Polietilen

Lastnosti 

 
Osnovni tipi PE: PE se pridobiva s polimerizacijo etilena po različnih postopkih, ki dajejo polietilene z različnimi lastnostmi (npr. visoko in nizkotlačni postopek), kot so: LDPE, MDPE, HDPE in LLDPE.
 
Gostota:
- LDPE razvejan: 0.914 do 0.94 g/cm³           
- LLDPE: 0.918 do 0.943 g/cm³
- HDPE: 0.94 do 0.96 g/cm³  
 
Struktura: nepolaren, delno kristaliničen termoplast z različnimi stopnjami razvejanosti, od katere je odvisna kristaliničnost (od 40 do 55% pri LDPE in od 60 do 80% pri HDPE. PE skoraj ne navzema vode.
Mehanske lastnosti: mehanske in kemijske lastnosti so odvisne od kristaliničnosti (gostote) in od polimerizacijske stopnje (talilni indeks MFI). Z naraščajočo gostoto (linearnostjo) PE naraščajo natezna in upogibna trdnost, togost, trdota, temperaturna obstojnost, odpornost proti kemikalijam in topilom, padajo pa transparentnost, napetostno-korozijska obstojnost in fleksibilnost produkta. Odvisno od kristaliničnosti je tog ali mehak. Nagibanje k plazenju je predvsem pri LDPE.
Barva: neobarvan je mlečno bel, le pri zelo tankih folijah je skoraj prozoren. V vseh barvah je pokrivno sposoben.
Električne lastnosti: ima odlične elektroizolacijske lastnosti. Dielektrične lastnosti so skoraj neodvisne od gostote, talilnega indeksa, temperature in frekvence. Visokofrekvenčno ogrevanje ni možno. Pogosto ima močan elektrostatičen naboj in pri tem napraševanje. Zato se dodajajo antistatiki. Prevodnost zvišamo z dodatkom 25 do 30% saj.
Temperaturna obstojnost: zgornja temperatura uporabe za LDPE je 60°C, za HDPE 95°C, za kratek čas lahko tudi višja. Lomljivost nastopi pri približno -50°C, pri višji molekulski masi še nižje. Kristalinično talilno območje je za LDPE od 105 do 115°C, za HDPE od 125 do 140°C. LDPE je bolj oksidacijsko stabilen kot HDPE. PE gori z modrikastim plamenom, pri gorenju žareče kaplja.
Obstojnost: v razredčenih kislinah, bazah, raztopinah soli, v vodi, alkoholih, estrih, oljih, HDPE tudi v bencinu. Pod temperaturo 60°C je PE v skoraj vseh organskih topilih praktično netopen. Neobstojen je v močnih oksidacijskih sredstvih, posebno pri povišani temperaturi. LDPE v ogljikovodikih nabrekne. Prepustnost kisika in nekaterih ostalih plinov je večja kot pri večini plastičnih mas. Značilna je zelo majhna prepustnost vodne pare. Lomljivost pri direktnem sončnem obsevanju izboljšamo z dodatkom 2 do 2.5% saj.
Fiziološke lastnosti: PE je brez vonja in okusa ter fiziološko neoporečen. V glavnem se lahko uporablja v kontaktu z živili.
Nagnjenost k tvorbi napetostnih razpok: do tvorbe napetostnih razpok pride predvsem pri uporabi površinsko aktivnih snovi (emulgatorji, čistilna sredstva). Ta pojav je manj pogost pri PE z nižjo gostoto in nižjim talilnim indeksom (daljše dolžine molekulskih verig). Tipi polietilena, odporni proti tvorbi razpok vsebujejo dodatke poliizobutilena. 
 
 

