Полиэтилен



Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Перейти к: навигация, поиск
Химическая формула полиэтилена

Полиэтилен (ПП - сокр., PE - Polyethylene англ.) [-CH2-CH2-]n - термопластичный полимер белого цвета, наиболее распространенный при изготовлении канализационных труб материал, характеризующийся очень высокой стойкостью к химическим реагентам и исключительно низкой шероховатостью поверхности, что снижает интенсивность образования отложений и гидравлические потери. Преимуществами являются также высокая стойкость к ударным нагрузкам и высокое относительное удлинение при разрыве при незначительном температурном влиянии.

Содержание

Свойства полиэтилена

Полиэтилен низкой плотности
Полиэтилен высокой плотности

В промышленности полиэтилен получают полимеризацией этилена при высоком давлении (полиэтилен низкой плотности) и низком или среднем давлении (полиэтилен высокой плотности). Структура и свойства полиэтилена определяются способом его получения.

С увеличением плотности возрастают твёрдость, модуль упругости при изгибе, предел текучести, химическая стойкость. Полиэтилен сочетает высокую прочность при растяжении (10-45 Мн/м2, или 100-450 кгс/см2) с эластичностью (относительное удлинение при разрыве 500-1000%). Он обладает хорошими электроизоляционными свойствами (например, тангенс угла диэлектрических потерь 2×10-4-4×10-4 при температурах от -120 до 120 °C и частоте 10-50 кгц). Устойчив к действию щелочей любых концентраций, органических кислот, концентрированных соляной и плавиковой кислот; разрушается азотной кислотой, хлором и фтором; выше 80°C растворяется в алифатических и ароматических углеводородах и их галогенопроизводных; сравнительно стоек к радиоактивным излучениям; безвреден; интервал рабочих температур от -80..-120°C до 60..100°C.

Методы производства полиэтилена

Метод полимеризации в трубчатом реакторе

В промышленности полиэтилен получают полимеризацией этилена. Процесс при высоком давлении протекает по радикальному механизму под действием О2, пероксидов, например лаурила или бензоила, или их смесей. При производстве полиэтилена в трубчатом реакторе этилен, смешанный с инициатором, сжатый компрессором до 25 МПа и нагретый до 70 °С, поступает сначала в первую зону реактора, где подогревается до 180°С, а затем во вторую, где полимеризуется при 190-300 °С и давлении 130-250 МПа. Среднее время пребывания этилена в реакторе 70-100 с, степень превращения 18-20% в зависимости от количества и типа инициатора. Из полиэтилена удаляют непрореагировавший этилен, расплав охлаждают до 180-190°С и гранулируют. Гранулы, охлажденные водой до 60-70 °С, подсушивают теплым воздухом и упаковывают в мешки.

Производство в автоклаве

Принципиальная схема производства полиэтилен в автоклаве с перемешивающим устройством отличается тем, что инициатор в парафиновом масле подается специальным насосом высокого давления непосредственно в реактор. Процесс проводят при 250°С и давлении 150 МПа; среднее время пребывания этилена в реакторе 30 с; степень превращения около 20%.

Суспензионный метод

Процесс при низком давлении осуществляют в условиях гетерогенного или гомогенного катализа. Технологическая схема получения полиэтилена низкого давления в суспензии включает следующие стадии:

Степень превращения этилена 98%, концентрация полиэтилена в суспензии 45%; единичная мощность реакторов с усовершенствованной системой теплосъема до 60-75 тыс. т/год.

Метод получения полиэтилена в растворе

Процесс получения полиэтилена в растворе (чаще в гексане) проводят при 160-250 °С, давлении 3,4-5,3 МПа, время контакта с катализатором 10-15 мин (катализатор - СrO3 на силикагеле, Ti-Mg или др.). Полиэтилен из раствора выделяют удалением растворителя последовательно в испарителе, сепараторе и вакуумной камере гранулятора. Гранулы полиэтилена пропаривают водяным паром при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена (в воду переходят низкомолекулярные фракции полиэтилена и нейтрализуются остатки катализатора). Преимущества метода перед суспензионным: исключение стадий отжима и сушки полимеров, возможность утилизации теплоты полимеризации для испарения растворителя, более легкое регулирование молекулярной массы полиэтилена.

Газофазная полимеризация

Газофазную полимеризацию этилена проводят при 90-100 °С и давлении 2 МПа (катализатор - хромсодержащее соединение на силикагеле). В нижней части реактор имеет перфорированную решетку для равномерного распределения подаваемого этилена с целью создания кипящего слоя, в верхней - расширенную зону, предназначенную для снижения скорости газа и улавливания основной массы частиц образовавшегося полиэтилена.

Виды полиэтилена

Различают несколько видов полиэтилена:

Источники

 

Личные инструменты

Уважаемые участники проекта ТеплоВики!

Из соображений безопасности изменена система регистрации новых пользователей. Теперь, во время регистрации, вам нужно будет заполнить данную форму (все поля обязательны для заполнения) и подать запрос на регистрацию. Администрация сайта проверит вашу заявку и вам на e-mail придет письмо с подтверждением регистрации и данными для входа. При первом входе временный пароль рекомендуется изменить.

С уважением, администрация ТеплоВики!

Ваше реальное имя: *
Желаемый логин в системе: *
Номер телефона для связи: *
Ваш email: *

Ваши данные успешно отправлены администрации ТеплоВики. После проверки ваших данных, Вы будете зарегистрированы и получите письмо с временным паролем для входа.

Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструкции
Инструменты
Печать/экспорт

Реклама