2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 05:55
O polietileno de alto peso molecular (PE-500) é chamado de polímero plástico. Possui várias propriedades físicas e químicas exclusivas, o que o torna adequado para uso em condições extremas. Neste artigo, consideraremos tudo sobre o polietileno de alto peso molecular.
O que é isso?
Este material pertence a um dos tipos de etileno plástico polimerizado. Sua característica são ligações moleculares lineares alongadas orientadas na mesma direção. Esses circuitos se distinguem por uma melhor percepção e transferência de cargas.
Na aparência, o polietileno de alto peso molecular se assemelha ao plástico . É sólido, inodoro e não contém substâncias tóxicas. O material é produzido pela síntese de catalisadores de etileno e metaloceno em usinas de baixa pressão. Na fase de produção, uma cor é adicionada às matérias-primas para dar a cor do etileno polimerizado.
Os fabricantes também produzem um polímero de peso molecular ultra-alto (peso molecular ultra-alto) com um peso molecular de mais de 10.000.000 de unidades. (PE-1000) . Em termos de características de resistência, é várias vezes superior a alguns tipos de aços carbono e inox.
Vantagens e desvantagens
O material tem uma série de vantagens significativas. As principais vantagens são as seguintes:
- excelente resistência ao desgaste e abrasão mecânica; polímero de alta densidade tem alta resistência ao impacto;
- resistência a trincas, lascas e outros tipos de deformação;
- resistência às flutuações de temperatura, devido à qual o material pode operar tanto em indicadores de temperatura excessivamente altos quanto em indicadores de temperatura mínima;
- resistência à umidade e substâncias agressivas (exceto para oxidantes); esta característica é alcançada devido à ausência de amidas, ésteres ou grupos hidroxila no material, que são suscetíveis a substâncias quimicamente agressivas;
- resistência à radiação solar;
- altas propriedades higiênicas - o material não é suscetível a ataques de microrganismos patogênicos; fungos e mofo não se formam nele;
- bom isolamento elétrico e capacidade dielétrica;
- O polietileno PE-500 tem excelente soldabilidade;
- resistência à radiação.
As desvantagens do material incluem seu baixo ponto de fusão (não superior a + 150 ° C), razão pela qual é recomendado operar o polímero a uma temperatura não superior a +100 graus.
O polietileno de alto peso molecular é relativamente novo . É produzido por 2 empresas nacionais (Tomskneftekhim e Kazanorgsintez). A tecnologia de fabricação é complexa e cara, o que afeta o custo do produto acabado.
Propriedades e características do material
O polietileno de alta resistência possui longas cadeias moleculares que são quase paralelas entre si. Esta característica estrutural fornece indicadores de alta resistência. No entanto, ligações fracas surgem entre algumas moléculas, razão pela qual o material não pode ser chamado de resistente ao calor. Suas temperaturas de trabalho são de até + 100 ° С. Com um aumento nos indicadores de temperatura para +140 graus, o polímero derrete e se transforma em uma massa viscosa.
O polímero PE-1000 possui as seguintes características técnicas:
- absorção de água - 0,01-0,05%;
- gravidade específica - 0, 93-0, 94 g / cm³;
- módulo de flexão - não mais do que 1 GPa;
- coeficiente de atrito - cerca de 0, 1;
- coeficiente de resistência ao impacto - 160-170 kJ / m²;
- alongamento por flexão - 8-10%;
- resistência de superfície - 1014 ohms.
O material é classificado como normalmente inflamável. Durante a operação, não emite substâncias nocivas ao meio ambiente.
Métodos de processamento
O polietileno de alto peso molecular é fabricado de acordo com os padrões correspondentes a GOST 16338-85. A produção utiliza o método de síntese de etileno sob a influência de catalisadores metalocenos. No momento, existem vários métodos conhecidos de processamento de polímeros.
Sinterização e prensagem a quente
Graças a esses métodos, polietileno monolítico de grande formato, placas e cilindros são obtidos. No processo de usinagem posterior, tiras aplainadas e vários mecanismos para equipamentos são obtidos a partir delas. A tecnologia de produção implica a prensagem a frio do pó de polímero em blanks e sua subsequente sinterização a uma temperatura de +200 graus . Como resultado do tratamento térmico, são obtidos produtos semiacabados - monólitos, placas e blocos.
Extrusão de êmbolo
O processo de produção consiste em derreter a matéria-prima em altas temperaturas até uma massa borracha homogênea. Dele, usando unidades especiais com bicos, hastes, tubos ou fitas de vários comprimentos são espremidos.
Gel spinning
A tecnologia de fabricação inclui vários estágios: dissolver a matéria-prima em óleo de parafina e forçar a massa resultante através de orifícios finos na água. Como resultado, são obtidos fios, que são posteriormente queimados em equipamentos de fornalha com extração simultânea de fibras e remoção de substâncias solventes. Quando processado por rotação de gel, uma fibra super-forte é obtida.
O último método de processamento é mais popular.
Formulários
Devido às suas propriedades únicas, o polietileno de alto peso molecular é usado em vários campos. É frequentemente usado como um análogo, substituindo vários metais não ferrosos, aços de alta liga e outros materiais.
Em medicina
O polímero ultra-forte tem sido usado para a fabricação de implantes desde 1962. Hoje, é usada para fazer próteses para articulações do quadril em cirurgias e implantes dentários em odontologia. O material é usado para criar diversos produtos ortopédicos.
Na indústria química, alimentícia e leve
O material é utilizado na fabricação de equipamentos e componentes para produção de alimentos, recipientes para armazenamento e transporte de substâncias quimicamente agressivas, frascos para cosméticos, barris, tanques.
Na industria militar
Fibras de polímero fortes são usadas para a fabricação de equipamentos de proteção individual para o pessoal de segurança. Em particular, coletes e capacetes à prova de balas são feitos deles. A armadura resultante é leve, mas ao mesmo tempo protege de forma confiável contra ferimentos de bala . E também com a ajuda desse polímero, equipamentos especiais são blindados.
Em engenharia mecânica
O polietileno de alta resistência é utilizado na fabricação de peças sobressalentes que operam em ambientes hidráulicos ou oleosos. É utilizado na produção de rolamentos, buchas, buchas, engrenagens - peças sujeitas a alto grau de abrasão mecânica. As peças sobressalentes para instalações pneumáticas com pressão de trabalho aumentada são feitas de polímero PE-1000 para serviços pesados.
Artigos e equipamentos esportivos
O material é utilizado na fabricação de macacões de esgrima, uniformes de alpinismo, esquis, pranchas de snowboard.
Vários bens de consumo são feitos de polímero de alta resistência . Isso inclui produtos para floricultura e móveis de banheiro, utensílios domésticos e ferramentas de jardim. É utilizado para a produção de móveis, brinquedos infantis, banheiros móveis e equipamentos para a organização de parques infantis.
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