Пластик пвд что это
Полиэтилен высокого давления: что за материал ПВД
Полиэтилен – термопластичный полимер этилена, являет собой высокомолекулярное соединение, получаемое из низкомолекулярных веществ. Полимеризация этилена происходит под давлением, в зависимости от уровня которого выделяются следующие соединения:
Содержание:
Что такое ПВД?
Полиэтилен высокого давления – полимер, получаемый при следующих условиях:
Плотность полиэтилена высокого давления ниже, чем других полимеров, за счет более слабых низкомолекулярных связей. Альтернативное название LDPE (ПЭНП) – полиэтилен низкой плотности. Расшифровка LDPE: Low Density Polyethylene. Наличие боковых углеводородных цепей в макромолекулах ПВД способствует низкой кристалличности вещества.
Характеристики полиэтилена высокого давления
Химические свойства ПВД:
Таблица 1. Физико-химические свойства ПВД (MPlast.by)
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Предел прочности при натяжении, МПа | 9,8—16,7 |
| Предел прочности при изгибе, МПа | 11,8—16,7 |
| Удлинение при разрыве, % | 500-600 |
| Модуль упругости при натяжении, МПа | 147—245 |
| Модуль упругости при изгибе, МПа | 118—255 |
| Число твердости по методу Бринелля, МПа | 13,7—24,5 |
| Число перегибов на 180 градусов | 3000 |
Свойства полиэтилена высокого давления:
ПВД производится в виде полупрозрачных гранул. В таком состоянии сырье дольше хранится, облегчает производственные процессы. Из гранул легко создать любые другие формы продукции. С помощью примесей меняются цвета, придаются нужные свойства готовой продукции. Отличительная черта изделий из ПВД – гладкая, блестящая поверхность без шероховатостей.
ПВД – нетоксичный материал, безопасный для людей и окружающей среды. Его используют для упаковки продуктов питания, производства товаров для детей.
Отличия разных видов полиэтилена
Все полиэтилены изготавливаются из одного мономера. Свойства материал приобретает в зависимости от условий производства. Чем ниже давление, тем выше прочность. С увеличением показателя прочности также повышается жесткость, твердость, химическая стойкость.
Отличительные особенности полимеров:
Технология производства
Существует 2 способа производства ПВД:
Как получают полиэтилен? Исходным сырьем является газ этен. ПВД изготавливается радикальным методом полимеризации. Он состоит из инициирования, увеличения и обрыва цепи. Используемые технологии: образование в массе или в суспензии. К очищенному этену подается инициатор, получается новое соединение. Далее вещество подвергается сжатию. От остатков этилена в гранулах избавляются путем дросселирования в приемнике под низким давлением. Получаемое сырье бывает высшего, первого и второго сорта.
Марки ПВД
Для производства разных предметов используются различные марки (модификации) полиэтилена высокого давления.
Производство ПВД регламентируется государственным стандартом ГОСТ 16337-77. К продукции выставляются требования по внешнему виду и свойствам:
Каждая модификация имеет отличительную маркировку, состоящую из 8 цифр. Обозначение каждой ячейки показано на рисунке.
Полиэтилен высокого давления с повышенными диэлектрическими свойствами используется в качестве изоляционного материала. Выделяются 2 модификации с маркировкой 15301К, 15310К. Эти марки отличаются повышенной растяжимостью, устойчивостью к разрыву и повреждениям. Материал используется для изоляции, защитных оболочек и покровов.
Сферы применения ПВД
Огромное количество продукции народного потребления, части аппаратных конструкций, строительные материалы изготавливаются из полимеров. Изделия из ПВД встречаются повсеместно: в супермаркете, интерьере, бытовых приборах. Материал имеет массу полезных свойств, при этом отличается дешевизной.
Сырье идеально подходит для изготовления пленок, листов, изоляции кабелей, тары, профилей, антикоррозийных покрытий, крупных легких конструкций. Из ПВД, LDPE делают бытовые пластиковые контейнеры, детали и аксессуары для компьютеров, упаковочную ленту, трубы для сельскохозяйственных нужд.
Первым полимером, используемым для изоляции в электротехнической промышленности, был именно ПВД.
Благодаря свойствам материала сфера применения не ограничена. Чаще всего ПВД встречается в виде пленки, мешков, пакетов, контейнеров и резервуаров. Путем дополнительной обработки из сырья делают пластмассу.
Пленка из ПВД
Полиэтиленовая пленка используется для упаковки продукции, сельскохозяйственных нужд. Она устойчива к воздействию окружающей среды, защищает от влаги и пара.
Свойства пленки ПВД:
Степень прозрачности зависит от толщины. Пленка может быть любого цвета. В строительстве используется белая пленка, без красителей, с естественным цветом гранул полимера. Приобрести пленку можно в виде рукава, полотна, полурукава. Термоусадочная пленка подходит для упаковки крупногабаритных изделий.
Пакеты из ПВД
Пакеты из полиэтилена высокого давления можно отличить по отсутствию шуршания. Они используются для упаковки продуктов, предметов быта. Для удобства транспортировки им придают разные формы, приспосабливают крепления и ручки.
Свойства пакетов из ПВД:
Виды пакетов по типу конструкции:
ПВД вторичной переработки
Переработанное полиэтиленовое вторсырье практически не уступает по качеству изначальному материалу. Из него получают первый сорт полиэтилена. Структура молекул не изменяется после обработки. Цикличное использование полиэтилена снижает себестоимость готовой продукции. В процессе переработки можно использовать добавки для придания материалу новых свойств.
Этапы вторичной переработки:
Вторсырье перерабатывается с соблюдением технологии.
Таблица 2. Переработка ПЭВД
Важно! Вторичный ПВД не используется в пищевой промышленности. Из него изготавливают тару, автодетали, трубы, фитинги, шланги, тепличные пленки, изоляционные и строительные материалы.
Достоинства и недостатки ПВД
Как и любой материал, полиэтилен высокого давления, имеет преимущества и недостатки. Полимер обладает массой положительных качеств, чем объясняется высокий спрос на него в разных сферах. Минусов значительно меньше.
Смотрите также по теме «Полиэтилен высокого давления: что за материал ПВД»:
Полиэтилен высокого давления (ПВД)
Содержание
Если провести радикальную полимеризацию этилена в автоклаве при давлении 150-300 МПа, температуре 200-269 ⁰С, можно получить жидкий продукт. Он в дальнейшем кристаллизуется, превращаясь в полимер белого цвета в виде гранул под названием полиэтилен высокого давления. В 1899 году его случайно получил химик Ганс фон Пехманн при разогреве диамезотана. Массовое производство ПЭВД началось только через 30 лет.
В промышленных масштабах этилен перед полимеризацией очищают от примесей и направляют в автоклав или трубчатый реактор. В нем поддерживается нужное давление, температура, количество составляющих, длительность реакции.
В реакторе получают 21 тип ПВД, в автоклаве восемь. Чтобы ускорить реакцию полимеризации используют органический пероксид в качестве катализатора. Полученная в первой фазе жидкая фракция сепарируется и гранулируется.
Особенности ПВД (ПВП)
Этот полимер водонепроницаем и не пропускает пар. Низкая плотность делает его прозрачным. Это свойство удачно используется для строительства теплиц, которые покрываются недорогой ПВД пленкой. Гибкие и эластичные свойства пластика позволяют изготавливать из него прочную водостойкую упаковку. Химическая инертность позволяет заворачивать в пленку из ПВП любые продукты питания.
Используемые материалы из полиэтилена легко подвергаются переработке. Эта особенность позволяет использовать его повторно до 95%, что может значительно снизить негативное влияние на экологию. Листы из ПВД легко пилятся, сверлится, фрезеруются, гравируются. Их также можно использовать для вакуумного и термического формования. Изделия из такого материала не гниют, на них не появляется плесень, грибки.
Химические и физические характеристики
Полиэтилен высокого давление при комнатной температуре проявляет химически нейтральные свойства. Физическая плотность этого материала составляет 0.91- 0.94 г/см³. В неагрессивной среде ПВД может длительное время использоваться при температуре не более 80 ⁰С.
При низких температурах от – 110 до 120 ⁰С материал становится хрупким и может разрушиться. В нормальных условиях он проявляет гибкость, определенную жесткость, устойчивость к большинству растворителей, концентрированных кислот, оснований, сложных эфиров.
ПВД пленки не вступает в химическую реакцию с альдегидами, растительными маслами, кетонами. Минеральные масла, ароматические углеводороды могут храниться и транспортироваться в посуде из этого материала ограниченное время. Для хранения галогенов ПВД не подходит.
Удельное электрическое сопротивление полимера составляет 1015 Ом, что позволяет использовать его в качестве идеального изолятора. В течение 30 суток водопоглощение этого пластика составляет 0.02 %. Это уникальное свойство используется для изготовления различной посуды для хранения жидкостей. Плавится при температуре 103-110 ⁰С. Проявляет хорошую адгезию к лакокрасочным материалам. Устойчив к ультрафиолетовому солнечному излучению.
Отличие ПВП от других полимеров
ПВД имеет низкую кристалличность по сравнению с ПЭНД. Поэтому он более гибкий и мягкий. Достаточная прозрачность по сравнению с ближайшими конкурентами обеспечивает ему широкое применение для изготовления различной упаковки.
Полиэтилен низкого давления может растрескиваться под воздействием растягивающих нагрузок в сочетании с воздействием окружающей среды. Таких недостатков ПВП не имеет, что обеспечивает ему длительный срок использования. Уникальные физические и химические свойства этого полимера, низкая стоимость, позволяет ему успешно конкурировать с такими пластиками, как полипропилен, полихлорвинил, поливинилацетат.
Разновидности полиэтиленов ПЭНП
Производители ПВД внося определенные изменения в технологический процесс, добавляя необходимые катализаторы, стабилизаторы, получают полимер с разными физическими и химическими свойствами. В результате на рынках появился пластик с улучшенной адгезией к лакокрасочным материалам, высокой температурой плавления, повышенной стойкостью к ультрафиолетовому излучению. Всю линейку ПЭНП можно разделить на следующие разновидности:
1. Вспененный ПВД. Используется для изготовления теплоизолирующих материалов для строительства, машиностроения.
2. Сшитый ПВД. Применяется для производства полиэтиленовых труб, которые используются в системах водоснабжения, отопления, газоснабжения.
3. Сополимеры ПНП с другими видами полиэтилена или мономера. Используются в автомобильной промышленности, производстве пластиковых бутылок, труб, пленки.
Область применения ПЭВД
Уникальные свойства этого полимера позволяют использовать его в различных областях промышленности, торговли, сельском хозяйстве, быту. Он применяется для изготовления следующих изделий, конструкций:
Треугольники на пластике: как разобраться в экомаркировке?
Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД — аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер и с участием кислорода. ПВД является легким, прочным, эластичным материалом, применяемым во многих областях деятельности современного человека. Также может называться как полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), так как имеет сравнительно слабые внутримолекулярные связи и, следовательно, более низкую плотность, чем полимеры других видов. Также для его обозначения применяется сокращение LDPE – английский эквивалент ПЭНП.
Особенности ПВД (ПНП)
Химические и физические характеристики
ВАЖНО! Использование полиэтилена высокого давления (ПВД) абсолютно безопасно как для человека, так и для состояния окружающей среды, так как он не выделяет никаких токсичных веществ. Именно поэтому ПЭВД может использоваться даже для контакта с продуктами питания и при изготовлении детских товаров.
Отличие ПВД от других полимеров
Полиэтилены (ПВД, ПНД и др.)– это материалы, которые изготавливаются из одного мономера, но могут быть различной плотности в зависимости от особенностей изготовления. Этот показатель сильно влияет на свойства полиэтилена: увеличение плотности ведет к повышению жесткости, твердости, прочности изделий и их химической стойкости. Но при этом падают другие показатели: ударопрочность, возможность растяжения при разрыве, проницаемость для жидкостей и газов. Так, ПВД имеет существенные отличия от других подобных полимеров:
ПВД и ПНД.
Характеристики ПВД 15803-020 (ГОСТ 16337-77)
| Показатель | Высший сорт | 1-й сорт |
| Плотность, г/см 3 | 0,919±0,002 | |
| Показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин, при нагрузке 5,0 кг | 2,0±25% | |
| Разброс ПТР в пределах партии, не более | ±6% | ±12% |
| Количество включений, штук, не более | 2 | 8 |
| Стойкость к растрескиванию под напряжением, часов, не менее | Не нормируют | |
| Предел текучести при растяжении, МПа, не менее | 9,3 | |
| Прочность при разрыве, МПа, не менее | 11,3 | |
| Относительное удлинение при разрыве, не менее | 600% |
Маркировка базовых марок полиэтилена (ГОСТ 16337-77)
Наименование марки начинается со слова «полиэтилен». Первая цифра указывает на рабочее давление (а, значит, и тип полиэтилена), при котором шла полимеризация этилена в трубчатых реакторах и/или реакторах с специальными устройствами перемешивания расплава: цифра «1» соответствует высокому давлению, «2» — низкому, соответственно, маркировка ПВД начинается с единицы, ПНД с двойки. Следующие две цифры обозначают просто порядковый номер базовой марки в едином перечне марок. Четвертая цифра указывает степень гомогенизации расплава полиэтилена при производственном процессе: нуль — процесс протекал без гомогенизации расплава единица — процесс шел с принудительной гомогенизацией в расплаве (характерно для марок, производимых на ПАО «Казаньоргсинтез» Пятая цифра обозначает группу плотности, к которой относится полиэтилен: в данном случае цифра «3» соответствует группе с плотностями в пределах 0,917-0,921. Последняя группа цифр после тире содержит информацию о значении ПТР марки.
В соответствие с этим правилом наименование марки 15803-020 означает:
Виды полиэтиленов ПЭНП
Дополнительная обработка полиэтилена высокого давления дает качественно новые материалы, различающиеся по химическим и физическим свойствам. В частности, существуют модификации ПЭВД с улучшенной адгезией к краскам и другим материалам (напр., к металлу) и с пониженной горючестью. На данный момент различают полиэтилены:
Область применения ПВД
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) на данный момент занимает лидирующее место по мировым объемам производства среди множества других полимеров. Благодаря удачному набору химических и физических свойств, гранулы ПВД находят применение в изготовлении:
ИНТЕРЕСНО! ПВД был первым полимером, который стал использоваться как изоляционный материал в электротехнической промышленности для изоляции подводных кабелей и позже — для радаров.
Полиэтилентерефталат (ПЭТ, PET, PETE)
Пластик с маркировкой 1.
Широко используется в качестве пищевой упаковки для напитков, молочных продуктов, а также для упаковки кондитерских изделий и электроники (блистеры). Из PET также изготавливаются упаковочные ленты для гофрокоробов. Может быть самого различного цвета и формы, лёгкий, прочный и изностойкий.
Недостатками упаковки из данного материала являются её низкие барьерные свойства – она пропускает ультрафиолет и кислород, что ухудшает качество продукта. К тому же под действием прямых солнечных лучей в продукты могут выделяться вредные соединения. За счёт этого тарой из ПЭТ нельзя пользоваться вторично — при повторном использовании может выделять опасное вещество – фталат (токсичен, способен вызывать серьезные болезни нервной и сердечно-сосудистой системы).
Преимущество данного вида пластика в том, что он подлежит вторичной переработке и пользуется спросом у перерабатывающих заводов. Является одним из самых дешёвых пластиков.
Резюме:
Линейный полиэтилен (полиэтилен среднего давления)
Пакеты ПСД производят из гранул полиэтилена высокого и низкого давления. Обладает легкостью, эластичностью, легко кристаллизуется. Теплостоек больше, чем ПВД, имеет большую стойкость к растрескиванию, ударную прочность, биологически инертен, легко перерабатывается.
