что такое птр полимера

Показатель текучести расплава

или ПТР характеризует скорость течения расплавленного термопласта через капилляр стандартных размеров при заданных температуре и давлении. ПТР выражают в граммах выдавливаемого в течение стандартного времени (10 мин.) полимера.
Чем больше ПТР термопласта, тем меньше его вязкость.
Величина ПТР является параметром, определяющим выбор способа переработки термопласта. Метод оценки ПТР стандартизован ГОСТом 11645-73, которому соответствует европейский стандарт ИСО 1133-76, американский АСТМВ 1238-73 и стандарт Германии ВШ 53735. Для определения значения ПТР используют прибор ИИРТ, на котором реализуется стандартная методика. Действие прибора основано на принципе капиллярного вискозиметра.
Из нескольких модификаций прибора ИИРТ наиболее долговечным является вариант с ручным управлением, например типа ИИРТ-М2. Рабочий блок выполнен в виде стойки, в верхней части которой на оси закреплен поворачивающийся кронштейн. Кронштейн фиксируется в определенном положении с помощью кнопки фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт с держателем грузов. В цангу входят втулка и шарик, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.
На кронштейне закреплен термостат, предназначенный для создания необходимой при испытаниях температуры. Для измерения показателя текучести расплава отбирают отрезки экс-трудированного материала, последовательно отсекаемые через определенные интервалы времени. Длина отдельных отрезков может быть 10-20 мм. Отрезки, имеющие пузырьки воздуха, не используются. После охлаждения полученные отрезки взвешиваются каждый в отдельности с погрешностью не более 0,001 г. Число их должно быть не менее трех. Масса отрезка определяется как среднее арифметическое результата взвешивания всех отрезков.

Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник

Что такое птр полимера

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Метод определения показателя текучести расплава термопластов

Plastics. Determination of flow index of thermoplastics melt by extrusion plastometer

Дата введения 1975-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности

А.М.Лобанов, Е.А.Анисимов, Е.Л.Виноградов, Н.И.Федорова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 6 апреля 1973 г. N 847

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта

6. Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июнь 1994 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1980 г., декабре 1984 г., июне 1987 г. (ИУС 4-80*, 4-85, 10-87)

Настоящий стандарт распространяется на термопластичные пластмассы и устанавливает метод определения показателя текучести расплава термопластов. Сущность метода состоит в определении массы материала в граммах, экструдированного из прибора в течение 10 мин при заданных условиях температуры и давления.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1. АППАРАТУРА

1.1. Для определения показателя текучести расплава термопластов применяется экструзионный пластомер (черт.1), измерительный узел которого состоит из экструзионной камеры, поршня, капилляра и дополнительного груза.

Поверхности прибора, контактирующие с испытуемым материалом, должны быть отполированы и должны иметь параметры шероховатости 0,160 мкм по ГОСТ 2789-73.

1.1.1. Экструзионная камера изготовлена из твердой стали. Высота камеры должна быть 115-180 мм.

Внутренний диаметр канала экструзионной камеры должны быть от 9,500 до 10,000 мм по всей высоте экструзионной камеры с допускаемым отклонением не более +0,036 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

1.1.2. Терморегулирующее устройство должно обеспечивать автоматическое поддержание температуры с точностью до ±0,5 К (±0,5 °С).

1.1.3. Контрольный термодатчик (ртутный термометр или термопару) помещают в боковой канал вблизи от экструзионной камеры так, чтобы его конец находился на расстоянии 15 мм от основания камеры.

Допускается наклонное расположение бокового канала относительно вертикальной оси экструзионной камеры.

Температуру измеряют с погрешностью не более 0,1 К (0,1 °С).

Пространство между термометром и стенкой экструзионной камеры заполняют теплопроводящим веществом.

1.1.4. Стальной поршень 2 хромирован и должен быть длиной с направляющей головкой не менее длины экструзионной камеры.

Направляющая головка 3 должна быть длиной (6,35±0,10) мм, диаметром 9,480 мм. Нижняя кромка направляющей головки должна быть с радиусом закругления 0,2-0,4 мм. Острая верхняя кромка головки должна быть сглажена.

