ПОЛИЭТИЛЕН ХЛОРСУЛЬФИРОВАННЫЙ

Полиэтилен, виды полиэтилена, физические , химические свойства, материалы из полиэтилена

ПОЛИЭТИЛЕН ХЛОРСУЛЬФИРОВАННЫЙ

Полиэтилен (ПЭ) — один из наиболее подходящих для рециклинга (вторичной переработки) материалов.

Причин тому несколько: достаточно простая технология переработки, сохранение полимером всех своих свойств даже во вторичном виде, рентабельность перерабатывающего бизнеса за счет превышения уровня потребления полиэтилена над его производством и наличия больших объемов отходов.

Кроме того, переработка полиэтилена имеет важное экологическое значение. Считается, что для его полного разложения нужны сотни лет, в течение которых неиспользуемый полимер будет просто загрязнять окружающую среду.

Статистика говорит, что только в России за 2020 год было выпущено 1,68 млн тонн полиэтилена, потреблено — 1,9 млн тонн, а в отходы превратилось не меньше 1 млн тонн. Дело в том, что больше половины общего объема произведенного ПЭ используется для изготовления одноразовых пакетов и упаковки.

Эти показатели довольно существенны, они ежегодно увеличиваются и демонстрируют необходимость активного государственного участия в этой сфере переработки. В частности, перерабатывающие компании рассчитывают на экономические льготы, введение новых методик испытания и решение имеющихся противоречий в законодательной базе.

Все это позволит стимулировать производство товаров из вторичного полиэтилена и дополнительно расширить область их применения.

  • 1 История
  • 2 Названия
  • 3 Молекулярное строение 3.1 Полиэтилен высокой плотности HDPE (High-Density — высокая плотность)
  • 3.2 Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности
  • 4 Химические свойства
  • 5 Получение
      5.1 Получение полиэтилена высокого давления
  • 5.2 Получение полиэтилена среднего давления
  • 5.3 Получение полиэтилена низкого давления
  • 5.4 Другие способы получения полиэтилена
  • 5.5 Модификации полиэтилена
  • 6 Применение
  • 7 Утилизация
  • 7.2 Сжигание
  • 8 Биоразложение
  • 9 См. также
  • 10 Примечание
  • 11 Ссылки
  • 8.Сверхмолекулярный полиэтилен (СВМП)

    Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМП)— высокопрочный полиэтиленом для экстремальных условий, получаемый при низком давлении с достаточно высокой степенью полимеризации.

    Отличительные особенности: морозостойкость, коррозионная стойкость, ударопрочность, стойкость к абразивному воздействию, низким коэффициентом трения, физиологической инертностью.

    СВМП образует высокопрочные нити, которые используются для изготовления сверхпрочных волокон, ударопрочных, маслобензостойких резинотехнических композиционных материалов, защитных полимерных покрытий, удлиняющих эксплуатационный срок изделий в два раза.

    СВМП полиэтилен используется для изготовления деталей и элементов конструкций, подвергающихся ударной нагрузке, фильтров для пищевой и химической промышленности, сверхпрочных тканей и нитей, а также изготовления спортивного инвентаря.

    История

    Изобретателем полиэтилена считается немецкий инженер Ганс фон Пехманн, который впервые случайно получил этот продукт в 1899 году. Однако это открытие не получило распространения.

    Вторая жизнь полиэтилена началась в 1933 году благодаря инженерам Эрику Фосету и Реджинальду Гибсону.

    Сначала полиэтилен использовался в производстве телефонного кабеля и лишь в 1950-е годы стал использоваться в пищевой промышленности как упаковка[3].

    По другой версии, более принятой в научных кругах, развитие полиэтилена можно рассматривать с работ сотрудников компании Imperial Chemical Industries по созданию промышленной технологии производства, проводившихся начиная с 1920-х.

    Активная фаза создания начата после монтажа установки для синтеза, с которой в 1931 году работали Фосет и Гибсон. Ими был получен низкомолекулярный парафинообразный продукт, имеющий мономерное звено, аналогичное полиэтилену.

    Работы Фоссета и Гибсона продолжались вплоть до марта 1933, когда было принято решение модернизировать аппарат высокого давления для получения более качественного результата и большей безопасности. После модернизации эксперименты были продолжены совместно с М. В. Перрином и Дж. Г.

    Паттоном и в 1936 завершились успешно, получением патента на полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Коммерческое производство ПЭНП было начато в 1938 году[4].

    История полиэтилена высокой плотности (ПЭВП или ПЭНД) развивалась с 1920-х, когда Карл Циглер начал работы по созданию катализаторов для ионно-координационной полимеризации. В 1954 году технология была в целом освоена, и был получен патент. Позже было начато промышленное производство ПЭНД[4].

