Сайт о нанотехнологиях #1 в России. Теплопроводность полиэтилен

Температура плавления полиэтилена

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 полиэтилена При 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.

propolyethylene.ru

Пленка из полиэтилена (ПЭ): свойства и основные характеристики

Полиэтиленовая пленка является листовым тонким материалом, который изготавливается экструзионным способом из полиэтилена – полимера газообразного углеводорода этилен. Может быть разного цвета в зависимости от добавки красителя и выпускаться в виде открытого полотна либо рукава, в рулонах для изготовления мешков, пакетов, различной упаковки, строительных нужд и многого другого.

Основные свойства

Основой для изготовления пленки ПЭ служит полиэтилен различных видов, являющийся мягким, эластичным и термопластичным продуктом полимеризации этилена. Он обладает массой свойств, которые для современного человека уже стали обычными в каждодневном пользовании таким удобным и во многих случаях незаменимым материалом, как полиэтиленовая пленка.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам полиэтиленовой пленки любого вида можно отнести:

Прочность на растяжение и разрыв, которую дает высокий коэффициент растяжения.
Водонепроницаемость и паронепроницаемость, при которых показатель влагопоглощения не превышает 2% объема – очень малая величина.
Воздухонепроницаемость. Это свойство дает возможность использования ПЭ для создания герметичных упаковок без больших затрат.
Проницаемость света для неокрашенных пленок составляет 80-90%.
Отличные диэлектрические свойства.
Стойкость перед практически любыми бытовыми и промышленными реактивами, такими как щелочи, сильные кислоты, масла и бензопродукты.
Невозможность разложения биологическим способом – гниением, грибковыми образованиями и т.п.
Сохранение свойств в большом температурном диапазоне от -80-ти до +110-ти 0C.
Безопасность при использовании в бытовых нуждах.
Очень долгий срок службы, в стандартных условиях эксплуатации достигающий десятков лет.

ВНИМАНИЕ! Пленка ПЭ начинает размягчаться с повышением текучести уже при 1000C, выше 115-ти плавится, горит по достижении 2000 или выше, но горение не поддерживает.

Кроме этого, полиэтиленовая пленка – это очень удобный материал в отношении простоты работы с ним – легкий, гибкий и послушный рукам даже неподготовленного человека. Она легко режется и складывается, хорошо склеивается с помощью клея либо горячей сварки.

Сравнение с пленкой ПВХ и БОПП

В настоящее время альтернативой использования пленки из полиэтилена могут выступить другие полимерные материалы – такие, как:

ПВХ (поливинилхлорид). Основные отличия пленок из этого материала от полиэтиленовых это:
1. Пропускание воздуха и пара, что бывает неудобно при необходимости содержать продукцию в условиях вакуума,
2. Но – большая стойкость к жирам и другим агрессивным средам.
БОПП (полипропилен) дает в сравнении с полиэтиленовыми материалами:
1. Меньшую плотность и большую стойкость к истираниям, а также более высокую температуру плавления,
2. Но – большую чувствительность к свету и проникновению кислорода.

Недостатки

При использовании полиэтиленовой пленки следует помнить, что она:

Как уже было сказано, боится высоких температур,
Стареет под действием ультрафиолета (понижается ее прочность),
При долгом нахождении в употреблении порог ее морозостойкости уменьшается, то есть при достаточном понижении температур она становится хрупкой.

Классификация

Полиэтиленовые пленки выпускаются в рулонах шириной до 3-х метров в виде полотна либо рукава. Их классифицируют по следующим параметрам:

В зависимости от используемого при их изготовлении сырья – пленки ПВД, ПНД, из линейного полиэтилена ЛПНП и другие;
От возможности контакта с пищевыми продуктами: пищевые и технические;
По конструкции самого материала:
1. Однослойные и многослойные,
2. Простые и вспененные,
3. С покрытием из других материалов (фольга и т.п.),
4. Растяжимые стрейчевые,
5. Скин-пленки с термоклеем,
6. Термоусадочные для максимального облегания предметов,
7. Фоторазрушаемые,
8. Армированные,
9. Воздушно-пузырьковые и др.
По назначению дальнейшего использования: гидро-и теплоизоляционные, упаковочные и т.п.