Наличие гранул ПНД придают упаковке жесткость, прочность, ПВД – гладкость, позволяют наносить на поверхность можно наносить высококачественную печать.
Упаковка применяется в продуктовых магазинах, супермаркетах для продуктов питания, аптеках — медицинские препараты, столовых, кафе, магазинах одежды, косметики, бытовых товаров. Заказать пакеты из ПСД…
Основные параметры процесса синтеза полиэтилена высокого давления
ПЭНП представляет собой термопластичный материал, исходным мономером для получения которого является этилен. Производство полиэтилена высокого давления сопровождается повышением температуры до 300ºС и давлением до 1000-3500 кгс/см2. Инициаторами процесса полимеризации могут выступать кислород или органические перекиси.
Для получения данного полимера используются реакторы автоклавного, а также трубчатого типов. Выпускается данный материал в виде белых (натуральных) гранул или окрашенных в различные цвета, которые получаются после переработки расплава первичных хлопьев.
Разница целлофана и полиэтилена
Соперником этого продукта в среде упаковочных материалов является целлофан. По способу синтеза он менее токсичен для человека, потому что формируется из целлюлозы, а полиэтилен из химических полимеров. Но в прочности он сильно уступает своему противнику. Производство целлофана довольно затратное, поэтому редко можно встретить в магазине «майки» из этого материала. Его в основном применяют в качестве упаковки для пищевой продукции. Потому что не несет никакого вреда организму.
Способы и условия изготовления полиэтилена значительно расширяют области его применения. В каждой сфере социальной жизни можно встретить этот продукт нефтехимической промышленности. И разница пвд и пнд в пленке, в упаковке и других продуктах — это прочность и эластичность.
Технологии производства ПВД
Производство полиэтилена высокого давления может идти по одной из трех технологий: термоплимеризация в массе, в растворителе или в суспензии, — и на одном из двух видов полимерных установок: трубчатом реактор или цилиндрическом, вертикально расположенном, оснащенном специальным перемешивающим механизмом агрегате под названием автоклава.
К слову сказать, на данный момент оба типа установок для полимеризации этилена под высоким давлением распространены примерно одинаково, так как некоторые марки ПВД можно получить только в том или ином виде оборудования.
В разных установках получается различный по своим свойствам полиэтилен, что дает изготовителю возможность по своему усмотрению изменять параметры готового продукта контролируя один из следующих показателей: — давление в системе; — температуру нагрева; — количество инициирующего вещества; — длительность воздействия.
Что же изменится? Чем больше давление, тем больше масса молекул и меньше боковых отделений в структуре молекулы ПВД. Чем больше инициирующего вещества, тем наоборот меньше масса, быстрее скорость реакции и больше молекул О2. Чем жарче, тем меньше масса, больше ответвленность от центра реакции и быстрее сама реакция. Ну и на последок, чем дольше вещество находится в системе, тем быстрее оно превращается и тем больше становится его масса.
Контроль за качеством полиэтилена осуществляется специальным ГОСТом (№16337-77 от 01.01.79г.). Согласно ему ПВД может быть двух категорий: базовый (значит в нем отсутствуют какие-либо добавки) или композиционный (база + различные добавки, может быть бесцветным или цветным).
Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) (ПЭНД, PEHD, HDPE)
Пластик с маркировкой 2.
Используется в основном в качестве тары для бытовой химии, косметики, различных технических масел, промышленных химикатов, реже для пищевых продуктов. Считается самым безопасным пластиком – он устойчив к действию агрессивных сред и высокой температуры. Также из полиэтилена высокой плотности изготавливают пакеты для развесных продуктов, пакеты-майки, различные канистры для питьевой воды, пластиковые ящики, горшки для рассады и прочие изделия.
Резюме:
Разновидности ПЭВД и способы их переработки
В зависимости от разновидности ПЭВД и его назначения способы обработки полимера могут быть различными:
Как можно визуально отличить пнд от пвд?
Определить вид и качество полиэтилена можно, осмотрев его визуально и прощупав. Внешние признаки каждого отличаются:
