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.
پلیمر SBSچیست؟
پلیمر SBS
کاربرد پلیمر برای اصلاح خواص قیر های مورد استفاده در روسازی راه ها در دهه های اخیر رو به گسترش است به طوری که متصدیان راهسازی با به کارگیری قیر اصلاح شده در آسفالت باعث افزایش قابل ملاحظه عمر راه ها و در نتیجه باعث افزایش عمر بهره برداری از آن ها شده اند. قیر به کار رفته در مخلوط های آسفالتی درصد وزنی بسیار کمی از این مخلوط (۴ تا ۶ درصد) را تشکیل می دهد. ولی اثر قابل توجهی بر کارایی آسفالت دارد. پلیمر ها به عنوان مهمترین خانواده اصلاح کننده قیر، به منظور بهبود و افزایش کارایی به آن اضافه می شوند. در میان انواع پلیمر های موجود، پلیمر SBS (استایرن-بوتادی ان- استایرن) از جمله بهترین مواد اصلاح کننده قیر به شمار می رود. کو پلیمر SBS کوپلیمری سه قطعه ای است که در آن قطعه های استایرن به وسیله قطعه بوتادی ان از یکدیگر جدا شده اند. این کوپلیمر می تواند خطی یا شعاعی باشد و در قیر شبکه ای کشسان سه بعدی از فاز پلی استایرن را تشکیل می دهد که به وسیله فاز بوتادی ان آن به یکدیگر متصل شده اند. در پلیمر SBS که در قیر های راهسازی به کار می رود معمولا ۲۰ تا ۳۰ درصد وزن کل را استایرن تشکیل می دهد. درصد بیشتر استایرن می تواند باعث ناسازگاری پلیمر با قیر و اشکالاتی در پخش و ناپایداری انبارداری قیر، به ویژه در دماهای زیاد شود. یکی از دلایل استفاده از الاستومر های گرمانرم در قیر صنعتی، دارا بودن هر دو خاصیت گرمانرمی و الاستومری است. به دلیل داشتن شبکه پلی استایرن در این پلیمر می توان آن را به عنوان ماده ای گرمانرم دانست که دارای دمای انتقال شیشه ای زیاد است. همچنین به علت وجود پلی بوتادی ان در SBS، این ماده به عنوان الاستومر محسوب شده و به دلیل دمای انتقال شیشه ای کم پلی بوتادی ان، مقاومت در برابر شکنندگی در فصل زمستان را افزایش می دهد (دمای انتقال شیشه ای ۹۰- درجه سلسیوس است). به طور خلاصه می توان گفت، وجود پلی استایرن و بوتادی ان به ترتیب در تابستان به نقطه نرمی و در زمستان به مقاومت در برابر شکنندگی قیر کمک می کند.
به دلیل معایبی مختصر که این پلیمر داشت همچون:
نیاز به high shear (همزن دور بالا)
نیاز به دمای ۱۹۰ درجه سلسیوس جهت اختلاط با قیر و در نتیجه اکسیداسیون بیشتر قیر
جدا شدن پلیمر SBS از قیر در فاصله زمانی کوتاه و نیاز به هم خوردن دوباره برای اختلاط با قیر
افزایش ویسکوزیته قیر در دمای تولید و تراکم که موجب صعوبت تولید و اجرای آسفالت می گردد.
با توجه به کارایی بالای پلیمر SBS و به جهت رفع معایب آن، شرکت ایوانیک آلمان پلیمر وستاپلاست که بر پایه SBS است را تولید و به بازار عرضه نموده است که تمام ویژگی های مطلوب SBS را داراست و علاوه بر آن نیاز به همزن دور بالا و دمای بالا برای اختلاط ندارد و پایداری آن پس از اختلاط با قیر نیز بالاست.
افزودنی آنتی استریپر ایوانیک آلمان با نام تجاری TEGO Addibit L300 برای تامین دوام رطوبتی آسفالت استفاده می شود.
پلیمر وستنامر شرکت ایوانیک آلمان در ترکیب با پودر لاستیک استفاده می شود.
پلیمر وستاپلاست شرکت ایوانیک آلمان دامنه عملکردی قیر را در دماهای بالا و پایین افزایش می دهد.
امولسی فایر PKF برای تهیه قیر امولسیونی عملکردی بسیار عالی دارد.
غلیظ کننده قیر امولسیونی (تیکنر) شرکت ایوانیک آلمان برای بهبود غلظت قیر امولسیونی بسیار پرکاربرد می باشد.
وستاوکس بهبود دهنده ی PG قیر با کارایی بهتر از ساسوبیت.
© تمامی حقوق برای شرکت پترو بامداد آذران محفوظ است.