2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 05:34
El polietileno de alto peso molecular (PE-500) se denomina polímero plástico. Tiene una serie de propiedades físicas y químicas únicas, lo que lo hace adecuado para su uso en condiciones extremas. En este artículo, consideraremos todo sobre el polietileno de alto peso molecular.
¿Lo que es?
Este material pertenece a uno de los tipos de etileno polimerizado plástico. Su característica son los enlaces moleculares lineales alargados orientados en la misma dirección. Dichos circuitos se distinguen por una mejor percepción y transferencia de cargas.
En apariencia, el polietileno de alto peso molecular se parece al plástico . Es sólido, inodoro y no contiene sustancias tóxicas. El material se produce mediante la síntesis de catalizadores de etileno y metaloceno en plantas de baja presión. En la etapa de producción, se agrega un color a las materias primas para dar color al etileno polimerizado.
Los fabricantes también producen un polímero de peso molecular ultra alto (peso molecular ultra alto) con un peso molecular de más de 10,000,000 de unidades. (PE-1000) . En términos de características de resistencia, es varias veces superior a algunos grados de aceros al carbono e inoxidables.
Ventajas y desventajas
El material tiene una serie de ventajas significativas. Las principales ventajas son las siguientes:
- excelente resistencia al desgaste y abrasión mecánica; el polímero de alta densidad tiene una alta resistencia al impacto;
- resistencia a grietas, astillas y otros tipos de deformaciones;
- resistencia a las fluctuaciones de temperatura, por lo que el material puede operar tanto a indicadores de temperatura excesivamente altos como mínimos;
- resistencia a la humedad y sustancias agresivas (excepto oxidantes); esta característica se logra debido a la ausencia de amidas, ésteres o grupos hidroxilo en el material, que son susceptibles a sustancias químicamente agresivas;
- resistencia a la radiación solar;
- altas propiedades higiénicas: el material no es susceptible a los ataques de microorganismos patógenos; los hongos y el moho no se forman en él;
- buena capacidad dieléctrica y aislante eléctrica;
- El polietileno PE-500 tiene una excelente soldabilidad;
- resistencia a la radiación.
Las desventajas del material incluyen su bajo punto de fusión (no más de + 150 ° C), por lo que se recomienda operar el polímero a una temperatura que no exceda los +100 grados.
El polietileno de alto peso molecular es relativamente nuevo . Es producido por 2 empresas nacionales (Tomskneftekhim y Kazanorgsintez). La tecnología de fabricación es compleja y costosa, lo que afecta el costo del producto terminado.
Propiedades y características del material
El polietileno de alta resistencia tiene largas cadenas moleculares que son casi paralelas entre sí. Esta característica estructural proporciona indicadores de alta resistencia. Sin embargo, surgen enlaces débiles entre algunas moléculas, por lo que el material no puede llamarse resistente al calor. Sus temperaturas de trabajo son de hasta + 100 ° С. Con un aumento en los indicadores de temperatura a +140 grados, el polímero se derrite y se convierte en una masa viscosa.
El polímero PE-1000 tiene las siguientes características técnicas:
- absorción de agua - 0.01-0.05%;
- gravedad específica - 0, 93-0, 94 g / cm³;
- módulo de flexión: no más de 1 GPa;
- coeficiente de fricción - alrededor de 0, 1;
- coeficiente de resistencia al impacto - 160-170 kJ / m²;
- alargamiento por flexión - 8-10%;
- resistencia superficial - 1014 ohmios.
El material está clasificado como normalmente inflamable. Durante el funcionamiento, no emite sustancias nocivas al medio ambiente.
Métodos de procesamiento
El polietileno de alto peso molecular se fabrica de acuerdo con las normas correspondientes a GOST 16338-85. La producción utiliza el método de síntesis de etileno bajo la influencia de catalizadores de metaloceno. Por el momento, existen varios métodos conocidos de procesamiento de polímeros.
Sinterización y prensado en caliente
Gracias a estos métodos se obtienen polietileno monolítico de gran formato, placas y cilindros. En el proceso de mecanizado adicional, se obtienen de ellos tiras cepilladas y diversos mecanismos para equipos. La tecnología de producción implica el prensado en frío del polvo de polímero en espacios en blanco y su posterior sinterización a una temperatura de +200 grados . Como resultado del tratamiento térmico, se obtienen productos semiacabados: monolitos, placas y bloques.
Extrusión de émbolo
El proceso de producción consiste en fundir la materia prima a altas temperaturas hasta obtener una masa gomosa homogénea. De él, se exprimen unidades especiales con boquillas, varillas, tuberías o cintas de varias longitudes.
Hilado de gel
La tecnología de fabricación incluye varias etapas: disolver la materia prima en aceite de parafina y forzar la masa resultante a través de orificios delgados hacia el agua. Como resultado, se obtienen hilos, que posteriormente se cuecen en un equipo de horno con estirado simultáneo de fibras y eliminación de sustancias disolventes. Cuando se procesa mediante hilado en gel, se obtiene una fibra súper fuerte.
El último método de procesamiento es más popular.
Aplicaciones
Debido a sus propiedades únicas, el polietileno de alto peso molecular se utiliza en varios campos. A menudo se usa como análogo, reemplazando varios metales no ferrosos, aceros de alta aleación y otros materiales.
En medicina
El polímero ultrarresistente se ha utilizado para la fabricación de implantes desde 1962. Hoy en día, se utiliza para fabricar prótesis para articulaciones de cadera en cirugía e implantes dentales en odontología. El material se utiliza para crear varios productos ortopédicos.
En las industrias química, alimentaria y ligera
El material se utiliza para la fabricación de equipos y componentes para la producción de alimentos, contenedores para almacenamiento y transporte de sustancias químicamente agresivas, botellas para cosméticos, barriles, tanques.
En la industria militar
Las fibras poliméricas fuertes se utilizan para la fabricación de equipos de protección personal para el personal de seguridad. En particular, los chalecos antibalas y los cascos están hechos de ellos. La armadura resultante es liviana, pero al mismo tiempo protege de manera confiable contra heridas de bala . Y también con la ayuda de este polímero, se blinda un equipo especial.
En ingenieria mecanica
El polietileno de alta resistencia se utiliza para la fabricación de repuestos que operan en entornos hidráulicos o de aceite. Se utiliza para producir cojinetes, casquillos, casquillos, engranajes, piezas sujetas a un alto grado de abrasión mecánica. Los repuestos para instalaciones neumáticas con mayor presión de trabajo están hechos de polímero de alta resistencia PE-1000.
Artículos y equipos deportivos
El material se utiliza en la fabricación de trajes de esgrima, uniformes de montañismo, esquís, tablas de snowboard.
Numerosos bienes de consumo están hechos de polímero de alta resistencia . Estos incluyen productos para floricultura y muebles de baño, artículos para el hogar y herramientas de jardín. Se utiliza para la producción de muebles, juguetes para niños, baños móviles y equipos para la organización de parques infantiles.
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