    Труба ПНД техническая для кабеля

    Труба ПНД техническая для кабеля предназначена для прокладки электрокоммуникаций.

    Согласно стандартам в России кабель должен быть проложен под землей в соответствующем кожухе, обеспечивающем надежную изоляцию и механическую защиту от повреждений.

    Для этих целей стали применяться технические трубы, выполненные из вторичного полиэтилена методом формования полиэтиленовых гранул под низким давлением.

    Технология прокладки кабеля в ПНД-трубах: преимущества

    Изготовление ПНД труб позволило получить высокопрочный и долговечный материал, который превосходно выполняет задачу тепло-, гидро- и электроизоляции кабелей. При использовании полиэтиленовых технических труб прокладка электрокоммуникаций под землей осуществляется с минимальными затратами при условии долговечного использования свыше 50 лет.

    На сегодня технология изготовления труб под низким давлением является наиболее эффективной и подходящей для защиты кабеля. Ранее используемые стальные трубы не обеспечивали необходимую электроизоляцию, а также их срок службы не превышает 10-15 лет. Асбестобетонные трубы при всех преимуществах имеют большой вес и трудоемки в монтаже.

    Стандартные и нестандартные технические трубы

    Трубы ПНД технические для кабеля выпускаются с разным сечением и толщиной стенки. Наша компания предлагает как стандартные, так и нестандартные трубы для прокладки кабеля — квадратные, треугольные и многоугольные, кроме гофрированных.

    Благодаря усовершенствованной технологии, обеспечивается более высокая прочность стенок, чем у конкурирующих продуктов, и низкая стоимость характерная для производства продукции из вторичного сырья. Трубы реализуются оптом и в розницу, доставка осуществляется по Москве и России.

    Названия

    Различные виды полиэтилена принято классифицировать по плотности[5]. Несмотря на это, имеется множество ходовых названий гомополимеров и сополимеров, часть из которых приведена ниже.

    • Полиэтилен низкой плотности (высокого давления) — ПЭНП[6], ПЭВД, ПВД, LDPE (Low Density Polyethylene).
    • Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) — ПЭВП[6], ПЭНД, ПНД, HDPE (High Density Polyethylene).
    • Полиэтилен среднего давления (высокой плотности) — ПЭСД[6].
    • Линейный полиэтилен средней плотности — ПЭСП[6], MDPE или PEMD[1].
    • Линейный полиэтилен низкой плотности — ЛПЭНП[6], LLDPE или PELLD[1].
    • Полиэтилен очень низкой плотности — VLDPE
    • Полиэтилен сверхнизкой плотности — ULDPE
    • Металлоценовый линейный полиэтилен низкой плотности — MPE
    • Сшитый полиэтилен — PEX или XLPE, XPE.
    • Высокомолекулярный полиэтилен — ВМПЭ, HMWPE или PEHMW или VHMWPE[1].
    • Сверхвысокомолекулярный полиэтилен — UHMWPE

    В данном разделе не рассматриваются названия разных сополимеров, иономеров и хлорированного полиэтилена.

    7.Хлорсульфированный полиэтилен (ХСП)

    Хлорсульфированный полиэтилен (ХСП) — каучукоподобный полиэтилен, получаемый при его взаимодействии с сернистым ангидридом и хлором.

    Хлорсульфированный полиэтилен растворяется в хлорированных углеводородах и ароматических растворителях (ксилоле, толуоле), плохо — в ацетоне и не растворятся в алифатических углеводородах, разрушается под действием уксусной кислоты, ароматических и хлорированных углеводородов.

    Используется хлорсульфированный полиэтилен для получения износостойких и коррозионностойких покрытий полов, а также клеев и герметиков. На основе ХСП получают атмосферостойкие и коррозионностойкие краски и лаки для защиты бетона, металла и других материалов от химически агрессивных и атмосферных воздействий.

    Молекулярное строение

    В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 мая 2011 года.

    Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n

    ≅1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена низкого давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена среднего давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкое содержание кристаллической фазы и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
    Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена:

    ПоказательПЭВДПЭСДПЭНД
    Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода:21,651,5
    Число концевых групп СН3 на 1000 атомов углерода:4,521,5
    Этильные ответвления14,411
    Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода0,4—0,60,4—0,71,1-1,5
    в том числе:
    винильных двойных связей (R-CH=CH2), %174387
    винилиденовых двойных связей , %71327
    транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R’), %12256
    Степень кристалличности, %50-6575-8580-90
    Плотность, г/см³0,9-0,930,93-0,940,94-0,96

    Полиэтилен высокой плотности HDPE (High-Density — высокая плотность)

    Физико-механические свойства ПЭНД при 20°C:

    Источник: https://okrsredkchr.ru/utilizaciya/vtorichnyj-polietilen-2.html

    Хлорсульфированый полиэтилен, ХСПЭ, Hypalon, Гипалон

    ПОЛИЭТИЛЕН ХЛОРСУЛЬФИРОВАННЫЙ

    Хлорсульфированый полиэтилен, сульфохлорированный полиэтилен, хлорсульфополиэтилен, ХСПЭ, Chlorosulfonated Polyethylene, CSPE, CSM – синтетический каучук, продукт химической модификации полиэтилена (ПЭ) хлором и сернистым ангидридом.