Применение

Широкие возможности полиэтиленовой пленки в совокупности со сравнительно низкой ценой позволяют использовать ее практически во всех областях человеческой деятельности:

Как упаковка для различной продукции, начиная с пищевых и мелких штучных товаров и заканчивая объемными бытовыми и промышленными приборами, предметами мебели и пр. При этом используются как пленочные продукты в рулонах, так и изготовленные из них пакеты.
В качестве гидроизоляционного и теплозащитного материала при новом строительстве и реконструкции зданий, сооружений, коммуникационных систем.
Для садово-огородных работ в качестве укрывочного материала и при устройстве теплиц.
Как прокладочно-изоляционный материал при работах с электричеством.
Для изготовления товаров народного потребления (пакеты, мешки, обложки для тетрадей

ИНТЕРЕСНО! Полиэтиленовая пленка очень хорошо поддается нанесению различного вида печати (флексопечать, шелкография и другие) с широкими возможностями творческого решения изображений, и поэтому с успехом применяется в рекламных целях.

propolyethylene.ru

Химические и физические свойства полиэтилена, технические характеристики

Заслуженную популярность полиэтилен приобрел благодаря своим физико-химическим свойствам, обусловленным его химическим строением.

Химические

Свойство	Значение
Газопроницаемость	низкая
Паропроницаемость	низкая
Устойчивость к органическим и неорганическим кислотам	высокая (за исключением 50% раствора азотной кислоты)
Устойчивость к растворам солей	высокая
Взаимодействие со щелочами	не взаимодействует
Растворимость в органических растворителях	низкая (слегка разбухает)
Химические вещества, разрушающие полиэтилен	газообразный и жидкий фтор и хлор

Благодаря своим химическим свойствам в полиэтиленовых тарах можно хранить воду, алкоголь, соки, бензин, кислоты, масла, растворители. Если упаковать изделие в полиэтиленовый пакет или пленку, то они в свою очередь надежно защитят его от вышеуказанных жидкостей.

Физические

Физические свойства полиэтилена находятся в сильной зависимости от его вида. Менее плотный полиэтилен высокого давления более мягкий, чем полиэтилен низкого давления. Он более эластичный, меньше страдает от разрывов и проколов, однако имеет более низкую температуру плавления. Полиэтилен низкого давления более твердый и прочный ввиду более высокой плотности.

Свойство	Значение
Цвет	от прозрачного до белого в зависимости от толщины
Запах	не имеет
Эластичность	высокая
Твердость	чем ниже плотность, тем мягче
Плотность, г/см3	полиэтилен высокого давления - 0,900-0,939; полиэтилен низкого давления - 0,931-0,970
Устойчивость к ударам	высокая
Эксплуатационные температуры, 0С	-70 +80
Температура плавления, 0С	полиэтилен высокого давления - +103-110; полиэтилен низкого давления - +125-132
Поглотительная способность	низкая
Проводимость тока	не проводит

Существуют также сверхмолекулярный полиэтилен, который выдерживает сверхнизкие и сверхвысокие температуры (от -260 до +120 0С), более устойчив к растрескиванию и воздействию химических веществ. У данного вида полиэтилена также значительно повышена износостойкость.

Недостатки полиэтилена: Главный недостаток полиэтилена – это низкая устойчивость к старению под воздействием солнечного света и УФ-лучей. Снижения негативного влияния данного свойства достигают путем добавления сажи и производных бензофенонов.

Положительные физико-химические свойства полиэтилена можно улучшить добавлением различных химических веществ во время полимеризации или обработкой готового полиэтилена:

1. Добавлением олефинов и полярных мономеров добиваются усиления прозрачности и эластичности, снижения растрескивания;

2. Добавляя сополимеры и другие полимеры усиливают ударопрочность;

3. Хлорированием, бромированием и фторированием улучшают химическую и тепловую стойкость.

Эксплуатационный свойства изделий, произведенных из полиэтилена, во многом зависят от скорости и равномерности охлаждения и условий эксплуатации: температуры, давления, продолжительности и степени нагрузки, условий хранения.

propolyethylene.ru

свойства и применение материала ПЭ, виды и марки

Полиэтилен - это самый распространенный в мире полимер. Чем же этот материал так интересен? Все просто, 21 век – это век газа и нефти. Запас этих веществ в недрах земли колоссальный. А из чего делается полиэтилен? Правильно – из этилена, который в свою очередь путем сложных химических реакций производится из газа и нефти.

Таким образом, сырья для выпуска полиэтилена хватит еще надолго, синтезировать его выгодно, а сам полиэтилен (полимер этилена) - многофункциональный материал. Полиэтилен пластичен, ударостоек, физиологически нейтрален, имеет низкую водо- и газопроницаемость. Перечислять все его положительные свойства можно еще долго, плюс, в зависимости от добавок и производственного давления характеристики этого полимера можно изменять в большом диапазоне.

Виды полиэтилена

Полиэтилен низкого давления (ПЭНД)

Он также известен под названием полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). ПЭ низкого давления отличается малым количеством молекулярных ответвлений. Такая химическая формула полиэтилена обладает большими межмолекулярными силами. Отсюда и большая прочность на разрыв, наблюдаемая у ПЭВП.

