Високомолекулен полиетилен: описание, свойства, приложения

Всеки ден в сферата на човешката дейностсе въвеждат нови материали, получени чрез изкуствени средства. Единият от тях е високомолекулен полиетилен, който се е превърнал в комерсиален продукт от 50-те години на миналия век насам, но само сега придобива истинска популярност.

описание

Полиетиленът с високо молекулно тегло е аедин от видовете термопластичен полимеризиран етилен. Основната му характеристика е много дългите молекулни вериги. Те са по-добре възприемани и предавани натоварвания, "компенсиращи" тяхното междумолекулно взаимодействие.

Появата на материала не се различаваот други сортове пластмаса. Няма мирис, вкус, няма токсични свойства. Тя може да бъде даден всеки цвят чрез въвеждане на цветове. В същото време той притежава набор от свойства, които благоприятно го изолират преди другите полимери.

Полиетиленът с висока молекулна маса е твърдматериал с висока якост на удар. Той е в състояние да издържат на значителни по големина на напрежението. Тя не поглъща влагата, защото от това, което не взаимодейства с човешката кожа и изглежда хлъзгав. В допълнение, той е с висока устойчивост на износване (повече от стомана) и нисък коефициент на триене.

Свойства на полиетилен с високо молекулно тегло

Както вече беше отбелязано, основната особеност на товаполимерът с високо молекулно тегло е дълги молекулни вериги. Освен това те са ориентирани в същата посока. Почти паралелно един на друг. Това обяснява силата на материала.

Въпреки факта, че полиетилен с високо молекулно теглообразува дълги вериги, връзката между отделните молекули е слаба. Тази цифра е порядък по-малък от този на не по-малко издръжливия материал на Kevlar. Тази особеност прави полимера не топлоустойчива - то се топи при температура от 144 градуса по Целзий.

В състава на този полиетилен няма естери,амини или хидроксилни групи, които правят материалите чувствителни към реактивна и тежка среда. Поради това веществото не се подлага на вода, влага, агресивни реактиви, микроорганизми и ултравиолетови лъчи.

Основни методи на обработка

Изискванията, съгласно коитополиетилен с високо молекулно тегло, GOST 16338-85 съдържа. Според тях синтеза на материала се осъществява чрез действието на металоценови катализатори върху мономер-етилен. Следните основни видове обработка се използват директно за производството на продукти:

1. Превъртане на гела. Суровината се смесва с разтворителя. Получената маса се пресича през дупките във водата. Оформените нишки се изстрелват в пещи с едновременно изтегляне и отстраняване на разтворителя.
2. Горещо пресоване и синтероване. Прахообразната маса се изстисква с голяма сила, като по този начин се получава хомогенен материал. След това се подлага на термична обработка - синтероване при температура 150-200 градуса.
3. Екструзия с бутало. Суровината се топи до еднаква, подобна на каучук маса и след това се стича през специални дюзи.

Най-честата е гел завъртане. Всъщност, по този начин получен високомолекулни полиетилен влакна молекулни с висока якост.

Използване във военната индустрия

Използват се влакна, чиято продукция се използвависокомолекулен полимер, се използват широко за създаване на лични предпазни средства, по-специално бронирани жилетки. Благодарение на такива свойства на нишките като ниска специфична тежест и висока условна граница на провлачване (съотношението на тези параметри е 7-8 пъти по-високо от това на стоманата), бронята се получава лесно и устойчива на куршуми, отломки и други вредни елементи.

Бронежилетката е изработена от произведени листовечрез прилагане на влакна един към друг под различни ъгли. Благодарение на тази технология се появяват многоаксиални тъкани - специален вид стъкловидни платове, които постоянно пренасят напрежения във всяка посока. Използва се за защита на торса, крайниците с полиетилен с високо молекулно тегло. Свойствата на многоаксиалната тъкан позволяват защита и бронирани превозни средства, както и използването на влакна за създаване на ръкавици, които са устойчиви на рязане.

Приложение в медицината

В медицината полиетилен с високо молекулно теглоИзползва се предимно за създаване на импланти за тазобедрената става и гръбначния стълб, колянните стави. За пръв път е използвана със сходна цел през далечната 1962 година. И оттогава той започва да доминира.

Широко използван и модифициран материал -мрежа или омрежен полимер. Той се получава чрез изпичане на високомолекулни полиетиленови влакна с гама лъчи или електрони, които напречно свързват нишките една с друга. След това той е изложен на топлинни ефекти, което намалява неговата способност за намаляване на оксидацията.

Използват се и влакна на базата на тази суровиназашиване. Лидерът в производството на този продукт е компанията DSM, която доставя медицинския пазар със зашиващи нишки, наречени Dyneema Purity.

Използване в индустрията

Най-голямото приложение в индустрията беше намереновисококачествен полиетиленов лист, който се доставя на производствения пазар с плоски заготовки с дебелина 2 см. Той се основава на производството на престижни клас пластмасови прозорци, PVC панели и различни PVC профили.

В машиностроенето за производство на запечатванепръстени, лагери, създаващи части, работещи в хидравлична или маслена среда, както и в пневматични инсталации с високо работно налягане, най-често полиетилен с високо молекулно тегло 1000 - един от основните сортове полимер.