Polietilene: Cos'è E Di Cosa è Fatto? Applicazione E Prodotti, Proprietà Fisiche E Produzione, Produzione Di Estrusi E Altri Materiali

2024 Autore: Beatrice Philips | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 05:45

Oggi l'industria chimica è una delle più in crescita. I ricercatori stanno lavorando allo sviluppo degli ultimi sviluppi scientifici, in particolare alla creazione di una varietà di materiali innovativi. Uno dei più popolari tra questi è il polietilene. Considera le caratteristiche, le proprietà uniche e le caratteristiche del polietilene, nonché la sua portata.

Cos'è?

Prima di tutto, dovresti capire cos'è il polietilene. Di fatto, questo materiale è un polimero di etilene termoplastico . Può essere classificato come una poliolefina. La definizione di polietilene include la designazione che, da un punto di vista chimico, un dato materiale è un composto organico e le sue molecole hanno una lunghezza significativa.

Se parliamo delle caratteristiche esterne del materiale, viene spesso presentato sotto forma di fogli sottili che possono essere incolori o bianchi . Il polietilene è piuttosto duro al tatto. È abbastanza comune come materia prima e viene utilizzato per un'ampia varietà di scopi.

Gli scienziati che hanno inventato il polietilene non insistono sul fatto che il materiale sia l'ideale. Come qualsiasi altro composto chimico, ha una serie di proprietà uniche che sono sia positive che negative.

Consideriamoli in modo più dettagliato.

I vantaggi del polietilene includono le seguenti caratteristiche:

• un alto livello di resistenza (in questo senso, intendiamo il fatto che il materiale è in grado di resistere a danni meccanici e altre influenze ambientali negative);
• elasticità;
• impermeabilità;
• facilità d'uso;
• basso livello di conduttività termica;
• sicurezza per l'uomo (il polietilene non emette sostanze che potrebbero nuocere alla salute umana);
• prezzo abbordabile;
• ampia gamma di;
• vari modelli e molto altro ancora.

Ma nonostante un numero così elevato di caratteristiche positive, è necessario ricordare le carenze esistenti:

• distruzione sotto l'influenza della luce solare diretta;
• fragilità relativa;
• inquinamento ambientale, che è una caratteristica negativa chiave del materiale.

Come e da cosa sono fatti?

Il metodo per ottenere e il processo di produzione del polietilene è di particolare interesse per i ricercatori. Quindi, il composto chimico discusso è ottenuto dall'etilene. La materia prima è sottoposta a un processo di polimerizzazione obbligatorio.

Inizialmente, il polietilene è costituito da granuli, la cui dimensione varia da 2 a 5 millimetri. Il composto ottiene la sua composizione finale attraverso processi di trattamento termico, che vengono eseguiti utilizzando attrezzature appositamente progettate.

Allo stesso tempo, oggi, gli esperti nel campo della chimica distinguono diversi tipi di polietilene, ognuno dei quali è realizzato secondo una tecnologia individuale.

Proprietà

Per familiarizzare con il materiale in modo più dettagliato, è necessario analizzare le sue caratteristiche distintive (comprese quelle fisiche e chimiche). Dopotutto, il polietilene ha proprietà speciali che lo distinguono da qualsiasi altro composto.

Quindi, le caratteristiche principali del materiale includono:

• come regola generale, il polietilene è trasparente (questo vale solo per un composto chimico puro, privo di impurità), durante il processo di tintura il materiale può acquisire altre sfumature (nero, bianco, rosso e molte altre);
• il materiale è solido nella struttura;
• il processo di cristallizzazione del materiale viene effettuato ad una temperatura da -60 a -369 gradi Celsius;
• mancanza di odore;
• piccoli indicatori di massa;
• la densità del materiale è instabile, dipende da come è stato ottenuto il polietilene;
• i composti chimici hanno le proprietà di un ammortizzatore;
• basso livello di adesione;
• basso coefficiente di attrito;
• impermeabilità;
• il polietilene subisce processi di rammollimento a temperature da +80 a +120 gradi Celsius;
• resistenza alle basse temperature;
• flessibilità;
• caratteristiche dielettriche;
• vapore e impermeabilizzazione;
• inerzia biologica;
• conduttività termica;
• durante la decomposizione, il polietilene non emette sostanze dannose per l'uomo;
• resistenza ai composti chimici aggressivi.

Le proprietà del polietilene determinano per la maggior parte le aree del suo utilizzo.

Panoramica delle visualizzazioni di densità

Oggi ci sono molti tipi di polietilene. Quindi, sul mercato puoi trovare materiale estruso, a basso peso molecolare, a bolle, in rotolo, ad alta resistenza e ad alto modulo. Di conseguenza, quando si sceglie il polietilene, è necessario prestare molta attenzione all'etichettatura.

Per comodità dell'utente, i produttori hanno adottato una classificazione del composto in diverse categorie . Considera le caratteristiche e le caratteristiche distintive di ciascuno di essi.

Alto

Per la produzione di polietilene ad alta densità sono necessari alcuni prerequisiti. In particolare, la temperatura dell'aria dovrebbe essere compresa tra 200 e 260 gradi Celsius, la pressione non dovrebbe superare i 300 MPa . Inoltre, è richiesta la presenza di un catalizzatore, la cui funzione può essere svolta da ossigeno o perossido organico. La stessa procedura di produzione viene eseguita in un'autoclave o in un reattore tubolare.

Per quanto riguarda le caratteristiche dirette del materiale, il polietilene ad alta densità è leggero ed elastico. Ha caratteristiche dielettriche pronunciate. La particolarità del materiale è che tale polietilene è piuttosto facile da riciclare.

Basso

Le condizioni necessarie per ottenere il polietilene a bassa densità dovrebbero essere le seguenti:

• indicatori di temperatura - 120-150 gradi Celsius;
• livello di pressione - 0, 1-2 MPa;
• la presenza di un catalizzatore, ad esempio catalizzatori Ziegler-Natta.

Come risultato del processo di polimerizzazione, si forma un materiale che consente il raffreddamento fino a -80 gradi Celsius.

Inoltre, il polietilene a bassa densità è molto leggero ed elastico e la sua superficie ha una lucentezza caratteristica.

Mezzo

Il polietilene a media densità viene prodotto a una temperatura di 100-120 gradi Celsius. In questo caso, la pressione dovrebbe essere al livello di 3-4 MPa e si consiglia di utilizzare una miscela di TiCl4 e AlR3 come catalizzatore di reazione . Va tenuto presente che il composto finale si formerà in scaglie.

Pertanto, le varietà esistenti di polietilene differiscono sia nelle loro proprietà e caratteristiche, sia nei metodi di produzione.

Produttori popolari

A causa del fatto che il polietilene è un materiale molto diffuso, popolare e richiesto dai consumatori, un gran numero di marchi è impegnato nella sua produzione. Consideriamo i principali.

Kazanorgsintez

Sul territorio della Federazione Russa, questa azienda è uno dei maggiori produttori di polietilene (e la gamma comprende materiale sia a bassa che ad alta densità). Nonostante il fatto che questo marchio sia apparso sul mercato nel 1950, il primo lotto del prodotto è apparso solo 13 anni dopo . È anche importante notare che l'assortimento del marchio comprende non solo il polietilene, ma anche una serie di altri composti chimici. Come suggerisce il nome, l'azienda si trova a Kazan.

Nizhnekamskneftekhim

Gli impianti di produzione dello stabilimento, così come i prodotti stessi di Nizhnekamskneftekhim, soddisfano tutti i moderni requisiti tecnologici. I dipendenti dell'azienda sono concentrati sull'introduzione di tecnologie innovative e sviluppi scientifici . Allo stesso tempo, qui vengono utilizzate solo materie prime di alta qualità. Per quanto riguarda le caratteristiche distintive del polietilene di questa azienda, si dovrebbero notare proprietà come un alto livello di adesione, superficie liscia e trasparente, conformità agli standard internazionali e molte altre qualità positive.

Stavrolen

Questa azienda è impegnata nella produzione di una varietà di prodotti petrolchimici. Per la prima volta, Stavrolen ha prodotto polietilene in polvere. I prodotti dell'azienda corrispondono al livello mondiale e sono richiesti da una vasta gamma di consumatori . I dipendenti dell'azienda utilizzano il metodo della polimerizzazione allo stato gassoso per ottenere un materiale chimico.

Tomskneftekhim

L'azienda Tomskneftekhim produce polietilene utilizzando la tecnologia di polimerizzazione, che è caratterizzata da un'alta pressione nel reattore. Si dovrebbe notare che i prodotti fabbricati da questo marchio sono popolari non solo nel mercato interno, ma vengono anche esportati all'estero . Per creare una base di materie prime, che è il punto di partenza per la produzione di polietilene, Tomskneftekhim è impegnata nella lavorazione di idrocarburi (ovvero gas liquefatti e benzina).

Impianto di polimeri di Angarsk

L'impianto è impegnato nella produzione di polietilene ad alta densità di grado 10803-020 V / C. Per quanto riguarda i volumi di produzione, l'azienda produce circa 300 tonnellate di materiale in 1 anno. Il polietilene di questo marchio è di alta qualità e ha i certificati appropriati . I composti chimici di questa azienda si dividono in 3 categorie: superiore, primo e secondo grado. In termini di densità, questo materiale è al livello di 0,90 g / cm3. L'allungamento a rottura è del 550%. Il polietilene "Angarsk Polymer Plant" viene utilizzato per la produzione di prodotti tecnici, giocattoli, imballaggi, prodotti agricoli e altri.

Ufaorgsintez (Bashneft)

Questa impresa è uno dei più antichi impianti di produzione di polietilene sul territorio del nostro stato. La produzione di un composto chimico di polietilene nell'ambito di Ufaorgsintez (Bashneft) risale al 1967. L'azienda produce diverse tipologie di materiale che soddisfano le esigenze del mercato . Il polietilene di questo marchio viene utilizzato per realizzare articoli tecnici, imballaggi per alimenti e medicinali, giocattoli per bambini e altri prodotti.

Polimir

Questa azienda si trova in Bielorussia. Tuttavia, i prodotti dell'azienda sono diffusi e popolari ben oltre i confini di questo paese. Il polietilene di "Polimir" mantiene la sua competitività grazie all'elevata efficacia tecnologica del processo produttivo, all'ampia gamma di prodotti e alle materie prime di alta qualità . Parlando della varietà di materiale, va detto che l'azienda produce materiale dei gradi 10204-003, 10803020, 15803-020 e molti altri. Ciascuno di questi marchi, inoltre, viene utilizzato per la produzione di varie categorie di prodotti (ad esempio tubi, pellicole, carta, coloranti).

Gazprom neftekhim Salavat

La produzione di polietilene viene effettuata in diversi laboratori dello stabilimento. Allo stesso tempo, viene messo in vendita materiale a bassa e alta densità. La sede della fabbrica è Salavat, Repubblica del Bashkortostan. Come materiali di partenza vengono utilizzati etilene, butene, idrogeno ed esano.

Così, sul territorio della Federazione Russa c'è un numero enorme di fabbriche e fabbriche impegnate professionalmente nella produzione di polietilene . Questo fatto dimostra che il materiale è diffuso, popolare e indispensabile in molti settori dell'attività umana. Allo stesso tempo, il materiale domestico è di alta qualità.

Applicazione

Come accennato in precedenza, il polietilene è uno dei materiali più diffusi e richiesti, rispettivamente, viene utilizzato in un gran numero di settori e per la produzione di vari prodotti.

Applicazione del polietilene:

produzione di film densi alimentari e tecnici in rotoli

produzione di contenitori e prodotti per l'imballaggio (ad esempio, sacchetti di plastica)

fabbricazione di tubi per fognatura, nonché tubi per l'approvvigionamento idrico

fabbricazione di un foglio per isolamento (ad esempio isolamento elettrico)

creazione di colla hot melt

produzione di isolanti termici

Questo, ovviamente, non è un elenco completo.

Tuttavia, va tenuto presente che l'uso diffuso del polietilene può influire negativamente sullo stato ecologico dell'ambiente.

Il fatto è che questo materiale si decompone per un periodo piuttosto lungo (in alcuni casi il materiale non si decompone affatto) . Ciò può portare all'inquinamento dell'atmosfera, degli oceani e del pianeta nel suo insieme, nonché ad altre conseguenze negative (ad esempio, molti animali muoiono per aver mangiato polietilene).

Disposizione

Il polietilene può essere primario o secondario. Ciò significa che dopo che il prodotto in polietilene fabbricato originariamente diventa inutilizzabile, può essere riciclato e riutilizzato. Tecniche come estrusione, soffiaggio, stampaggio a iniezione e stampaggio pneumatico vengono utilizzate per elaborare composti di polietilene.

Per quanto riguarda il processo di smaltimento diretto, il più delle volte è il metodo dell'incenerimento . Tuttavia, non appena il polietilene viene riscaldato (ad esempio alla luce diretta del sole), rilascia prodotti volatili. Di conseguenza, avviene il processo di formazione di composti a basso punto di ebollizione.

Pertanto, il processo di incenerimento del polietilene per le sue caratteristiche e caratteristiche è un processo chimico complesso.

Caratteristiche di decomposizione

Come già accennato, il polietilene è un materiale che si decompone per molto tempo, ci vorranno molti anni per completare questo processo. Allo stesso tempo, i metodi di decomposizione biologica di questo composto chimico stanno diventando sempre più popolari oggi.

Così, per l'attuazione dei processi di biodegradazione vengono utilizzati stampi speciali Penicillium simplicissimum . Con il loro aiuto, il polietilene può essere parzialmente riciclato entro 90 giorni. Tuttavia, affinché questo processo sia il più efficace possibile, il materiale deve essere prima trattato con acido nitrico. Oltre al suddetto tipo di batteri, si raccomanda anche l'uso dei microrganismi Nocardia asteroides. Va tenuto presente che la decomposizione del polietilene (anche con l'uso di batteri specifici) può richiedere diversi anni (almeno 8).

Il polietilene è un materiale popolare e richiesto che viene utilizzato per vari scopi. Nelle sue proprietà fisiche e chimiche, si differenzia da molti altri materiali, per cui è molto diffuso. Inoltre, ne esistono diverse varietà, ognuna delle quali ha le sue caratteristiche uniche.