Диаметр штока поршня должен быть 9 мм. В верхней части штока поршня должна быть втулка для укладки дополнительного груза, термически изолированная от штока поршня. На штоке поршня имеются четыре кольцевые метки (см. черт.2).

Для обеспечения хорошей работы прибора экструзионная камера и поршень должны быть изготовлены из стали различной твердости. Экструзионную камеру рекомендуется изготовлять из более твердой стали. Поршень может быть полым или литым. При испытаниях с меньшими нагрузками применяют полый поршень, так как в противном случае может оказаться невозможным получить заданную нагрузку. Если испытания проводятся при повышенных нагрузках, применять полый поршень не рекомендуется, так как высокие нагрузки могут вызвать его деформацию.

1.1.3; 1.1.4. (Измененная редакция, Изм. N 3).

1.1.5. Капилляр 4 из закаленной стали должен быть длиной (8,000±0,025) мм, с внутренним диаметром капилляра (2,095±0,005) мм или (1,180±0,005) мм.

Наружный диаметр должен позволять свободную установку его в экструзионной камере. Внутренний диаметр капилляра выбирают в соответствии со стандартами или техническими условиями на каждый вид материала. Капилляр не должен выступать из экструзионной камеры. Камера должна иметь приспособление, удерживающее капилляр и позволяющее легко вынимать его для чистки прибора после каждого испытания.

1.1.6. Масса добавочного груза вместе с собственной массой поршня должны создавать требуемую нагрузку на испытуемый материал с допускаемым отклонением ±0,5% от нагрузки в соответствии с приложением 1.

Нагрузку ( ) в Н (кгс) вычисляют по формуле

;

— диаметр направляющей головки поршня, мм;

— диаметр капилляра, мм.

1.2. Вспомогательное оборудование должно включать:

приспособление для введения образцов в экструзионную камеру;

инструмент для отсечения отрезков экструдируемого материала;

стержни для чистки капилляра;

ерш для чистки канала экструзионной камеры;

весы по ГОСТ 24104-88* с погрешностью измерения не более 0,0002 г;

термометр или другой термодатчик, с погрешностью измерения 0,1 К (0,1 °С).

Допускается до 1 января 1989 г. в народном хозяйстве СССР использовать термометры:

с ценой деления не более 0,5 К (0,5 °С) при температуре испытания до 573 К (300 °С);

с ценой деления не более 1 К (1 °С) при температуре испытания свыше 573 К (300 °С) до 623 К (350 °С);

с ценой деления не более 2 К (2 °С) при температуре испытания свыше 623 К (350 °С) или во всех этих случаях другой термодатчик с аналогичной погрешностью измерения.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2.1. Для испытания применяют образцы в виде гранул, порошка, лент, пленки или другой формы, обеспечивающей его введение в отверстие экструзионной камеры. Порошкообразные материалы предварительно прессуют в таблетки, в соответствии со стандартами или техническими условиями на материалы, во избежание образования пузырьков воздуха в экструдируемых отрезках.

2.2. Образцы для испытаний кондиционируют при условиях, указанных в стандартах и технических условиях на материал с учетом требований ГОСТ 12423-66.

2.3. За температуру испытания принимают температуру термопласта в экструзионной камере на расстоянии 10 мм от верхней поверхности капилляра. Контроль температуры в процессе испытания осуществляется с помощью контрольного термодатчика, показания которого отличаются от температуры испытания.

Перед измерениями производят проверку температуры, показываемой контрольным термодатчиком прибора.

Для этого во внутрь экструзионной камеры вводят второй термодатчик. Этот термодатчик погружают в термопласт таким образом, чтобы его конец находился на расстоянии 10 мм от верхней поверхности капилляра. Убедившись, что температура испытания достигла заданного уровня, в показания температуры контрольного термодатчика вносят поправку алгебраическим добавлением разницы в показаниях обоих термодатчиков.

Условия испытания должны быть указаны в стандартах или технических условиях на материал. Если таких указаний нет, то применяют условия, указанные в приложении 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Прибор устанавливают по уровню, нагревают без образца до соответствующей температуры испытаний и выдерживают его при этой температуре в течение не менее 15 мин.

3.2. В капилляр вставляют плотно входящую медную развертку для предотвращения вытекания материала во время прогрева, вынимают поршень, загружают в экструзионную камеру образец материала массой от 4 до 8 г, в зависимости от предполагаемого значения показателя текучести расплава, указанного в табл.1, и вручную уплотняют его.

Чтобы исключить попадание воздуха в испытуемый материал, время загрузки его не должно превышать 1 мин.

В камеру вставляют поршень и помещают на втулку добавочный груз. После выдержки под давлением в течение времени, указанного в соответствующих стандартах и технических условиях на испытуемый материал, вынимают из капилляра развертку и дают полимеру течь. Время предварительного прогрева материала не должно быть менее 4 мин.

3.3. При низких скоростях течения материала допускается продавливание поршня вручную до тех пор, пока нижняя кольцевая метка штока поршня не будет выше на 5-10 мм верхней кромки экструзионной камеры. Время от момента освобождения капилляра до начала измерений не должно превышать 1 мин.

3.4. Как только нижняя кольцевая метка штока поршня опустится до верхней кромки экструзионной камеры, весь экструдированный материал срезают и в расчет его не принимают. Измерение показателя текучести расплава производят до тех пор, пока верхняя метка на поршне не опустится до верхней кромки экструзионной камеры. Когда показатель текучести расплава меньше, чем 3 г/10 мин, измерения производят в положении, когда верхняя кромка камеры находится между двумя средними метками.

Источник

Показатель текучести расплава (ПТР) и его изменение в процессе переработки.

Что такое ПТР?

Какой показатель текучести расплава оптимален?

ПТР также является хорошим показателем других свойств материала, таких как прочность на разрыв и ударопрочность, поэтому если вы знаете показатель текучести расплава, вы также можете оценить физические характеристики пластика.

Как изменится ПТР в процессе переработки?

Для того чтобы получить вторичную гранулу с определенным показателем текучести расплава, нужно знать тип пластика и ПТР перерабатываемого материала. На сегодняшний день, определение ПТР твердых материалов при сортировке все еще технически невозможно.

Показатель текучести расплава определяется типами пластика, которые будут перерабатываться. Обычно бытовой пластиковый мусор содержит в себе гораздо больше изделий отлитых под давлением, чем произведенных методом экструзии. При переработке смешанного материала вы получите переменный индекс текучести расплава, который будет в диапазоне 2-5 г / 10 мин при 2,16 кг.

При переработке полиэтилена, по сути, все то же самое, только наоборот. Большинство ПЭ отходов, как правило, являются либо материалами, пригодными для экструзии, либо материалами, полученными раздувом / формованием, и поэтому имеют довольно низкий индекс текучести расплава. Чем больше примесей ПП в полиэтилене, тем выше ПТР.

Как оборудование для переработки влияет на ПТР?

Оборудование, используемое в процессе переработки, никак не влияет на изменение показателя текучести расплава. Однако, при применении специального оборудования для сортировки можно достичь более высокого показателя чистоты перерабатываемого материала и, следовательно, более стабильного ПТР.

Источник

ПТР показатель текучести расплава

Показатель текучести расплава определяется количеством материала (в граммах), выдавливаемого через стандартный капилляр экструзионного пластометра (вискозиметра) при определенных условиях и пересчитанного на время течения 10 мин. Показатель текучести расплава определяют при условиях, регламентируемых ГОСТ 11645-73. По значениям ПТР можно ориентировочно оценить вязкость расплава термопластов в условиях испытаний.

Определение показателя текучести расплава

Определение показателя текучести расплава термопластов проводят на приборе ИИРТ-М. Принцип действия прибора основан на измерении скорости истечения расплава термопласта через калиброванный капилляр при определенном значении давления и температуры. Необходимое давление на материал создается при помощи поршня с грузом.

Прибор для определения ПТР (рис.1) состоит из нагревательного устройства, опорной плиты и стойки. В верхней части стойки закреплен кронштейн, поворачивающийся на оси, который фиксируется в определенном положении фиксатором. На свободном конце кронштейна смонтировано выдавливающее устройство, состоящее из штурвала 1 и ходового винта. На нижнем конце ходового винта крепится цанга, соединяющая ходовой винт и грузы 2 с поршнем 3. В цангу входят втулка и шарики, которые при поднятии втулки освобождают держатель грузов.

В приборе применяют стандартные капилляры из закаленной стали длиной 8,0 мм и внутренним диаметром 2,095 или 1,180 мм, наружный диаметр должен допускать свободную установку в цилиндре 4 пластометра. Давление на полимер передается с помощью стального поршня 3 с направляющей головкой. Экструзионная камера обогревается нагревателем до 400 С.

Выдавливающее устройство работает следующим образом: при вращении штурвала против часовой стрелки винт вместе с цангой и закрепленным на ней поршнем с грузом опускается в канал, оказывает давление на полимер 5, под действием которого расплав будет вытекать. При вращении штурвала по часовой стрелке винт поднимается вверх.

Экструзионная камера вставлена в медный корпус и удерживается в нем благодаря конической поверхности. Тепло, необходимое для поддержания в экструзионной камере заданной рабочей температуры от 100 до 400°С, поступает от электрического проволочного нагревателя и контролируется платиновым термометром.

Регулятор температуры состоит из двух галетных переключателей и потенциометра, закрепленных на лицевой панели регулирующего устройства. Для наблюдения за вытекающей массой используется поворотное зеркало 10. Измерение скорости истечения массы расплава осуществляют при помощи секундомера.

Для испытаний различных термопластов прибор снабжен набором грузов, причем первый груз 3,19Н (0,325 кгс) представляет собой массу поршня. Остальные грузы вместе с поршнем и держателем грузов образуют следующие массы:

А + № 2 = 21,19 Н (2,16 кгс)

А + № 2 + № 3 = 37,28 Н (3,80 кгс)

А + № 5 = 49,05 Н (5,00 кгс)

А + № 5 + № 6 = 98,10 Н (10,00 кгс)

А + № 6 + № 7 = 122,62 Н (12,50 кгс)

А + № 2 + № 3 + № 5 + № 6 + №7 = 211,90 Н (21,60 кгс)

А – обозначение массы поршня с держателем грузов

Для обеспечения фиксации грузов при установке их полного комплекта на держатель наибольший груз рекомендуется надеть сверху.

Порядок работы на приборе ИИРТ-М

Включают прибор в сеть за 1 ч до начала испытаний.

Устанавливают с помощью датчика необходимую рабочую температуру, которую контролируют с помощью контрольного термометра, опущенного в канал. Если через 1 ч после включения прибора показания термометра будут отличаться от заданной температуры более чем на 0,5°С, следует скорректировать температуру с помощью корректора. После того как в экструзионной камере установится нужная температура, которая в течение 15 мин будет меняться не более чем на 0,5 С, можно начинать испытания.

Подбирают необходимые грузы для испытания конкретного термопласта, надевают их на держатель, предварительно освободив его посредством втулки, и вставляют держатель с грузом в цангу.

В экструзионную камеру по окончании установления в ней заданной температуры загружают, тщательно утрамбовывая, навеску исследуемого материала.

Затем поворачивают кронштейн влево до щелчка и, проворачивая штурвал против часовой стрелки, вводят конец поршня в цилиндр.

После прогрева материала выдавливают с помощью штурвала одну треть массы из канала.

Затем поднимают вверх до упора втулку и, вращая штурвал по часовой стрелке, приподнимают цангу вверх. При этом поршень с грузом освобождается и будет опускаться свободно вниз, создавая необходимое давление на полимер.

Получив необходимое количество отрезков экструдата (не менее трех), освобождают капилляр и выдавливают оставшийся полимер из камеры.

После каждого эксперимента необходимо чистить прибор в нагретом состоянии. Поршень вынимают из камеры и чистят с помощью бязи, прочищают капилляр, очищают экструзионную камеру вначале латунным поршнем, а затем с помощью ерша, обернутого бязью, до зеркального блеска. Во избежание повреждения поверхности поршня, экструзионной камеры или капилляра при удалении остатков термопластов нельзя употреблять абразивы или другие подобные материалы.

Для определения ПТР полученные отрезки взвешивают в отдельности с точностью 0,001 г и выводят среднюю массу. При этом прутки, содержащие пузырьки воздуха, в расчет не принимают.

Показатель текучести расплава полимера (ПТР) вычисляют по формуле

За результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов двух определений на трех отрезках материала, расхождение по массе между которыми не превышает 5%.

Сравнивают полученное значение ПТР для исследуемого материала со стандартным по ГОСТу или ТУ на соответствующий материал и делают вывод.

Источник

Что такое птр полимера

Показатель текучести расплава

Показатель текучести расплава полиэтилена (ПТР полиэтилена) характеризует его вязкость. Данный показатель определяет, сколько полиэтилена под определенным давлением и заданной температуре за десять минут выдавится через тонкий сосуд — капилляр. Чем выше данный показатель, тем полиэтилен более текучий и менее вязкий. Данный параметр имеет важность для выбора способа переработки полиэтилена. Например, для производства пленки методом экструзии необходимо, чтобы расплав был достаточно вязким, поэтому используют марки полиэтилена с низкими значениями ПТР.

Требования к определению показателя текучести расплава полиэтилена
В различных странах существуют стандарты, в которых расписаны температуры и уровень нагрузки рекомендованные для определения показателя текучести расплава полиэтилена. Для разных видов полиэтилена применяют свои нагрузки и температуры. Поэтому сравнение ПТР полиэтилена низкого давления и ПТР полиэтилена высокого давления является некорректным, поскольку для определения показателя текучести берутся разные показатели нагрузки. Сравнивать можно только ПТР материалов одного вида разных марок.

Для измерения ПТР полиэтилена обычно используют системы ИИРТ различных модификаций, принцип действия которых основан на действии капиллярного вискозиметра.

Значение показателей текучести расплава различных видов и базовых марок полиэтилена

Теплопроводность

Теплопроводность представляет собой способность какого-то материала передавать через себя тепловой поток, возникающий от разности температурных показателей на противоположных поверхностях. Разные материалы проводят теплоту по-своему: одни это делают быстрее (к примеру, металлы), другие значительно медленнее (изоляционные материалы).

Понятие теплопроводности исходит из количества теплоты (Дж), которая в течение 1 часа проходит через образец материала имеющего толщину 1 метр, площадь 1 м. кв., с разностью температуры на плоскопараллельных противоположных поверхностях в 1 К. Обозначается теплопроводность буквой А и выражается в Вт/(м К). Материалы имеющие теплопроводность не больше 0,175 Вт/(м • К), среднюю температуру слоя 298 К и влажность, определенную ГОСТами или ТУ относятся к теплоизоляционным.

Теплопроводность напрямую зависит от плотности материала (теплопроводность возрастает при увеличении плотности), его влажности, пористости, структуры и средней температуры слоя. С повышением пористости теплопроводность снижается, а увеличение влажности материала ведет к резкому росту теплопроводности, но снижает теплоизоляционные свойства. В связи с этим теплоизоляционные материалы необходимо хранить в помещении, а в теплоизоляционных конструкциях предусмотрена защита от попадания влаги в виде покровного слоя.

Полиэтилен представляет собой пластический материал, имеющий хорошие диэлектрические свойства. Ударостойкий, не ломается, имеет небольшую поглотительную способность. Обладает низкой газо и паропроницаемостью, не растворяется в органических растворителях. Полиэтилен изготавливается двух видов – высокого давления и низкого давления.

Полиэтилен легко поддается переработке и подвергается модификации. В результате есть возможность улучшения его теплопроводности и химической стойкости. Несмотря на то, что полиэтилен имеет хорошие теплоизоляционные свойства, в подземных трубопроводах теплоизоляционные свойства грунта иногда более значимы, чем те же свойства самой трубы.

Коэффициент теплопроводности полиэтилена составляет 0,36-0,43 Вт/м0К.
Учеными проводятся испытания по получению полимерного материала, который бы отличался более высокой теплопроводностью. Уже достигнуты определенные результаты, позволяющие использовать полиэтиленовые волокна в качестве более дешевой замены металлам.

