Что такое полиэтилен высокого давления
Полиэтилен низкой плотности (LDPE, ПЭВД)
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД, ПВД) или низкой плотности (ПЭНП, LDPE)
Полиэтилен, получаемый при высоком давлении, называют полиэтиленом высокого давления (ПЭВД, ПВД) или низкой плотности (ПЭНП, LDPE).
Полиэтилен низкой плотности (LDPE) – ПЭ со сравнительно сильно разветвленной макромолекулой и низкой плотностью (0,916–0,935 г/см³). Процесс его изготовления протекает при очень высоком давлении от 100 до 300 мПа и температуре 100–300 °С, поэтому обозначается так же, как полиэтилен высокого давления (ПЭВД).
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена, приведены в таблице.
Таблица. Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена
Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода:
Число концевых групп СН3 на 1000 атомов углерода:
Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода
винильных двойных связей (R-CH=CH2), %
винилиденовых двойных связей ( ), %
транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R’), %
Участки, где цепи параллельны и плотно упакованы, в значительной степени кристалличны, в то время как неупорядоченные области являются аморфными. Кристаллические области известны как кристаллиты.
Когда расплав полимера медленно охлаждают, кристаллиты могут образовывать сферолиты, состоящие из сферически симметричных образований кристаллитов и аморфного полимера.
Молекулы укладываются одна на другую параллельно с образованием ламелей. Кристаллизация распространяется, когда другие молекулы выстраиваются в том же порядке и складываются. Сферолиты, упомянутые ранее, образуются из-за нерегулярностей в структуре молекулы, которые ведут к росту кристаллитов в нескольких направлениях. Наличие боковых ответвлений приводит к уменьшению возможности упорядоченного расположения и, таким образом, снижает кристалличность.
Кристалличность ПЭНП обычно колеблется в интервале 55-70 % (по сравнению с 75-90% ПЭВП).
Другим важным показателем, на который влияет разветвленность цепи, является температура размягчения. Тот факт, что цепи не могут приблизиться плотно друг к другу, означает, что силы притяжения между ними ослабевают и тепловая энергия, необходимая для их перемещения относительно друг друга, т. е. течения, уменьшаются.
Точка размягчения ПЭНП немного ниже точки кипения воды, поэтому этот материал не может быть использован для контакта с кипящей водой или паром при стерилизации.
Таблица. Физико-химические свойства ПЭВД при 20°
Что такое пленка ПВД и где она используется
Из всех видов полимерных материалов наибольшее распространение получил полиэтилен. В зависимости от нюансов технологического процесса производства (полимеризации полиэтилена) его подразделяют на такие виды:
Впервые полиэтилен был получен в 1899 году. Промышленное его использование началось в 1933 году. А в 50-х годах он окончательно обрёл привычные для нас формы и сферы применения.
Полиэтилен высокого давления был не первым в ряду полимеров. Патент на этот материал был получен в 1936 году, а массовое производство ПВД началось спустя два года. Сегодня плёнка из полиэтилена высокого давления входит в число наиболее массовых полимерных материалов.
Что такое ПВД плёнка
Плёнка из полиэтилена высокого давления представляет собой белый в массе материал, если она свёрнута в рулон. В развёрнутом виде она бесцветна и прозрачна. В зависимости от толщины её светопроницаемость достигает 90 %. Помимо этого, плёнка ПВД изготавливается из пигментированного материала и может иметь широкий спектр цветов. В этом случае она может быть полностью непрозрачной.
Если говорить официальным языком, плёнка из ПВД ‒ это продукт, изготовленный в соответствии с требованиями ГОСТ 10354-82. Согласно этому нормативному документу она должна иметь такие характеристики:
Плёнка ПВД имеет только две категории качества – высший и первый сорт. Максимальный допуск по отклонению от толщины для них составляет ±20 % и ±30 % соответственно.
Плёнка имеет пять основных вариантов исполнения: это полотно, рукав, полурукав, рукав с фальцовкой и сложенный вдвое рукав. Правилами её маркировки предусмотрено указание основных характеристик материала. Расшифровка плёнки ПВД включает такие данные, как:
Добавки в ПВД-плёнку определяют её специальные свойства: цвет, светопроницаемость, стойкость к ультрафиолету и прочее. ГОСТ 10354-82 предусматривает изготовление девяти марок плёнки, имеющих своё целевое назначение.
Плёнка из ПВД по своим свойствам превосходит аналогичные материалы из полиэтилена низкого давления. Она выдерживает большие нагрузки на разрыв, а также обладает лучшей светопроницаемостью и свариваемостью. Поэтому для изготовления упаковки предпочтительнее использовать плёнки из полиэтилена высокого давления. Впрочем, плёнка из ПВД применяется не только для упаковки, но и в других целях.
Где используется плёнка из ПВД
По внешнему виду пользователи могут различить только цвет плёнки. Оценить толщину материала уже проблематично, поскольку шаг изменения этого показателя составляет от 0,005 до 0,05 мм для соседних типоразмеров. Между тем сфера применения плёнок чрезвычайно широка, поэтому при покупке следует обращать внимание на полную маркировку товара, а не только на толщину.
Ответы на вопрос, где и для чего используется плёнка ПВД, даёт тот же ГОСТ 10354-82, в котором указана сфера применения разных марок материала. Это поможет вам сделать правильный выбор, исходя из своих потребностей, устранит риск переплат за избыточные характеристики материала. Хотя при покупке полиэтиленовых плёнок лучше всего прислушаться к мнению специалистов.
Девять марок материалов имеют такое применение:
Плёнки марок «М», «Т» и «Н» имеют максимальный диапазон толщины – 0,015‒0,5 мм. У «СТ» и «СК» величина этого показателя составляет 0,05‒0,4 мм. «СМ» – 0,06‒0,22 мм. «СИК» – 0,1‒0,25 мм. «В» и «В1» – 0,2‒0,4 мм. Все виды плёнок поставляются в рулонах. Каждый рулон снабжается этикеткой, в которой указываются такие сведения:
Этих данных достаточно для выбора плёнки по назначению и количеству материала. Гарантийный срок хранения продукции отсчитывается с момента выпуска. Для марок «М», «Т», «Н» и «СК», изготовленных без применения добавок, он достигает десять лет. В остальных случаях гарантийный срок хранения составляет 12 месяцев.
Чем отличается полиэтилен высокого давления от полиэтилена низкого давления
Полиэтилен считается самым доступным и недорогим материалом синтетической промышленности. Его возможно увидеть где угодно, в составе любого упаковочного материала. Поэтому он имеет широкий диапазон применения в повседневной жизни и на производстве хозяйственной продукции. Изготовление этого продукта налажено в большинстве нефтехимических заводов предприятиях. Синтез продукта проводится при использовании низкого или высокого давления. Этот материал разделяется на полиэтилен высокого давления и низкого давления, отличия заключаются в способе синтеза и внутренней структуре. Чтобы знать, как отличить пнд от пвд, требуется знать характеристики каждого вида.
Основные характеристики и отличия полиэтилена высокого и низкого давления
Материал, изготовленный при низком давлении, имеет ряд свойств:
Характеристики следующего материала значительно отличаются от представленного выше. Главная разница между пнд и пвд заключается в их внутренней химической структуре. Полиэтилен высокого давления создан на основе ветвистой молекулярной структуры, и связь между молекулами настолько слабая, что не представляется возможным сформировать кристаллическую решетку. Это заметно влияет на разрывную устойчивость. Зато обеспечивает высокий уровень пластичности. Материалы пнд имеет значительную плотность по сравнению с пвд. Плотность – это свойство определяющее прочность и химическую стойкость продукта.
Особенности синтеза
Отличие пвд от пнд заключается в особенностях изготовления каждого из них. При синтезировании полиэтилена высокого давления требуются следующие условия:
Условия для формирования полиэтилена низкого давления:
Как видно из технических условий синтеза каждого вида, для создания пвд требуется больше затрат. Все это влияет на эластичность готового продукта, что считается серьезным отличием пнд и пвд.
Как можно визуально отличить пнд от пвд?
