پلی اتیلن یک پلیمر ترموپلاستیک با ساختار کریستالی متغیر و طیف وسیعی از کاربردهای منحصر به فرد است. پلی اتیلن یکی از پلاستیکهای بسیار تولید شده در جهان است که سالانه دهها میلیون تن در سراسر جهان تولید میشود. فرآیند تجاری کاتالیزورهای Ziegler-Natta که پلی اتیلن (Polyethylene)را به چنین موفقیتی تبدیل کرد، در دهه 1950 توسط دو دانشمند، کارل زیگلر از آلمان و جولیو ناتا از ایتالیا توسعه یافت.
ساختار پلی اتیلن
انواع مختلفی از پلی اتیلن وجود دارد و هر یک برای مجموعه ای از کاربرد ها مناسب است. به طور کلی، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) بسیار کریستالی تر است و اغلب در شرایط کاملا متفاوت از پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) استفاده می شود. به عنوان مثال، LDPE به طور گسترده ای در بسته بندی پلاستیکی استفاده می شود، مانند کیسه های مواد غذایی یا بسته بندی پلاستیکی. در مقابل، HDPE کاربردهای مشترکی در ساخت و ساز دارد (به عنوان مثال، در استفاده از آن در ساخت لوله های تخلیه). پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMW) دارای کاربردهای با کارایی بالا در مواردی مانند دستگاه های پزشکی و جلیقه های ضد گلوله است.
انواع مختلف پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) یک ماده بسیار انعطاف پذیر با خواص جریان منحصر به فرد است که آن را به ویژه برای کیسه های خرید و سایر کاربردهای فیلم پلاستیکی مناسب می کند. LDPE دارای شکل پذیری بالا اما استحکام کششی کم است که در دنیای واقعی با تمایل آن به کشش در هنگام کرنش مشهود است.
پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) بسیار شبیه به LDPE است، اما مزایای بیشتری را ارائه می دهد. به طور خاص، خواص LLDPE را می توان با تنظیم اجزای فرمول تغییر داد و فرایند تولید کلی برای LLDPE معمولا کمتر از LDPE انرژی مصرفی دارد.
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یک پلاستیک قوی و نسبتا سفت با ساختار کریستالی بسیار چگال است. این اغلب در پلاستیک برای کارتن های شیر، مواد شوینده لباسشویی، سطل زباله و تخته های برش استفاده می شود
پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMW) یک نسخه بسیار متراکم از پلی اتیلن است که وزن مولکولی آن معمولا بیشتر از HDPE است. می توان آن را به نخ هایی با نقاط قوت کششی بارها بیشتر از فولاد چرخاند و اغلب در جلیقه های ضد گلوله و سایر تجهیزات با کارایی بالا گنجانده می شود.
ویژگی های پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن به عنوان یک “thermoplastic” بر خلاف “thermoset” طبقه بندی می شود، بر اساس نحوه پاسخ پلاستیک به گرما. مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود مایع می شوند.( به ترتیب 110-130 درجه سانتیگراد در مورد LDPE و HDPE). یک ویژگی مفید ترموپلاستیک ها این است که میتوان آنها را تا نقطه ذوب خود گرم کرد، خنک کرد و دوباره گرم کرد بدون تخریب قابل توجه. ترموپلاستیکها مانند پلی اتیلن مایع، که به آنها اجازه میدهد به راحتی تزریق قالب و سپس متعاقباً بازیافت شوند. در مقابل، پلاستیک های ترموست تنها می توانند یک بار گرم شوند (معمولا در طول فرآیند قالب گیری تزریقی). اولین گرمایش باعث می شود مواد ترموست (شبیه به اپوکسی 2 قسمتی) تنظیم شوند و در نتیجه تغییر شیمیایی ایجاد می شود که نمی تواند معکوس شود.
انواع مختلف پلی اتیلن در ساختارهای کریستالی خود تنوع گسترده ای را نشان میدهند. هرچه پلاستیک کمتر کریستالی (یا آمورف) باشد ، تمایل بیشتری به نرم شدن به تدریج نشان می دهد, این پلاستیک محدوده وسیع تری بین دمای انتقال شیشه و نقطه ذوب آن ها خواهد داشت. در مقابل، پلاستیکهای کریستالی انتقال نسبتاً تندی از جامد به مایع را نشان میدهند.
پلی اتیلن یک هموپلیمر است، زیرا از یک مونومر تک تشکیل شده است (در این مورد، اتیلن: CH2=CH2).
چرا پلی اتیلن پرکاربرد است؟
پلی اتیلن یک پلاستیک فوق العاده مفید است، به ویژه در میان شرکت های طراحی محصول. به دلیل تنوع زیاد آن ، به طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی گنجانده شده است. مگر اینکه برای یک برنامه خاص مورد نیاز باشد، ما معمولا از پلی اتیلن به عنوان بخشی از فرایند طراحی در مکانیسم های نوآورانه استفاده نمی کنیم. برای برخی از پروژه ها، بخشی که در نهایت در پلی اتیلن تولید می شود، می تواند با سایر مواد نمونه اولیه مانند ABS نمونه سازی شود.
پلی اتیلن به عنوان یک ماده قابل چاپ 3D در دسترس نیست. این می تواند CNC ماشین یا خلاء تشکیل شده است.
پلی اتیلن چگونه ساخته می شود؟
پلی اتیلن، مانند سایر پلاستیک ها، با تقطیر سوخت های هیدروکربنی (اتان در این مورد) به گروه های سبکتر به نام fractions شروع می شود. برخی از آنها با کاتالیزورهای دیگر برای تولید پلاستیک (معمولا از طریق پلیمریزاسیون یا پلی تراکم) ترکیب می شوند.
پلی اتیلن برای توسعه نمونه اولیه در ماشین آلات CNC و چاپگرهای 3D
پلی اتیلن به شکل ورق، میله ها و حتی اشکال تخصصی در بسیاری از انواع (LDPE، HDPE و غیره) موجود است, و آن را یک کاندیدای خوب برای فرآیندهای ماشینکاری است. رنگها معمولاً به سفید و سیاه محدود میشوند.
پلی اتیلن در حال حاضر برای FDM یا هر فرایند چاپ 3D دیگر (حداقل از دو تامین کننده اصلی: Stratasys و 3D Systems) در دسترس نیست. پلی اتیلن شبیه به PP است که می تواند برای نمونه سازی با آن چالش برانگیز باشد. اگر شما نیاز به استفاده از آن در فرآیند توسعه نمونه اولیه خود دارید، تقریبا بین ماشینکاری CNC یا شکل گیری خلاء گیر کرده اید.
آیا پلی اتیلن سمی است؟
در حالت جامد، نه. این ماده اغلب در دست زدن به مواد غذایی استفاده می شود. این می تواند سمی باشد اگر استنشاق و یا جذب پوست یا چشم به عنوان یک بخار یا مایع (به عنوان مثال، در طول فرایندهای تولید). مراقب باشید و دستورالعمل های دستکاری برای پلیمر مذاب را به طور خاص دنبال کنید.
معایب پلی اتیلن چیست؟
این ماده به طور کلی گران تر از پلی پروپیلن است (که می تواند در برنامه های کاربردی مشابه استفاده شود).
در این مقاله که توسط دپارتمان توسعه بازار گروه بازرگانی پترومعتمد آماده شده است اطلاعاتی جامع درباره پلی اتیلن گرداوری شده است.
لطفا جهت تامین و خرید عمده انواع مختلف پلی اتیلن و استعلام قیمت خرید پلی اتیلن با بازرگانی پترومعتمد در ارتباط باشید.
