, декалин, тетралин. При охлаждении растворов полиэтилена выпадает в виде порошка.

Масла, жиры, керосин и другие нефтяные углеводороды практически не действуют на полиэтилен; полимер высокой плотности проявляет к ним большую стойкость, чем полимер низкой плотности.

ПЭ устойчив к действию водных растворов кислот, щелочей и солей, но при температурах выше 60 °С сер-ная и азотная кислоты быстро его разрушают.

Кратковременная обработка полиэтилена окислителем (например, хромовой смесью) приводит к окислению поверхности и смачиванию ее водой, полярными жидкостями и клеями. В этом случае изделия из него можно склеивать. Без изменения полярности его поверхности полиэтилен только сваривается с помощью горячего воздуха (азота).

Окисление полиэтилена кислородом воздуха, под влиянием нагревания и воздействия солнечного света приводящее к ухудшению физико-механических и диэлектрических свойств, в значительной степени предотвращается введением стабилизаторов.

Механические показатели полиэтилена возрастают с увеличением плотности (степени кристалличности) и молекулярной массы. Полиэтилен устойчив к ударным нагрузкам. Полиэтилен обладает небольшой теплопроводностью и большим коэффициентом термического расширения. По электрическим свойствам полиэтилен, как неполярный полимер, относится к высококачественным высокочастотным диэлектрикам

Полиэтилен, наряду с широким комплексом положительных свойств, обладает и рядом недостатков. К ним относится в первую очередь уже ранее отмеченное старение при действии солнечного света, ползучесть (развитие деформации при длительном действии статических нагрузок), образование трещин в изделиях, находящихся длительное время в напряженном состоянии, невысокая рабочая температура, недостаточная механическая прочность и в ряде случаев химическая стойкость, горючесть, непрозрачность.

5 Получение полиэтилена.

Полиэтилен получают полимеризацией этилена.

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) образуется при следующих условиях:

температура 200—260 °C;

давление 150—300 МПа;

присутствие инициатора (кислород или органический пероксид);

Реакция идёт по радикальному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000—500 000 и степень кристалличности 50-60 %. Жидкий продукт впоследствии гранулируют. Реакция идёт в расплаве.

Рабочая смесь, подаваемая в реактор полимеризации, должна содержать не менее 93-94% этилена. Вредные примеси должны находиться в количествах, не выше допускаемых для свежего этилена. Остальное - это азот и непрореагировавшие примеси модификаторов (пропан, пропилен или др.).