پلی اتیلن چیست؟ پلی اتیلن یکی از رایجترین و پرکاربردترین پلیمرهای ترموپلاستیک در جهان است. این ماده از مونومر اتیلن ساخته میشود و به دلیل خواص منحصر به فردی مانند مقاومت شیمیایی بالا، انعطافپذیری، چگالی کم و هزینه تولید پایین، در صنایع مختلف کاربرد گستردهای دارد.
انواع پلی اتیلن
پلی اتیلنها بر اساس چگالی به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:
• پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE): نرمتر و انعطافپذیرتر است و اغلب در تولید کیسههای پلاستیکی و فیلمهای بستهبندی استفاده میشود.
• پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE): تعادل خوبی بین سختی و انعطافپذیری دارد و در تولید لولهها و ورقهای پلاستیکی کاربرد دارد.
• پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE): سختتر و مقاومتر است و در تولید بطریها، لولهها و قطعات و تجهیزات صنعتی استفاده میشود.
تفاوتهای اصلی بین این دو نوع پلی اتیلن، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن با چگالی پایین (LDPE). به قرار زیر است:
1. چگالی:
• HDPE: دارای چگالی بالاتری (بین ۰.۹ تا ۰.۹۵ گرم بر سانتیمتر مکعب) است. این چگالی بالا به دلیل ساختار منظم و متراکم زنجیرههای پلیمر است.
• LDPE: دارای چگالی پایینتری (بین ۰.۹ تا ۰.۹۲ گرم بر سانتیمتر مکعب) است و زنجیرههای پلیمر آن بیشتر متفرع و نامنظم است.
2. ویژگیهای مکانیکی:
• HDPE: قویتر و مقاومتر است و به طور کلی مقاومت بیشتری در برابر فشار، ضربه و پارگی دارد.
• LDPE: نرمتر و منعطفتر است و معمولاً برای کاربردهایی مناسب است که نیاز به انعطاف و نرم بودن دارند.
3. استحکام حرارتی:
• HDPE: دارای نقطه ذوب بالاتری است و در دماهای بالاتر پایدارتر است.
• LDPE: نقطه ذوب پایینتری دارد و در دماهای پایینتر قابل استفاده است.
4. کاربردها:
• HDPE: بیشتر در تولید ظروف محکم، بطریها، لولهها، و سایر محصولات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
• LDPE: عمدتاً در تولید فیلمهای پلاستیکی، کیسههای خرید، و بستهبندیهای انعطافپذیر به کار میرود.
5. پایداری شیمیایی:
هر دو نوع پلی اتیلن به طور کلی در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند، اما HDPE معمولاً توانایی بیشتری در برابر مواد حلال و شیمیایی از خود نشان میدهد.
در نهایت، انتخاب بین HDPE و LDPE وابسته به نیازهای خاص و شرایط کاربرد مورد نظر خواهد بود.
در ادامه به این موضوع می پردازیم که مواد پلی اتیلن چطور ساخته می شود؟
فرآیند تولید پلی اتیلن
پلی اتیلن یکی از پلیمرهای پرکاربرد و سادهای است که از تکرار واحدهای اتیلن (C₂H₄) تشکیل شده است. تولید پلی اتیلن به طور کلی شامل فرآیند پلیمریزاسیون است که در آن مولکولهای کوچک اتیلن به هم پیوند خورده و زنجیرههای بلند پلی اتیلن را تشکیل میدهند.
روشهای اصلی تولید پلی اتیلن
دو روش اصلی برای تولید پلی اتیلن وجود دارد:
پلیمریزاسیون رادیکالی آزاد:
در این روش، رادیکالهای آزاد (اتمهایی با الکترون جفت نشده) به عنوان آغازگر عمل میکنند و با مولکولهای اتیلن واکنش میدهند. این واکنش به صورت زنجیرهای ادامه مییابد تا زمانی که رادیکالهای آزاد با یکدیگر ترکیب شده و زنجیره پلیمری متوقف شود.
این روش به طور معمول برای تولید پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) استفاده میشود.
پلیمریزاسیون کاتالیستی:
در این روش از کاتالیزورهای فلزی برای آغاز و کنترل واکنش پلیمریزاسیون استفاده میشود. کاتالیزورها به دو دسته اصلی زیگلر-ناتا و متالوسن تقسیم میشوند.
پلیمریزاسیون کاتالیستی به تولید پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و چگالی متوسط (MDPE) منجر میشود.
مراحل کلی تولید پلی اتیلن
آمادهسازی مونومر: اتیلن خالص به عنوان مونومر اصلی در راکتور وارد میشود.
افزودن آغازگر یا کاتالیزور: بسته به نوع پلی اتیلن مورد نظر، آغازگر رادیکالی یا کاتالیزور به راکتور اضافه میشود.
کاربرد پلیاتیلن
همان طور که اشاره کردیم، پلیاتیلن بهطور گسترده در تولید کیسههای پلاستیکی، فیلمهای بستهبندی، روکشها و بستهبندیهای غذایی استفاده میشود.
پلیاتیلن در تولید لولهها و اتصالات سیستمهای آبرسانی، فاضلاب و گاز به کار میرود.
این ماده در تولید انواع محصولات خانگی مثل بطریها، وسایل آشپزخانه و لوازم بهداشتی مورد استفاده قرار میگیرد.
از پلیاتیلن در تولید کیسههای زباله، پوششهای محافظ و محصولات مرتبط با آن استفاده میشود.
پلیاتیلن در ساخت قطعات داخلی و خارجی خودروها کاربرد دارد.
این ماده در تولید انواع کالاهای مصرفی از جمله اسباب بازیها و لوازم ورزشی به کار میرود.
پلیاتیلن بهعنوان عایق الکتریکی و حرارتی در برخی کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
در تولید فیلمهای کشاورزی و نایلونهای گلخانهای به کار میرود.
این پلیمر به دلیل ویژگیهای خاصش مانند مقاومت شیمیایی خوب، انعطافپذیری و قابلیت بازیافت، در صنایع مختلف بسیار محبوب است.
لازنم به ذکر است در صنعت تولید انواع پالت پلاستیکی، مواد پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی برجسته خود، بیشترین کاربرد را دارد.
کسب اطلاعات بیشتر در ویکی پدیا