Определить вид и качество полиэтилена можно, осмотрев его визуально и прощупав. Внешние признаки каждого отличаются:
| ПВД | ПНД | |
| Признаки | · блестит; · тянуться. | · матовая поверхность; · шуршащая поверхность. |
Оба этих материала получили широкую популярность в изготовлении пакетов. В чем разница пакетов для мусора пнд и пвд? Например, в пвд – пакетах можно без страха разрыва переносить острые предметы или коробки с острыми углами. За счет высокой степени тягучести и эластике такие пакеты не порвутся. Но в них не получится переносить тяжелые и крупногабаритные продукты. Пнд за счет своей прочности способен выдерживать большие веса, но если острый предмет нарушит структуру, то по всему пакету пойдет трещина. Можно сделать вывод, что отличия пакетов пвд и пнд заключаются в прочности.
Области применения
Главной областью применения полиэтилена низкого давления считается промышленность и строительство. Такой материал получил распространение в изготовлении водопроводных труб, бочек, биотуалетов и мебельной фурнитуры. Используется в качестве продукта для упаковки. В повседневной действительности можно встретить пакеты из пнд. Это «майки» либо сумки с вырубленной ручкой. Такие изделия имеют высокую прочность и надежность.
Полиэтилен высокого давления применяется в области изготовления фирменных, красочных пакетов, форм для упаковки. Благодаря возможности печати красочных рисунков на них, такой материал имеет высокую популярность. Из него выполняют фирменные пакеты с логотипами изготовителя. Также из него создают пищевые контейнеры. Из-за своей тягучести и вязкости применяются в создании упаковочных пленок. В обыденной жизни каждый покупает продукцию, созданные из этого химического продукта, в магазинах.
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.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)
Полиэтилен низкой плотности (LDPE) – Процесс его изготовления протекает при очень высоком давлении от 100 до 300 мПа и температуре 100–300 °С, поэтому обозначается так же, как полиэтилен высокого давления (ПЭВД).
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
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:
Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена, приведены в таблице.
Таблица. Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена
Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода:
Упаковочные материалы и пакеты из ПВД и ПНД. Чем отличается полиэтилен высокого и низкого давления?
Содержание
Органические соединения полимеров уже давно доказали свою практичность как сырье для упаковочных материалов. Именно из такой основы состоит полиэтилен. Это один из самых универсальных материалов, который находит применение в промышленности и в быту.
В зависимости от способа изготовления различают полиэтилен высокого и низкого давления. Изделия из них отличаются по характеристикам и внешнему виду. В этой статье мы раскроем разницу и расскажем о сферах применения ПНД и ПВД.
Основные характеристики полиэтилена высокого давления
Разные типы полиэтилена синтезируется под высоким или низким давлением. В России принято обозначение ПВД и ПНД. Международная маркировка отличается, поэтому уточним, что это за материал HDPE и LDPE. HDPE (high-density polyethylene или PEHD) – полиэтилен низкого давления, а LDPE (low density polyethylene) – полиэтилен высокого давления.
ПВД (ПЭВД) и ПНД (ПЭНД) различаются на уровне молекулярной структуры, от этого сильно зависят свойства материала. Полиэтилен высокого давления отличается следующими характеристиками:
Основные свойства полиэтилена низкого давления
Полиэтилен низкого давления получается путем ионной полимеризации. Он имеет более высокую плотность и температуру плавления, чем ПЭВД. Специалисты характеризуют этот материал, как:
Как отличить упаковочные материалы и другие изделия из ПНД и ПВД?
Пакеты из полиэтилена разных видов можно отличить как визуально, так и на ощупь. В таблице приведены основные различия.
| Полиэтилен низкого давления (ПНД) | Полиэтилен высокого давления (ПВД) |
|---|---|
| Шуршащая, неоднородная поверхность, матовый и шершавый на ощупь материал. Плохо тянется. | Гладкая поверхность с блеском, эластичный. Поддается растяжению. |
Разницу между продукцией из полиэтилена высокого и низкого давления можно увидеть на фото:
Область применения полиэтилена
Полиэтилен – один из самых доступных материалов, поэтому он широко распространен в промышленности, строительстве, логистике, торговле и в быту. ПНД используется для изготовления прочных конструкций таких, как водопроводные трубы, бочки, перекрытия, мебельная фурнитура, а также изделия легкой промышленности: пакеты-майки, бахилы.
ПВД широко применяется для изготовления подарочных упаковок, брендированной продукции, упаковочных материалов, а также мешки для уборки.
В интернет-магазине Офисмаг представлены изделия из качественного полиэтилена высокого и низкого давления такие, как пакеты, мусорные мешки, упаковочные материалы (пленки), бахилы.