Винахідником поліетилену вважається німецький інженер Ганс фон Пехманн, який вперше випадково отримав цей продукт в 1899 році. Однак це відкриття не стало поширеним. Друге життя поліетилену почалася в 1933 році завдяки інженерам Еріку Фосет і Реджинальд Гібсону. Спочатку
поліетилен використовувався у виробництві телефонного кабелю і лише в
1950-і роки став використовуватися в харчовій промисловості як упаковка
[2]. [Правити] Отримання
На обробку надходить у вигляді гранул від 2 до 5 мм. Поліетилен отримують полімеризацією етилену: Отримання поліетилену високого тиску
Поліетилен високого тиску (ПЕВТ), або Поліетилен низької щільності (ПЕНЩ) утворюється за наступних умов:
температура 200-260 ° C; тиск 150-300 МПа; присутність ініціатора (кисень або органічний пероксид);
в автоклавної або трубчастому реакторах. Реакція йде по радикальному механізму. Одержуваний за цим методом поліетилен має средневесовой молекулярний вага 80 000-500 000 і ступінь кристалічності 50-60%. Рідкий продукт згодом гранулюють. Реакція йде в розплаві. Отримання поліетилену середнього тиску
Поліетилен середнього тиску (ПЕСД) утворюється за наступних умов:
температура 100-120 ° C; тиск 3-4 МПа; присутність каталізатора (каталізатори Циглера - Натта, наприклад, суміш TiCl4 і AlR3);
продукт випадає з розчину у вигляді пластівців. Одержуваний за цим методом поліетилен має средневесовой молекулярний вага 300 000-400 000, ступінь кристалічності 80-90%. Отримання поліетилену низького тиску
Поліетилен низького тиску (ПЕНД) або Поліетилен високої щільності (ПЕВЩ) утворюється за наступних умов:
температура 120-150 ° C; тиск нижче 0.1 - 2 МПа; присутність каталізатора (каталізатори Циглера-Натта, наприклад, суміш TiCl4 і AlR3);
Полімеризація йде в суспензії по іонно-координаційному механізму. Одержуваний за цим методом поліетилен має средневесовой молекулярна вага 80 000-3 000 000, ступінь кристалічності 75-85%. Слід
мати на увазі, що назви «поліетилен низького тиску», «середнього
тиску», «високої щільності» і т. д. мають чисто риторичне значення. Так, поліетилен, що отримується по 2 - і 3-му методам, має однакову щільність і молекулярну вагу. Тиск в процесі полімеризації при так званих низькому і середньому тиску в ряді випадків одне і те ж. Інші способи отримання поліетилену Існують
і інші способи полімеризації етилену, наприклад під впливом
радіоактивного випромінювання, проте вони не отримали промислового
поширення. Модифікації поліетилену Асортимент
полімерів етилену може бути значно розширений отриманням сополімерів
його з іншими мономерами, а також шляхом отримання композицій при
компаундування поліетилену одного типу з поліетиленом іншого типу,
поліпропіленом, поліізобутиленом, каучуками і т. п. На
основі поліетилену та інших поліолефінів можуть бути отримані численні
модифікації - прищеплені сополімери з активними групами, які поліпшують
адгезію поліолефінів до металів, окрашиваемость, що знижують його
горючість і т. д. Окремо стоять модифікації так званого «зшитого» поліетилену ПЕ-С (PE-X). Суть
зшивання полягає в тому, що молекули в ланцюжку з'єднуються не тільки
послідовно, але і утворюються бічні зв'язку які з'єднують ланцюжка між
собою, за рахунок цього досить сильно змінюються фізичні і в меншій мірі
хімічні властивості виробів. Розрізняють
4 види зшитого поліетилену (за способом виробництва): пероксидних (а),
сілановий (b), радіаційний (с) і азотний (d). Найбільшого поширення набув РЕХ-b, як найбільш швидкий і дешевий у виробництві.
Хімічні властивості Загальні властивості
Стійкий
до дії води, не реагує з лугами будь-якої концентрації, з розчинами
нейтральних, кислих і основних солей, органічними і неорганічними
кислотами, навіть концентрованої сірчаної кислоти, але розкладається при
дії 50%-ої азотної кислоти при кімнатній температурі і під впливом
рідкого і газоподібного хлору і фтору.
При кімнатній температурі не розчиняється і не набухає в жодному з відомих розчинників. При підвищеній температурі (80 ° C) розчинний у циклогексане і чотирихлористому вуглеці. Під високим тиском може бути розчинений у перегрітої до 180 ° C воді.
З
часом, деструктурірует з утворенням поперечних межцепних зв'язків, що
призводить до підвищення крихкості на тлі невеликого збільшення
міцності. Нестабілізований поліетилен на повітрі піддається термоокислительной деструкції (термостаренію). Термостареніе
поліетилену проходить за радикальним механізмом, супроводжується
виділенням альдегідів, кетонів, перекису водню та ін
Поліетилен
низького тиску (HDPE) застосовується при будівництві полігонів
переробки відходів, накопичувачів рідких і твердих речовин, здатних
забруднювати грунт і грунтові води. Переробка
Поліетилен
(крім сверхмолекулярного) переробляється усіма відомими для пластмас
методами, такими як екструзія, екструзія з роздуванням, лиття під
тиском, пневматична формування. Екструзія поліетилену можлива на обладнанні з встановленим «універсальним» черв'яком. Застосування
Поліетиленова плівка (особливо пакувальна, наприклад, бульбашкова упаковка або скотч), Тара (пляшки, банки, ящики, каністри, садові лійки, горщики для розсади) Полімерні труби для каналізації, дренажу, водо-, газопостачання. Електроізоляційний матеріал. Поліетиленовий порошок використовується як термоклей. Броня (бронепанелі в бронежилетах) Корпуси для човнів, всюдиходів
Деталей
технічної апаратури, діелектричних антен, предметів домашнього вжитку
та ін; малотоннажна марка поліетилену - так званий
«надвисокомолекулярний поліетилен», що відрізняється відсутністю
будь-яких низькомолекулярних добавок, високою лінійністю і молекулярною
масою, використовується в медичних цілях у якості заміни хрящової
тканини суглобів. Незважаючи
на те, що він вигідно відрізняється від ПЕНД і ПЕВТ своїми фізичними
властивостями, застосовується рідко через труднощі його переробки,
оскільки володіє низьким ПТР і переробляється тільки литтям.
