Полиэтилен: полная информация о материале

Полиэтилен: общая информация

Все разновидности полиэтилена производятся с использованием природного газа двумя основными способами полимеризации: полимеризация под низким давлением, когда цепи линейного полимера имеют короткие ответвления и полимеризация под высоким давлением, с более длинными ответвлениями цепей линейного полимера. Физические и химические свойства материалов группы PE (или ПЭ, то есть полиэтилена — так обозначается этот материал в международной и российской терминологии) во многом зависят от способа полимеризации — и особенно различается плотность. Впрочем, у всех типов полиэтилена есть и немало общего, что мы затем перечислим, когда будем говорить о свойствах материала. Если говорить о наиболее распространённых разновидностях полиэтилена вкратце, то они следующие.

Полиэтилен низкой плотности LDPE или, в российской терминологии, ПВД — полиэтилен высокого давления. LDPE по своей структуре представляет собой сильно разветвленные цепи с комбинацией коротких и длинных боковых цепей. Плотность LDPE находится между 910-940 кг/м3 в зависимости от типа материала, также ему свойственна высокая гибкость и сохранение своих свойств при низких температурах, то есть хорошая морозоустойчивость. Тем не менее, особо прочным этот материал назвать нельзя, поэтому его основное применение — в трубопроводных системах, предназначенных для ирригационных и сельскохозяйственных работ, причём трубы выпускаются обычно диаметром не более 32 мм. Материалы LDPE могут быть изменены (модифицированы) с помощью различных добавок — например, эластомеров для того, чтобы трубы могли работать в условиях повышенной сложности — например, для транспортировки сельхоз удобрений или даже некоторых химикатов.

Линейный полиэтилен низкой плотности LLDPE. Имеет цепочечную структуру с небольшими разветвлениями, поэтому у него лучшие, чем у обычного LDPE, показатели прочности. Кроме того, этот материал ещё более гибкий, но из-за своей не слишком высокой термостойкости и износостойкости, трубы из LLDPE также применяются в основном лишь в сельском хозяйстве, поскольку в трубопроводах промышленного и даже коммунального водоснабжения условия для них не совсем подходящие.

Полиэтилен высокой плотности HPDE (или, в российской терминологии, ПНД — полиэтилен низкого давления). По многим показателям этот полиэтилен лучше LDPE, поэтому, если из ПВД чаще всего производят различные упаковочные материалы и трубы, не требующие каких-либо особых качеств, то ПНД лучше других подходит именно для производства труб. Отметим, что на данный момент существует две основных разновидности ПНД — это PE80 и PE100 (ПЭ80, ПЭ100, то есть полиэтилен 80 и полиэтилен 100). Они различаются между собой по максимальному давлению, которое могут выдержать. Соответственно ПЭ80 рассчитан на 8.0 МПа, а ПЭ100 — на 10.0 МПа. Разумеется, речь идёт о постоянном максимальном рабочем давлении в штатном режиме. Трубы из HDPE и его производных, о которых также речь впереди, широко используются в напорных трубопроводных системах, таких как водоснабжение, канализация, газоснабжение и различные промышленные системы. Также существует и такой материал, как MDPE, то есть полиэтилен среднего давления (ПСД) и средней плотности, однако он является просто смесью ПНД и ПВД. Также производным от HDPE являются материалы группы PEX, то есть сшитого полиэтилена (как правило, сшивке подвергаются именно ПНД и ПСД и никогда — ПВД, из-за своих не слишком хороших физико-механических свойств). И вот о сшитом полиэтилене мы также будем говорить и достаточно подробно ниже. Ну а теперь давайте пройдёмся по основным сферам применения различных типов полиэтилена.