    Данный материал был впервые разработан корпораций DuPont и производился с 50-х годов прошлого века под торговой маркой Hypalon. Данное наименование впоследствии закрепилось как общеупотребительное название для ХСПЭ, в том числе и в русском языке. В отечественной практике встречаются два наименования, на основе написания и на основе произношения марки Hypalon: гипалон и хайпалон.

    Выпускается ряд марок ХСПЭ, значительно отличающихся свойствами и сферой применения.

    ХСПЭ на основе ПЭ низкой плотности (DuPont Hypalon 20, 30, отечественные марки ХСПЭ А, Б, П, Л, С, Ж) обладают сравнительно низкими механическими свойствами и применяются преимущественно в производстве лакокрасочных покрытий (лаки, мастики, эмали).

    ХСПЭ на основе ПЭ высокой плотности (DuPont Hypalon 40, 4085, 45 и д.р., отечественный ХСПЭ-40) вследствие разнообразия свойств и широты применения считается каучуком общего назначения и имеет хорошие механические свойства.

    В 2010 корпорация DuPont прекратила выпуск Hypalon. В то же время ХСПЭ широко применяется во многих отраслях и продолжает выпускаться различными производителями, в т.ч. и в нашей стране.

    Характеристики ХСПЭ, HYPALON, совместимость со средами

    Насыщенности цепи и высокое содержания хлора обеспечивает ХСПЭ высокую химическую стойкость и устойчивость к другим агрессивным воздействиям.

    ХСПЭ отличается высокой теплостойкостью, износостойкостью и негорючестью, проявляет стойкость к действию озона, ультрафиолета, погодных факторов. ХСПЭ с высоким содержанием хлора (32-45%) проявляют также огне-, масло- и бензостойкость.

    Материалы из ХСПЭ характеризуются особенно высокой устойчивостью к действию биокоррозии и высокими диэлектрическими свойствами, обладают хорошей адгезией к различным поверхностям.

    По стойкости к агрессивным воздействиям ХСПЭ превосходит полихлоропрен (неопрен, хлоропрен), уступая только по огнестойкости, эластичности и морозостойкости. По газонепроницаемости ХСПЭ превосходит другие каучуки, за исключением бутилкаучука.

    Резины характеризуются высоким сопротивлением истиранию и многократным деформациям. По сопротивлению к истиранию ХСПЭ превосходит полихлоропрен в 3 раза. По усталостной прочности ХСПЭ на порядок превосходит полихлоропрен и бутилкаучук. Температурный диапазон работоспособности резин на основе ХСПЭ от -60°С до +180°С.

    ХСПЭ проявляет превосходную химическую стойкость к разбавленным органическим и неорганическим кислотам, очень хорошую стойкость к концентрированным и разбавленным щелочам и концентрированным неорганическим кислотам, спиртам и кремнийорганическим смазкам, хорошую стойкость к концентрированным органическим кислотам, минеральным маслам, алифатическим углеводородам, перекиси водорода, животным и растительным маслам, хладагентам на основе аммиака. ХСПЭ проявляет удовлетворительную устойчивость к сложным эфирам, неароматическим углеводородам, бензинам, биотопливам, тормозным жидкостям. ХСПЭ не стоек к альдегидам, аминам, сложноэфирным маслам, алкилфосфатам, галогенированным углеводородам и растворителям, кетонам, ароматическим углеводородам.

    ХСПЭ хорошо растворим в следующих растворителях: бензоле, бензиловом спирте, декалине, диоктилфталате, ксилоле, метилэтилкетоне, н-бутиламине, нитробензоле, пиридине, сероуглероде, тетрахлорэтилене, тетралине, толуоле, хлороформе, фуране, хлористом этилене, хлорбензоле, хлористом тиониле, циклогексаноле. Такие свойства способствуют широкому применению ХСПЭ в лакокрасочной промышленности.

    Существенным недостатком ХСПЭ является относительно низкая экологичность производства. ХСПЭ опасен выделением токсичных хлорсодержащих газов при воздействии высоких температур. Кроме того, в составе резин на основе ХСПЭ часто применяется свинец, что также ухудшает экологичность данного материала.

