PE là gì và nó sử dụng cho cái gì?
Polyethylene là một polymer dẻo nóng với cấu trúc tinh thể khác nhau và một phạm vi rất lớn của các ứng dụng tùy thuộc vào loại đặc biệt. Nó là một trong những chất dẻo được sản xuất rộng rãi nhất trên thế giới (hàng chục triệu tấn được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm). Quá trình thương mại (các chất xúc tác Ziegler-Natta) khiến PE như một thành công được phát triển vào những năm 1950 bởi các nhà khoa học Đức và Ý Karl Ziegler và Giulio Natta.
Có một loạt các ứng dụng cho polyethylene trong đó một số loại có nhiều hoặc ít hơn rất thích hợp. Nói chung, High Density Polyethylene ( HDPE) là nhiều hơn nữa tinh thể, có mật độ cao hơn nhiều, và thường được sử dụng trong những hoàn cảnh hoàn toàn khác so với Polyethylene mật độ thấp ( LDPE). Ví dụ, LDPE được sử dụng rộng rãi trong các bao bì nhựa như túi hàng tạp hóa hoặc bọc nhựa. HDPE Ngược lại có ứng dụng phổ biến trong xây dựng (ví dụ như trong việc sử dụng nó như một ống cống). Siêu cao Trọng lượng phân tử polyethylene (UHMW) đã ứng dụng hiệu suất cao trong những thứ như thiết bị y tế và áo khoác chống đạn.
Các loại khác nhau của Polyethylene:
Polyethylene thường được phân loại vào một trong số các hợp chất quan trọng trong đó phổ biến nhất bao gồm LDPE, LLDPE, HDPE, và cực cao Trọng lượng phân tử bằng polypropylene. Các biến thể khác bao gồm trung Polyethylene mật độ (MDPE), polyethylene Ultra-trọng lượng phân tử thấp (ULMWPE hoặc PE-WAX), polyethylene cao trọng lượng phân tử (HMWPE), cao mật độ liên kết ngang polyethylene (HDXLPE), Cross-liên kết polyethylene (PEX hay XLPE), mật độ Rất thấp polyethylene (VLDPE), và polyethylene clo (CPE).
Low Density Polyethylene (LDPE) là một vật liệu rất linh hoạt với các đặc tính rất độc đáo mà làm cho nó đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng phim nhựa như túi mua sắm. LDPE có độ dẻo cao nhưng độ bền kéo thấp đó là điều hiển nhiên trong thế giới thực bởi xu hướng của nó để căng ra khi căng thẳng.
Tuyến tính thấp Polyethylene mật độ (LLDPE) rất giống với LDPE với lợi thế nói thêm rằng các đặc tính của LLDPE có thể được thay đổi bằng cách điều chỉnh các thành phần công thức và quá trình sản xuất tổng thể cho LLDPE thường là ít tốn kém năng lượng hơn LDPE.
High Density Polyethylene (HDPE) là một mật độ cao mạnh mẽ, vừa phải nhựa cứng với một cấu trúc tinh thể cao. Nó thường được sử dụng như một loại nhựa cho hộp sữa, bột giặt, thùng rác, và thớt.
Trọng lượng phân tử polyethylene là cực cao (UHMW) là một phiên bản cực kỳ dày đặc của nhựa polyethylene với trọng lượng phân tử thường theo độ lớn hơn HDPE. Nó có thể được quay thành sợi với độ bền kéo nhiều lần lớn hơn thép và thường được đưa vào thiết bị hiệu suất cao như áo khoác chống đạn.
Đặc điểm của Polyethylene là gì?
Bây giờ chúng ta biết những gì nó được sử dụng cho, chúng ta hãy xem xét một số các thuộc tính quan trọng của Polyethylene. PE được phân loại như là một “nhiệt” ( như trái ngược với “nhiệt rắn” ), và tên đã làm với các đường nhựa phản ứng nhiệt. Vật liệu nhiệt dẻo trở thành chất lỏng ở nhiệt độ nóng chảy của họ (110-130 độ C trong trường hợp LDPE và HDPE tương ứng). Một thuộc tính hữu ích lớn về nhựa nhiệt dẻo là họ có thể được đun nóng đến nhiệt độ nóng chảy của họ, làm lạnh và hâm lại một lần nữa mà không làm giảm đáng kể. Thay vì đốt, nhựa nhiệt dẻo như Polyethylene hóa lỏng, cho phép họ được dễ dàng [tiêm đúc]và rồi sau đó tái chế. Ngược lại, nhựa nhiệt rắn chỉ có thể được đun nóng một lần (thường là trong quá trình ép phun). Là người đầu tiên làm nóng gây ra các vật liệu nhiệt rắn để thiết lập (tương tự như một epoxy 2 phần) dẫn đến một sự thay đổi hóa học không thể đảo ngược. Nếu bạn đã cố gắng để làm nóng một loại nhựa nhiệt rắn ở nhiệt độ cao trong một thời gian thứ hai nó chỉ đơn giản là sẽ đốt cháy. Đặc điểm này làm cho vật liệu nhiệt rắn thí sinh nghèo để tái chế.
Polyethylene triển lãm biến rộng rãi trong các cấu trúc tinh thể. Các tinh thể ít hơn (những vô định hình hơn) một loại nhựa là, càng có nhiều nó cho thấy một xu hướng dần dần làm mềm (tức là họ có một phạm vi rộng lớn hơn giữa nhiệt độ chuyển thủy tinh của họ và điểm nóng chảy của họ). Tinh chất dẻo, ngược lại, triển lãm một sự chuyển tiếp khá mạnh từ rắn với chất lỏng.
Polyethylene là một homopolymer ở chỗ nó bao gồm một thành phần monome đơn (trong trường hợp này ethylene: CH 2 = CH 2 ).
Tại sao Polyethylene được sử dụng thường xuyên?
Polyethylene là một hàng hóa cực kỳ hữu ích nhựa. Do sự đa dạng của các biến thể PE nó được kết hợp vào một loạt các ứng dụng. Trừ khi nó là cần thiết cho một ứng dụng cụ thể, chúng tôi không thường sử dụng Polyethylene như một phần của quá trình thiết kế tại cơ chế Creative . Đối với một số dự án, một phần mà cuối cùng sẽ được sản xuất hàng loạt trong PE có thể được prototyped với các vật liệu nguyên mẫu thân thiện hơn khác như ABS .
PE là không có sẵn như là một loại vật liệu in 3D. Nó có thể được gia công CNC hoặc chân không hình thành.
Polyethylene, giống như chất dẻo khác, bắt đầu với việc chưng cất nhiên liệu hydrocarbon (etan trong trường hợp này) thành các nhóm nhẹ hơn gọi là “phân” một số trong đó được kết hợp với các chất xúc tác khác để sản xuất chất dẻo (thường là qua trùng hoặc polycondensation). Bạn có thể đọc về quá trình sâu hơn ở đây .
PE Phát triển Prototype trên máy CNC và máy in 3D:
PE là có sẵn trong kho tấm, thanh, và thậm chí cả hình dạng đặc biệt trong vô số các biến thể (LDPE, HDPE vv), làm cho nó một ứng cử viên tốt cho quá trình gia công trừ vào một nhà máy hoặc tiện. Màu sắc thường được giới hạn trong trắng và đen.
PE hiện không khả dụng cho FDM hoặc bất kỳ quá trình khác 3D in ấn (ít nhất là không phải từ hai nhà cung cấp lớn: Stratasys và hệ thống 3D). PE cũng tương tự như PP ở chỗ nó có thể khó khăn để chế tạo thử nghiệm với. Bạn đang khá nhiều khó khăn với gia công CNC hoặc hút chân không hình thành nếu bạn cần phải sử dụng nó trong quá trình phát triển nguyên mẫu của bạn.
PE là rất độc?
Ở dạng rắn, không có. Trong thực tế, Polyethylene thường được sử dụng trong việc xử lý thực phẩm. Nó có thể là độc hại nếu hít và / hoặc hấp thụ vào da hoặc mắt như một hơi hoặc chất lỏng (ví dụ như trong quá trình sản xuất). Hãy cẩn thận và theo dõi chặt chẽ các hướng dẫn xử lý đối với polymer nóng chảy nói riêng.
Nhược điểm của Polyethylene là gì?
Polyethylene nói chung là đắt hơn polypropylene (có thể được sử dụng trong các ứng dụng phần tương tự).Nếu PE là sự lựa chọn tốt nhất thứ hai cho quyết định của bạn thì PP ở vị trí thứ nhất.
Thông số:
| Property |
Value |
| Technical Name |
Polyethylene (PE) (a.k.a. polythene, polyethene or polymethylene) |
| Chemical Formula |
(C2H4)n |
| Melt Temperature |
LDPE: 110 °C (230 °F) HDPE: 130 °C (266 °F) ** |
| Typical Injection Molding Temperature |
LDPE*** & HDPE****: 21 - 66 °C (70 - 150 °F) |
| Heat Deflection Temperature (HDT) |
85 °C (185 °F) at 0.46 MPa (67 PSI) ** |
| Tensile Strength |
LDPE: 7 MPa (1000 PSI) *** HDPE: 20 MPa (2900 PSI) **** |
| Flexural Strength |
LDPE: 6 MPa (800 PSI) *** HDPE: 21 MPa (3000 PSI) **** |
| Specific Gravity |
LDPE: 0.92 *** HDPE: 0.95 **** |
| Shrink Rate |
LDPE: 2.4 - 3.1 % (.024 - .031 in/in) *** HDPE: 1.7 - 2.9% (0.017 - 0.029 in/in)**** |