Основные разновидности полиэтилена и их особенности. Производные ПВД и ПНД

Теперь, когда мы рассказали об основных типах полиэтилена, самое время поговорить об их производных, среди которых особо выделяются такие материалы, как MDPE — полиэтилен среднего давления, LLDPE – линейный полиэтилен высокого давления, а также PEX (обозначаемый также XLPE) — сшитый полиэтилен и, наконец, PE-RT — термостабилизированный полиэтилен. Последние два представляют для нас особый интерес, поскольку для производства труб и трубопроводной арматуры из всех разновидностей полиэтилена чаще всего используются именно они. Но обо всём по порядку.

Полиэтилен среднего давления (ПСД, MDPE)

Называемый на Западе MDPE (Medium-density polyethylene), то есть полиэтиленом средней плотности, ПСД производится при помощи кремниевых катализаторов, катализаторов Циглера/Натта или металлоценовых катализаторов. У ПСД хорошие противоударные свойства и вполне приличная износостойкость. Также отметим, что этот материал ещё и менее чувствителен к разрезам, чем ПНД, а также имеет лучшее сопротивление к растрескиванию. ПСД используется, как правило, в газопроводных трубах, для производства мешков, полиэтиленовой плёнки (устойчивость к разрезам делает этот материал весьма популярным в сельскохозяйственной отрасли) и в некоторых других специфических производствах. Плотность ПСД составляет от 0.925 до 0.94 г/см3, то есть он, как правило, менее плотный более распространенного ПНД, но в большинстве своём превосходит по этому показателю ПВД.

Линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД, LLDPE)

ЛПВД представляет собой так называемый линейный полимер со значительным количеством коротких цепочек, производимый путём сополимеризации этилена с олефинами. Линейный полиэтилен высокого давления достаточно заметно отличается по своей структуре от обычного полиэтилена высокого давления ПВД, из-за отсутствия промежуточных звеньев в цепи. В целом ЛПВД производится при более низких температурах и давлении при сополимеризации этилена и таких более высокомолекулярных альфа-олефинов как бутан, гексан или октан. При производстве ЛПВД на данный момент по большей части используются катализаторы Циглера, а бутан и гексан чаще всего выступают в качестве сырьевых газов для производства ЛПВД. Процесс их сополимеризации и даёт полимер ЛПВД, у которого более ограниченное распределение молекулярной массы, чем у обычного ПВД, что, в сочетании с линейной структурой, даёт существенные различия в свойствах.

Так, ЛПВД имеет более высокий предел прочности и более высокое сопротивление к проколам, чем обычный ПВД. Также он очень гибок и хорошо удлиняется и растягивается под напряжением. Это качество активно используется для производства более тонкой плёнки с лучшим сопротивлением к различным механическим воздействиям. Также у линейного полиэтилена высокого давления очень хорошая стойкость к химическим веществам и отличные электрические свойства (ЛПВД — прекрасный диэлектрик). Однако он не столь лёгок в обработке как ПВД, и имеет более узкий диапазон для тепловой (термической) сварки. Интересно, что ЛПВД уже проник почти на все традиционные рынки для полиэтилена: он используется для производства полиэтиленовых пакетов и листов (где можно использовать упаковочные материалы меньшей толщины, чем у ПВД), обертки и эластичной упаковки, игрушек, различных крышек, контейнеров, изоляции кабелей, кровельной влаго- и теплоизоляции, а одним из основных применений этого материала является производство гибких трубопроводных систем — например, для сельскохозяйственных нужд. В 2013 мировой рынок ЛПВД достиг объемов в 40 млрд. долларов, превзойдя по этому показателю рынок ПВД, до сей поры незыблемый.