    Применение ХСПЭ, HYPALON

    ХСПЭ на основе ПЭ высокой плотности (DuPont Hypalon 40, ХСПЭ-40) используют в производстве резиновых изделий технического и бытового назначения.

    ХСПЭ используют для изготовления прессованных, шприцованных и каландрованных изделий, покрытий для конвейерных лент, изоляции проводов и кабелей, светлых и окрашенных изделий, химически стойких покрытий, диафрагм, сосудов для жидкостей, покрытий химической аппаратуры и валов бумагоделательных машин, производстве шлангов, рукавов, ремней, резиновых компенсаторов (вибровставок), теплостойких уплотнителей, прокладок, губчатых изделий, специальных видов прорезиненных тканей, кровельных и прудовых мембран, гибких магнитов.

    В нашем ассортименте из материала Hypalon представлен резиновый компенсатор ERV-GR, предназначенный для работы с кислотами, щелочами и другими химически агрессивными растворами.

    Особое место ХСПЭ (хайпалон) занимает в сфере производства резиновых лодок.

    Сочетание механической прочности, устойчивости к воздействию погодных факторов, озона, морской воды и микроорганизмов и умеренная стоимость делают данный материал основным для производства профессиональных лодок, пригодных для интенсивного использования.

    В многих странах военные и спасательные формирования оснащены только лодками из ХСПЭ. В данной сфере ХСПЭ занимает место между более дешевым поливинилхлоридом (ПВХ), применяемым для любительских лодок, и термоэластопластиками, которые в силу дороговизны используются только для лодок специального назначения.

    ХСПЭ на основе ПЭ низкой плотности (DuPont Hypalon 20, 30, ХСПЭ А, Б, П, Л, С, Ж) применяют в качестве плёнкообразующего лакокрасочных материалов, которыми защищают дерево, металл, железобетон и другие строительные конструкции, а также как основу для клеев и герметиков.

    Покрытия, получаемые на основе хлорсульфированного полиэтилена, наряду с большой химической стойкостью к ряду агрессивных сред, обладают, благодаря высокой эластичности, отличной трещиностойкостью, усталостной выносливостью, высокой термостойкостью (до +130°С) и большим сроком службы.

    Одновременно с этим покрытия при соответствующем подборе пигментов создают декоративный эффект и не являются токсичными.

    Особенно эффективно применение таких высокоэластичных покрытий для защиты тонкостенных конструкций подвергающихся при эксплуатации деформациям вследствие температурных перепадов или вибраций, в результате которых, обычные жесткие химически стойкие лакокрасочные покрытия (эпоксидные, перхлорвиниловые и т.д.) очень быстро выходят из строя. В СССР были разработаны не имеющие мировых аналогов лакокрасочные составы на основе ХСПЭ с большими сроками эксплуатации.

    Химическое описаниеи технология производства ХСПЭ, HYPALON

    Хлорсульфированый полиэтилен, ХСПЭ, имеет общую формулу:

    ХСПЭ получают реакцией сульфохлорирования полиэтилена, растворенного в четыреххлористом углероде при температуре 60°С —75°С, воздействием смеси хлора и двуокиси серы. В результате инициируемой реакции образуется продукт, в котором атомы водорода полиэтилена замещены атомами хлора и сульфохлоридными группами.

    Наибольшее влияние на свойства получаемого полимера оказывают молекулярная масса, разветвленность, степень кристалличности исходного полиэтилена, а также условия реакции и количество вводимого в молекулу хлора и сернистого ангидрида. С увеличением молекулярной массы полиэтилена повышается жесткость полимера, уменьшается термопластичность. С уменьшением молекулярной массы ухудшаются его физико-механические свойства.

    Введение атомов хлора в молекулу полимера нарушает регулярность структуры и снижает степень кристалличности. Полимер становится аморфным. При оптимальном содержании хлора и серы полимер характеризуется высокой стойкостью к сжатию, эластичностью при низких температурах и стойкостью к агрессивным средам.

    ХСПЭ совмещается с обычными каучуками и ингредиентами для резин.

    Перерабатывают ХСПЭ на обычном оборудовании резиновых заводов (резиносмесителях, вальцах, каландрах, экструдерах) без предварительной пластикации; изделия вулканизуют в прессах, котлах горячим воздухом или острым паром под давлением (агенты вулканизации – оксиды металлов, например MgO) совместно с серой и ускорителями (например дифенилгуанидином).

    ХСПЭ на основе ПЭ высокой плотности может применяться и в невулканизованном виде.

    Источник: http://rezinoviy-compensator.ru/polyethylene-hypalon.html

    Ваш педагог
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: