Muundo na mali ya polyethilini

Polyethilini (polyethilini, inayojulikana kama PE) ni resin ya thermoplastic inayozalishwa na upolimishaji wa ethylene monomer. Katika tasnia, pia ni pamoja na ethylene na idadi ndogo ya Copolymers ya A-olefin. Polyethilini isiyo na harufu, isiyo na sumu, huhisi kama nta, na upinzani bora wa joto la chini (joto la chini kabisa hadi -100 ~ -70 ° C). Uimara mzuri wa kemikali, kwa sababu molekuli ya polymer kupitia unganisho la kaboni - kaboni moja, inaweza kupinga zaidi ya mmomonyoko wa asidi na alkali (sio sugu ya mali ya asidi). Kuingiliana katika vimumunyisho vya kawaida kwenye joto la kawaida, kunyonya maji ya chini, insulation bora ya umeme.

Muundo na mali ya polyethilini

1. Muundo wa polyethilini

Njia ya jumla ya muundo wa kila aina ya polyethilini (PE) inaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

Muundo wake ni atomi mbili tu za kaboni na hidrojeni, na ina muundo rahisi na viungo vidogo vya mnyororo kati ya kaboni ya polymer na misombo ya hidrojeni. Kwa kweli ni nta ya mafuta ya taa ya molekuli ya juu ya jamaa, yaani, polymer yenye mafuta ya muda mrefu. Kwa sababu ya monomer ethylene ya monomer kabisa, na kwa hivyo kitengo cha muundo wa Pe katika hali ya kushikamana ya mnyororo wa Masi ni moja tu. Kifungo kimoja cha CC ni σ dhamana, usambazaji wake wa wingu la elektroni una axisymmetric, ni polarity ndogo kabisa katika misombo ya polymer ya kaboni, mwingiliano wa ndani wa atomiki ni ndogo sana, kiwango cha mzunguko wa ndani ni chini sana, vizuizi vya mzunguko wa ndani sio kubwa , na idadi ya muundo unaowezekana ni kubwa.

Nguvu ya Van der Waals na nguvu ya dhamana ya hydrogen ya mwingiliano wa kati wa PE pia ni ndogo, nishati ya mshikamano ni 260J/cm3, mnyororo wa Masi ni laini na rahisi kuharibiwa, na macromolecules zingine chini ya 293 J/cm3 kawaida hutumiwa Kama mpira, PE tu ni ubaguzi, ambao ni wa mnyororo wa kawaida wa macromolecule.

Uundaji wa kemikali ya Pe na polyethilini ya chini ya wiani (LLDPE) na hali tofauti za upolimishaji, kuna polyethilini ya kiwango cha juu (HDPE), polyethilini ya kiwango cha chini (LDPE), mnyororo kuu una idadi tofauti ya urefu tofauti wa vikundi vya matawi, Na hata idadi ndogo ya aina tofauti za vifungo mara mbili, bado kuna kiwango fulani cha carbonyl na kikundi cha ether kwenye LDPE. Aina tofauti za kipimo juu ya saizi ya idadi ya matawi kwa mpangilio wa ldpe> lldpe> hdpe, matawi zaidi ya upinzani wake kwa upigaji picha na oxidation ya uwezo wa kuzorota. HDPE matawi mafupi tu, idara ya macromolecules ya mstari, minyororo ya macromolecular haijaunganishwa na dhamana, laini na laini; LDPE ni macromolecules ndefu, fupi ya matawi, matawi ili umbali kati ya mnyororo wa Masi huongezeka, macromolecules zilizowekwa huru, wiani wa chini, fuwele la chini, wiani wa chini, fuwele la chini. LDPE ni macromolecule ya mstari na minyororo mirefu na fupi ya matawi, minyororo yenye matawi huongeza umbali kati ya minyororo ya macromolecular, macromolecules imewekwa wazi, wiani ni chini, fuwele ni ya chini, na ni laini, kwa hivyo ugumu, nguvu na Upinzani wa joto wa LDPE ni chini.

Usanidi wa molekuli ya polyethilini (mpangilio wa kijiometri wa atomi au vikundi katika nafasi ya macromolecule iliyowekwa na vifungo vya kemikali) ni kikundi cha mstari wa nasibu katika hali ya bure, na imewekwa baada ya kunyoosha na nguvu ya nje, urefu wa dhamana ya CC moja moja Bond ni 0.154 nm, pembe ya dhamana ni 109.3 °, na lami ya meno ni 0.253 nm.

Fuwele ya aina tofauti za polyethilini ni tofauti, LDPE ni karibu 65%, HDPE ni karibu 80%~ 90%, LLDPE ni karibu 65%~ 75%. Pamoja na kuongezeka kwa fuwele, wiani, ugumu, ugumu na nguvu ya bidhaa za PE zinaboresha, lakini athari zake za athari hupungua. Aina za polyethilini sio tu fuwele tofauti, fomu ya fuwele na vigezo vya kioo sio sawa.

Njia ya fuwele ya polyethilini ni pamoja na fuwele za spherical na fuwele moja. Ya zamani hupatikana baada ya kuyeyuka kwa polyethilini, yaani, vikundi vya fuwele vilivyopatikana na ukuaji wa kiini kilichotawanywa katika pande zote; Mwisho hupatikana na baridi ya suluhisho za kuondokana na polyethilini. Jedwali 1-2 linaonyesha fuwele ya PE iliyopatikana kwa njia tofauti.

Uzani wa PE unahusiana sana na fuwele XC, na uhusiano kati ya hizo mbili ni:

ambapo d ni kipimo cha sampuli; D1 na D2 ni msongamano wa fuwele kamili na kamili ya pe, mtawaliwa. Kwa ujumla, wiani wa awamu ya fuwele ya PE ambayo haijafungwa ni 1.014 g/cm3 na wiani wa awamu ya amorphous ni 0.84 g/cm3 saa 25 ℃.

Equation hii inadhani kwamba wiani wa awamu ya fuwele na amorphous katika polymer iliyo na fuwele (yaani, sampuli inayopaswa kupimwa) ni sawa na msongamano wa awamu kamili ya fuwele na kamili. Kwa kweli, haiwezekani kwa PE yoyote kuwa 100% fuwele au kabisa amorphous.

Masi ya jamaa ya PE mara nyingi huelezewa na kiwango chake cha wastani cha upolimishaji (picha), uzito wa wastani wa molekuli (picha) au idadi ya wastani wa molekuli (picha), na usambazaji wa molekuli ya Masi imeonyeshwa na Curve ya usambazaji na index ya upana wa usambazaji (picha). Masi ya molekuli ya PE na usambazaji wake zina athari sawa juu ya utendaji kama kiwango cha matawi ya PE na kiwango cha kutokuwa na usawa. Kwa sababu ya njia tofauti za upolimishaji na hali ya kufanya kazi, molekuli ya Masi inaweza kuwa tofauti katika anuwai, kama vile kutoka kwa molekuli muhimu ya Masi ya 10,000 hadi makumi ya maelfu, mamia ya maelfu, au hata mamilioni. Usambazaji wa molekuli ya Masi pia hutofautiana na hali tofauti za upolimishaji, haswa kwa shinikizo la chini na kichocheo cha ziegler, usambazaji wa molekuli ya molekuli inaweza kutoka nyembamba kabisa hadi pana. Masi ya jamaa ya kawaida ya PE ni 40,000 ~ 120,000, na ile ya UHMWPE ni 1,000,000-4,000,000. Uzito wa juu wa Masi, bora mali ya mitambo ya resin, kama vile nguvu tensile, mali ya joto ya chini ya joto, upinzani wa kukandamiza kwa mafadhaiko ya mazingira, nk, lakini utendaji wa usindikaji unadhoofika.

Mbali na vigezo hapo juu, saizi ya molekuli ya PE inaweza kuonyeshwa na kiwango cha mtiririko wa kuyeyuka (MFR) kuonyesha mfano wa ukubwa wa molekuli ya jamaa, ndogo MFR, juu ya molekuli ya jamaa, na kinyume chake, chini ya molekuli ya Masi. Kwa LDPE, MFR ni 20 ~ 50 g/10 min, kwa HDPE 4 ~ 15 g/10 min, na kwa lldpe 3 ~ 10 g/10 min.

Kwa LDPE, MFR na idadi ya wastani ya picha ya molekuli inayo uhusiano wa karibu:

Saizi ya molekuli ya Masi na usambazaji wake huchukua jukumu muhimu katika utumiaji na usindikaji wa plastiki, uhusiano hapo juu unaonyesha tu athari ya saizi ya molekuli ya polymer kwenye utendaji wa usindikaji, kwa sababu kiwango cha MFR ni mwili wa mwili Kiasi ambacho kinaonyesha ukubwa wa mnato wa kuyeyuka, ambayo ni kipimo cha usindikaji wa usindikaji, na pia kuna uhusiano wa karibu kati ya MFR na mnato dhahiri (η) wa kuyeyuka:

HDPE kwa sababu ya MFR ya chini, zaidi ya mnato (kipimo cha jamaa cha molekuli ya Masi) iliyoonyeshwa. Viwanda PE kufutwa katika tetrahydronaphthalene au decahydronaphthalene, sehemu yake ya wingi katika suluhisho: C ni 0.5%, kiwango cha juu na cha chini cha PE kilipimwa kwa 120 ℃ 75 ℃ Chini ya hali ya suluhisho lake, formula ifuatayo imehesabiwa kuliko mkusanyiko wa viscosity [η ']

ambapo η0 ni mnato wa kutengenezea, PA-s.

MFR haionyeshi usambazaji wa molekuli ya molekuli, kwa kweli, usambazaji wa molekuli ya Masi una ushawishi mkubwa juu ya umwagiliaji wake, kwani usambazaji wa molekuli ya Masi hupanua, kuyeyuka kwa maji huongezeka, ambayo sehemu ya chini ya Masi ni sawa na Plastiki ya jamaa ya juu ya molekuli PE. Kwa PE iliyo na molekuli ya wastani ya jamaa, PE iliyo na usambazaji mpana ina mtiririko bora. Kwa kuongezea, wiani wa PE pia una ushawishi mkubwa juu ya mnato wa kuyeyuka kwake, wiani mdogo, mnato pia ni mdogo. Kwa hivyo, kiwango cha mtiririko wa MFR haifai kwa kutathmini molekuli ya jamaa ya PE na msongamano tofauti. Kwa kifupi, molekuli ya jamaa ya usambazaji mdogo, mpana wa LDPE ni nzuri kwa usindikaji wake wa usindikaji, lakini mali nyingi za maombi, haswa mali za mitambo hazifai, kwa hivyo jamaa ya Masi ya PE na usambazaji wake na vigezo vingine vya muundo wa PE ni sawa na PE ni jambo muhimu linaloathiri utendaji wa mwisho wa PE.