Predelava

Brizganje: za brizganje se uporabljajo tipi PE, ki imajo dobro sposobnost tečenja (višji MFI). Na razmerje med amorfno in kristalinično sestavo v končnem produktu močno vpliva ohladitev taline (temperatura orodja). Od tega razmerja je odvisno krčenje pri predelavi in naknadno krčenje. Temperature mase (odvisno od tipa in sestave) so od 160 do 300 °C; temperature orodja od 20 do 80°C, kar je gornja meja za večji delež kristaliziranih delcev in boljši površinski sijaj. Krčenje pri predelavi je za LDPE od 1.5 do 3.5% in za HDPE do 5%. Pritisk pri brizganju je za LDPE 600 barov in za HDPE do 1200 barov.
Ekstrudiranje: v glavnem se za ekstrudiranje uporabljajo visokomolekularni tipi z nižjim talilnim indeksom (0.2-4 mfi). Temperatura mase je odvisno od tipa v področju od 190 do 250 °C, za proizvodnjo monofilamentov in kablov do 300°C.
Ekstruzivno pihanje: zelo primerni so visokomolekularni tipi. Temperatura mase je odvisno od tipa od 140 do 220°C, temperatura orodja od 5-40°C. Visoke temperature mase in hitro ohlajevanje omogočajo pri LDPE proizvodnjo visokotransparentnih profilov.
Termoformiranje: poteka pri temperaturah od 130 do 180°C v glavnem s postopki vakumskega formiranja v matični talini. Temperatura orodja je od 40-90°C. LDPE plošče so zaradi nizke temperaturne obstojnosti močno odvisne od temperature, zato je priporočljiva uporaba zaščitnega plina.
Lepljenje: ker je PE nepolaren, nima visoke sposobnosti lepljenja. Včasih je potrebna predhodna obdelava površine in sicer z zgorevanjem, namakanjem v kromo-žvepleni kislini ali z razelektritvijo površine. Lepimo z adhezivnimi, kontaknimi (PUR, sintetičn kavčuk), dvokomponentnimi lepili (EP, PUR).
Varjenje: najboljši spoji nastanejo z varjenjem z vročim zrakom, s toplotnimi elementi in s trenjem. Varjenje s toplotnimi impulzi je primerno za folije. Ultrazvočno varjenje uporabljamo samo v posebnih primerih. Visokofrekvenčno varjenje zaradi dielektričnih izgub ni mogoče.
Odvzemanje: obdelava z odvzemanjem je redka; ultravisoko molekularni polizdelki iz PE pa se lahko obdelujejo z odvzemanjem. Potrebna so specialna orodja za predelavo plastičnih mas.
Površinaska obdelava: potrebna je predhodna obdelava površine z zgorevanjem ali razelektritvijo v vakuumski komori; nato primerna takojšnja nadaljna obdelava. Tiskanje: kot sitotisk ali indirektno knjižno tiskanje. Lakiranje: po običajnih postopkih z dvokomponentnimi laki. Vroče kovanje: pri temperaturah od 110 do 130°C. Metaliziranje v vročem vakuumu po predhodni razelektritvi in nato grundiranje.
Prašno sintranje: gre za vroče-talilne postopke pri 220°C v peči za prašno sintranje s LDPE prahom. Uporaba za prekrivanje jeklenih cevi, mrež za hladilnike, stolov in drugo. Možne so le omejene debeline nanosov.
Prešanje: prešamo s predpritiskom pri 200°C in tlakom od 20 do 50 barov, sledi počasno ohlajevanje. Uporablja se pretežno visokomolekularni PE s talilnim indeksom 0.01, ki ne poka, ima dobre obrabne in drsne lastnosti; zato se uporablja za zobnike, tesnila, filtrne plošče.
Rotiranje: primerno je za proizvodnjo velikih posod, kontejnerjev brez šivov ali spojev. Uporablja se poseben PE prah, npr. LLDPE. Debeline sten so omejene. 
 
 

Primeri uporabe

Elementi za stroje in vozila: tesnila, pokrovi za zapiranje, držala, zaščita pred korozijo, ohišja za baterije (akumulatorje), notranje preobleke, kolute za tekstil
Elektromehanika: izolacija visokonapetostnih kablov, daljnovodov, cevi za instalacije, razdelilci, ohišja za elektromotorje, koluti.
Gradbeni elementi: cevi za pitno in odpadno vodo, cevi za ogrevanje, fitingi, prekrivne folije, tesnilne folije, tanki za vroče olje, umetna trava
Transportni elementi: transportni nosilci, zaboji za steklenice, razne posode, folije za pakiranje, steklenice, tube, doze, koši za smeti, razne folije za nošenje, vezne folije
Razno: monofili za mreže in vrvi, koluti za tekstilno industrijo, igrače vseh vrst, posode za gospodinjstvo 
 
 

Posebni tipi PE 

PE v prašni obliki: z definirano velikostjo zrn za rotacijske postopke, prašno sintranje in premazovanje. Uporaba: rotacijsko formirana votla telesa, oslojevanje z elektrostatičnim ali prašnatim sintranjem.
LLDPE: ima višjo trdnost in togost pri enaki gostoti kot LDPE. Posebno primeren je za tanke, okoli 5mm debele pihane in vezane folije (za pakiranje), kakor tudi za rotacijsko formirane dele (velika votla telesa, kot npr. kontejnerji, deske za jadranje).
Visokomolekularni PE: tudi ultravisoko molekularni PE, ki se uporablja za posebne namene, npr. ležaje, zobnike, prevleke, odporne na obrabo, kjer se zahteva visoka udarna in zarezna udarna žilavost ter dobre obrabne lastnosti. Predelava poteka s prešanjem prašnate izhodne surovine do polizdelkov, ki se lahko naprej predelujejo le z odvzemanjem.
Zamreženi PE: do zamreženja HDPE pride po brizganju z uporabo peroksida in pri temperaturi orodja 200-230°C ali z energijsko bogatim sevanjem. Lastnosti: z zamreženjem se poveča časovna obstojnost, udarna žilavost pri nižjih temperaturah in odpornost proti tvorbi napetostnih razpok. Kratkotrajne temperature uporabe so tudi do 200°C. Zaradi zamreženja pride na visokih temperaturah samo do elastičnega zmehčanja materiala. Uporaba: sestavni deli v avtomobilih in elektrotehniki. PE se lahko zamreži tudi pri ekstrudiranju (energijsko bogato sevanje). Uporaba: toplovodna napeljava, napeljava za talno ogrevanje, prevleke za visokonapetostne kable.
Etilen kopolimer EVA: s kompolimerizacijo etilena z vinilacetatom se spremenijo nekatere lastnosti. Z naraščajočo vsebnostjo VA postane masa fleksibilnejša in dobi izrazite lastnosti kavčuka; naraste žilavost v hladnem, odpornost proti temperaturnim šokom, fleksibilnost, odpornost proti tvorbi napetostnih razpok, transparentnost, vremenska obstojnost in lepljivost; padejo pa trdota, togost, točka tališča, natezna trdnost in temperaturna obstojnost.

Vir: Janez Navodnik, Plastik-orodjar
Iskalnik granulatov


ZASTOPAMO ZNAMKE

         
 
                     
© 2017, fist.si | O piškotkih