از ظروف پلاستیکی، بطریها، کیسهها گرفته تا اسباب بازیهای پلاستیکی. به هر کجا که نگاه کنیم محصولات پلاستیکی زیادی میبینیم که از پلی اتیلن ساخته شده است. پلی اتیلن یکی از محبوبترین مواد گرمانرم است که امروزه در دسترس است و در بسیاری از صنایع برای ساخت و تولید محصولات متنوع مورد استفاده قرار میگیرد. اما ، پلی اتیلن چیست؟ از چه چیزی ساخته شده است؟ چگونه پلی اتیلن را پردازش کنیم؟
پلی اتیلن یک ترموپلاستیک سبک وزن و بادوام با ساختار متغیر کریستالی است. این ماده یکی از پلاستیکهای پرمصرف در جهان است (به طوری که سالانه دهها میلیون تن از این ماده در سراسر جهان تولید میشود). از پلی اتیلن در مصارف مختلف برای فیلمها، لولهها، قطعات پلاستیکی و … در صنایع مختلف (بستهبندی، خودرو، برق و غیره) استفاده میشود. پلی اتیلن از پلیمریزاسیون مونومر اتیلن (یا اتن) ساخته میشود. فرمول شیمیایی پلی اتیلن(C2H4) است.
پلی اتیلن با افزودن یا پلیمریزاسیون رادیکال مونومرهای اتیلن (الفین) ساخته میشود. (فرمول شیمیایی اتن – C2H4). برای انجام پلیمریزاسیون پلی اتیلن از کاتالیزورهای زیگلر-ناتا و متالوسن استفاده میشود.
پلی اتیلن از خانواده پلیمرهای پلی الفین است و بر اساس تراکم و شاخه طبقه بندی میشود. متداولترین انواع پلی اتیلن عبارتند از:
پلی اتیلنهای شاخهای که به دو دسته زیر تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)
پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)
پلی اتیلنهای خطی خود به دو دسته مختلف تقسیمبندی میشوند:
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)
پلی اتیلن متقاطع (PEX یا XLPE)
علاوه بر دستهبندی ذکر شده در بالا، پلی اتیلن در انواع دیگر نیز موجود است مانند:
پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)
پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
پلی اتیلن فوق العاده کم وزن مولکولی (ULMWPE)
پلی اتیلن کلردار (CPE)
پلی اتیلن سبک یا پلی اتیلن با چگالی کم یا LDPE مخفف Low Density Poly Ethelene، یک پلیمر نیمه سخت و نیمه شفاف است. این نوع پلی ایتیلن در مقایسه با HDPE، دارای درجه بالاتری از شاخههای زنجیرهای جانبی کوتاه و بلند است. پلی اتسلن سبک در فشار بالا در بازه ۱۰۰۰-۳۰۰۰ بار و در بازه دمایی ۸۰-۳۰۰ درجه سانتیگراد از طریق فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تولید می شود. LDPE از ۴۰۰۰ تا ۴۰،۰۰۰ اتم کربن تشکیل شده است که دارای شاخههای کوتاه زیادی است.
دو فرآیند اساسی که برای تولید پلی اتیلن با چگالی کم استفاده می شود:
مسیرهای اتوکلاو یا لوله ای همزن.
راکتور لولهای. که این روش به دلیل سرعت بالای تبدیل اتیلن، نسبت به مسیر اتوکلاو اولویت پیدا کرده است.
هموپلیمر(از یک منومر ساده تشکیل شده است.)
کوپلیمر(از پلیمریزاسیون دو یا تعداد بیشتری منومر تشکیل شده است)
منومرها به همراه آب، یک ماده امولسیفایر (صابون اسید چرب یا صابون اسید رزینی)، یک کاتالیست (پراکسید یا پرسولفات) و یک اصلاح کننده زنجیر مولکولی (دودسیل مرکاپتان) به ظرف واکنش اضافه می شود.
در این شیوه کاتالیست، منبع رادیکال های آزاد است که واکنش پلیمریزاسیون را برای منومر شروع می کند. وقتی درجه تبدیل واکنش به میزان مطلوبی رسید, واکنش با افزودن عامل متوقف کننده (هیدروکینون یا سدیم دی متیل دی تیو کاربامات ) خاتمه می یابد.
منومرهای واکنش نکرده از مخلوط واکنش جدا و یک ماده آنتی اکسیدان جهت جلوگیری از تخریب پلیمر به آن اضافه می شود. آنگاه با اضافه کردن محلول سدیم کلراید و اسید رقیق (اسید سولفوریک) امولسیون لخته می شود. لاستیک لخته شده, شست و شو و سپس خشک و برای حمل و نقل عدل بندی می شود. بعنوان یک مورد جایگزین, لاستیک می تواند به همان حالت امولسیون باقی بماند و بعنوان لاتکس استفاده شود. این فرایندی است که برای تولید لاستیک استایرن-بوتادین امولسیونی بکار میرود.
پلیمریزاسیون در یک حلال هیدروکربنی خنثی صورت گرفته و منومرها در آن حل می شوند.نظیر تیتانیم تتراکلراید و دی اتیل آلومینیوم کلراید است. نوع کاتالیست توسط منومرها و ساختار مورد نظر مولکول های پلیمری تعیین می شود. کاتالیست یا یک فلز است (لیتیم) یا الکیل لیتیم یا ترکیبی از هالیدهای فلزی واسطه و الکلیل های فلزی.
وقتی که پلیمریزاسیون کامل شد یک عامل متوقف کننده و یک آنتی اکسیدان به مخلوط واکنش اضافه می شود. سرانجام حلال و منومرهای واکنش نکرده توسط تقطیر با بخار جدا شده و پلیمر را خشک می کنند.
لاستیک های پلی بوتادین و اتیلن-پروپیلن با پلیمریزاسیون محلولی تولید می شوند.
لاستیک پلیمری
این ماده جزء لاستیک های مصنوعی پرمصرف در ایران محسوب می شود. این ماده یک لاستیک همه کاره می باشد و در ساخت تایرها و بسیاری از محصولات لاستیکی صنعتی بکار می رود.
به طور گسترده به شکل لاتکس استفاده می شود.
سایش-حرارت
شعله-اکسیژن- اوزون
حلالهای پارافینی و روغن ها
لوله های لاستیکی, تسمه های نقاله,
عایق سیم ها, درزگیر و چسب ها
مهمترین خاصیت لاستیک های نتیریل:
مقاومت مناسب در برابر حلال های آروماتیک و روغنها.
درجه مقاومت با توجه به مقداراکریلونتیریل پلیمر تعیین می شود.
هرچه مقدار اکریلونیتریل بیشتر باشد، مقاومت لاستیک در برابر روغن بهتر است.
ساخت لوله های لاستیکی بنزین و سوخت اجزای چاه های نفتی,
ساخت پوشش دهنده های سل های سوخت,
ساخت تسمه های نقاله و تخته های کفش
پلی ایزوپرن های مصنوعی یک ساختار مولکولی مشابه با لاستیک طبیعی دارند. پلی ایزوپرن یک لاستیک همه کاره است و بعنوان جایگزین لاستیک طبیعی استفاده می شود.
این الاستومرها در برابر سایش، سختی مقاوم بوده، دارای الاستیسیته خوبی هستند و در برابر روغن ها و حلال ها مقاومت خوبی دارند.
ساخت تایر کامیون های صنعتی کوچک
ساخت غلتک های چاپ، تولید پاشنه و کف کفش
در ساختمان اجزای مبلمان، اثاثیه منزل و…
خصوصیات پلی بوتادین
مقاومت بالا در برابر سایش, حرارت زایی پایین,
مقاومت در برابر ترک خوردگی
انعطاف عالی دردرجه حرارت های پایین دارد.
تولید تایرها
جهت بهبود مقاومت در برابر سایش با انواع لاستیک ها مخلوط می شود.
مقاومت در برابر ترک خوردگی
مقاومت در برابر تخریب حرارتی
کاربرد پلی سلفیدها:
لوله های لاستیکی بنزینی,
غلتک های چاپ,
پوشش داخلی برای مخازن سوخت,
مواد محافظ پوششی
بتونه گیری
لاستیک های بیوتیل قابلیت نفوذ گاز بسیار پایینی دارند. در برابر عوامل محیطی و عوامل شیمیایی و رطوبت مقاوم اند و پایداری حرارتی قابل قبولی دارند.
تیوبهای داخلی, عایق سیم ها و کابل ها، در تهیه چسب هاو…
لاستیک مصنوعی
ی, عایق سیم ها و کابل ها، در تهیه چسب هاو…
© تمامی حقوق برای شرکت پترو بامداد آذران محفوظ است.