Удельный вес

Удельный вес (он же — плотность) полиэтилена меняется в незначительных пределах — от 0,91 до 0,976 г/см3.

В то же время, свойства полиэтилена с высоким удельным весом существенно отличаются от свойств материала с низким удельным весом. Происходит это из-за того, что существуют две различные технологии производства полиэтилена. Фактически, синтезируются два разных материала с одинаковым названием и формулой.

Гирьки для измерения удельного весаСинтезом при высоком давлении (100-280 МПа) получают полиэтилен низкой плотности. В России его обозначают аббревиатурами ПЭНП (низкой плотности) и ПВД (высокого давления), а в англоязычном мире — LD PE (Low Density Polyethylene).

Напротив, полиэтилен высокой плотности получают синтезом при низком давлении (0,1-0,5 МПа). За границей этот материал обозначают как HD PE (High Density Polyethylene), а у нас — ПЭВП и ПНД.

Свойства ПВД (LD PE)
Удельный вес этой разновидности полиэтилена — около 0,92 г/см3. Полимерные цепочки имеют сравнительно небольшую длину, но зато обладают значительным количеством поперечных связей. Температура плавления не превышает 110°C. Материал получается пластичным, он легко тянется и не боится механических повреждений.

Свойства ПНД (HD PE)
Удельный вес выше — порядка 0,95 г/см3. Отличие свойств обусловлено более длинными полимерными цепочками: температура плавления выше 130°C, Этот тип полиэтилена менее пластичен, зато он способен выдерживать более высокую нагрузку.

Внешние отличия разных сортов полиэтилена
Если сравнивать плёнки, полученные из ПВД и ПНД, то первые имеют большую толщину, легче растягиваются и на ощупь кажутся слегка жирными. В отличие от них, плёнки из ПНД очень тонкие, более жёсткие и за счёт этого издают характерное шуршание при смятии. К их недостаткам следует отнести так называемый “эффект молнии” — при точечном проколе плёнка из такого материала может практически без усилия разорваться на две половины.

Свойства смесового полиэтилена (ПСД)
Чтобы избавиться от недостатков, присущих этим двум разновидностям полиэтилена, технологи изобрели материал, называющийся смесовым полиэтиленом. Как ясно из названия, он получается путём смешивания гранул ПВД и ПСД при производстве готовых изделий. Кроме того, к композиции добавляют небольшое количество вспомогательных компонентов, улучшающих внешний вид готового изделия. Меняя пропорции ПВД и ПСД, можно получить материал с заданными свойствами — более пластичный или более жёсткий.

Температура плавления

Температура плавления различных сортов полиэтилена составляет от 103 до 137°C.

Анализируя этот показатель, можно разделить все разновидности этого полимера на две большие группы. У представителей первой группы температура плавления находится в пределах от 103 до 110°C, а у второй — от 130 до 137°C. Отличия связаны с тем, что существуют две принципиально отличающиеся технологии производства полиэтилена. Поэтому свойства материалов, полученных по разным технологиям, заметно отличаются.

Плавление полиэтиленаПри давлении 100-288 МПа синтезируют полиэтилен c низким удельным весом. В России чаще всего его обозначают аббревиатурой ПВД (высокого давления), а за рубежом — LDPE (полиэтилен с низкой плотностью, Low Density Polyethylene).

В отличие от первого метода, полиэтилен высокой плотности получают синтезом при невысоком давлении (0,1-0,495 МПа). Международное общепринятое обозначение этого материала — HDPE (полиэтилен с высокой плотностью — High Density Polyethylene), а у нас — ПНД (то есть низкого давления).

На большинстве изделий из полиэтилена, изготовленных в России, присутствует интернациональная маркировка — HDPE либо LDPE. Мы также будем придерживаться терминологии, принятой во всём мире.

Свойства ПВД
Полимерные цепочки этого материала короткие и разветвлённые, за счёт этого материал имеет низкую плотность — около 0,92 г/см3. Температура плавления ПВД низкая. Этот полиэтилен пластичен — легко тянется и устойчив к механическим повреждениям. За счёт низкого удельного веса он имеет меньшую теплопроводность и теплоёмкость. Из LD PE также изготавливают вспененный полиэтилен, являющийся хорошим теплоизолятором.

Свойства ПНД
Удельный вес — выше, чем у LDPE — порядка 0,95 г/см3. На изменение свойств влияют более длинные полимерные цепочки с меньшим количеством устойчивых поперечных связей. Температура его плавления — высокая. Как следствие, этот материал более жёсткий и выдерживает повышенные нагрузки.

Как отличить ПВД от ПНД
Если сравнивать плёнки, полученные из LD PE и PE HD, то заметно, что первые имеют большую толщину и легче растягиваются, имеют характерный блеск и кажутся навощёнными. Напротив, плёнки из HD PE очень тонкие, более жёсткие, издают характерное лёгкое шуршание при смятии. Поверхность изделий из такого материала обычно не глянцевая, а матовая.

Золотая середина
Существует интересная разновидность, именуемая смесовым полиэтиленом. Он получается путём смешивания расплавов LD PE и HD PE при производстве готовых изделий. Для корректировки свойств материала в расплав вводят модифицирующие добавки. Меняя пропорции LD PE и HD PE, можно получить более пластичный или более жёсткий материал.

Как мы уже отмечали, при увеличении количества поперечных межмолекулярных связей (ветвлений) полиэтилен приобретает пластичность и прочность. Для того, чтобы существенно увеличить количество таких связей, при синтезе полиэтилена при высоком давлении материал подвергают воздействию жёсткого ионизирующего излучения. Называют полученный полимер сшитым полиэтиленом. Его прочность настолько высока, что он успешно применяется для производства всевозможных труб, работающих при повышенном давлении.

Полиэтилен и его теплота сгорания

Сгорание полиэтилена. Важнейшей характеристикой теплота сгорания является для различных видов топлива. Чем выше теплота сгорания, тем выше эффективность использования топлива для нагрева, для работы двигателей и тому подобное.

Для технических и производственных нужд различают высшую и низшую теплоту сгорания. Первая включает в себя энергию, выделенную при полном сгорании некоторого объема вещества и плюс энергию, выделяемую при охлаждении продуктов сгорания. Вторая энергию, которая выделяется при охлаждении продуктов сгорания, не учитывает.

Подробнее про полиэтилен
Полиэтилен является термопластичным полимером, продуктом переработки этилена. Широкое применение полиэтилена очевидно, его можно встретить как в простейших бытовых изделиях, так и в качестве конструкционного материала для очень сложного и ответственного промышленного оборудования.

Полиэтилен, как высокого, так и низкого давления, имеет очень высокую удельную теплоту сгорания. Ничего странного в этом нет, так как полиэтилен – это полимеризированный углеводород.

Диапазон теплоты сгорания полиэтилена, в зависимости от марки – от 44,0 до 47,2 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм).

Для сравнения, средняя теплота сгорания бензина — 42 МДж/кг. А теплота сгорания древесины, издревле применяемой в качестве топлива – 13,8 МДж/кг.

Как показатель, теплота сгорания полиэтилена применяется при расчете категории пожаробезопасности. Для такого случая в качестве расчетной принимается величина для полиэтилена в 46,68 МДж/кг. Важными показателями также в таком случае являются температура воспламенения полиэтилена (306 градусов) и температура самовоспламенения (417 градусов). Категорий пожаробезопасности есть достаточно много, а самый негативный вариант развития событий при пожаре учитывают категории «А» и «Б». Если в помещении достаточно много полиэтилена, именно такие категории пожаробезопасности ему главным образом и присваиваются.

Учитывается теплота сгорания полиэтилена также при проектировании технологического оборудования для его переработки. С учетом количества выделяемой энергии при случайном возгорании полиэтилена такие материалы должны выдержать тепловую нагрузку и не разрушиться. Или же, по меньшей мере, должны препятствовать распространению пламени.

Отходы полиэтилена подлежат переработке. Часто они применяются в виде вторичного сырья, но, при невозможности или нецелесообразности повторного использования такого материала в производстве пластиковых изделий его утилизируют. Наилучшим способом утилизации полиэтилена является сжигание, использование в качестве топлива. В таком случае теплота сгорания используется для расчета количества получаемой тепловой энергии.

Источник