Линейный ПЭ

Линейный полиэтилен – это по сути линейный полимер низкой плотности с большой долей коротких ветвей в молекулярной цепочке. Линейный ПЭ получают путем полимеризации этилена с олефинами, у которых звенья молекул более длинные. От стандартного полиэтилена низкой плотности линейный ПЭ отличается отсутствием длинных ветвей в молекулярной цепочке.

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)

Он также известен под названием полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Особенность его структуры – присутствие протяженных и коротких ответвлений, которыми химическая формула полиэтилена высокого давления просто изобилует.

Вспененный ПЭ (пенополиэтилен)

Этот материал имеет пористую структуру (закрытые поры), поэтому он часто применяется в качестве гидро-, паро- или теплоизоляции. Изоляция из вспененного полимера этилена изготавливается в виде сворачиваемых в рулоны листов, а также труб и жгутов.

Сшитый

Сшитый полиэтилен – ПЭ с поперечно сшитыми молекулами. Процесс сшивки за счет образования поперечных связей соединяет звенья молекул полимера этилена в единую трехмерную сеть. Сшивка делает этот полимер жестче, он становится термоустойчивым. Так рабочая температура изготовленных из сшитого полиэтилена труб может достигать 100-120С˚. Конкретная цифра зависит от вида и степени сшивки, а также от начальной плотности этилена.

Другие виды: Сверхвысокомолекулярный, Экструдированный, Термостойкий, Армированный, Хлорированный, Высокомодульный, Гранулированный, Пищевой, Литье под давлением.

Изделия из полиэтилена

Трубы

Трубы из полимера этилена появились на российском рынке сравнительно недавно, но уже получили признание у потребителей. Процесс изготовления полиэтиленовых труб мало чем отличается от выпуска пленки. Только экструдер нужен другой конструкции. В остальном все тоже самое – простое, дешевое и быстрое производство.

Пленка

Полиэтиленовые пленки производятся с помощью экструдера. Процесс производства прост: в лоток машины засыпается полиэтилен в гранулах, внутри экструдера он нагревается и плавится, затем формуется. На выходе получается качественный пленочный материал, без которого сейчас не одно производство не может обойтись.

Листы

Листовой полиэтилен – термопластичный конструкционный материал. Фактически это ПЭ высокой или низкой плотности, который был спрессован в листы разной толщины. Такие листы прочные, жесткие и обладают высокой термической стойкостью. Они послужат отличной заменой древесным материалам и стеклу, хорошо держат цвет, мало весят и могут принять любую форму.

Упаковка

Упаковку из полиэтилена мы видим буквально на каждом шагу. В основном это тара для продуктов питания (бутылки, контейнеры, пакеты и т. д.). Без полиэтиленовой тары не обходится не одна отрасль промышленности. Изготавливается полиэтиленовая тара также как трубы и пленки, только процесс формования более сложный.

Пакеты

Пакеты из полиэтилена – это легкие и удобные мешки, используемые для хранения или переноски вещей и продуктов. Полиэтиленовые пакеты – это, то без чего не сможет обойтись ни одна торговая точка. Они могут изготавливаться в виде всем известных прозрачных фасовочных пакетов, пакетов-маек, мусорных мешков или оригинальных фирменных пакетов с изображением товарной марки.

Другие изделия

Где используется полиэтилен?

ПЭ – это универсальный материал. Полиэтилен в виде пленок разной структуры и плотности нашел применение в сельском хозяйстве, строительстве, пищевой промышленности. Полиэтиленовые трубы успешно используются при прокладке инженерных сетей (канализационные и водопроводные трубы, газопроводы) и коммуникаций (оболочка для кабелей).

Полиэтиленовая тара всех форм и размеров встречает нас на полках продуктовых и хозяйственных магазинов. Без нее уже не может обойтись не одна отрасль пищевой промышленности, будь то производство молочной продукции или кондитерское дело. В строительной отрасли востребована тепло-, паро- и гидроизоляция, изготовленная из полиэтиленового материала пористой структуры (вспененный полимер этилена).

Вывод. Изделия из полиэтилена стремительно занимают пустующие ранее экономические ниши рынка. И все больше отраслей промышленности включают в свои производства изделия из ПЭ, которые значительно облегчают производственный процесс и делают его более рентабельным. А данные статистики свидетельствуют о том, что производство полиэтилена в будущем только возрастет.

Другие изделия: Что делают из полиэтилена, Отходы

propolyethylene.ru

Полиэтилен теплопроводность - Справочник химика 21

В качестве трубопровода обычно используют медную трубку, а в качестве изоляционного материала — вспененный полиэтилен, теплопроводность которого составляет 0,041- [c.789] По виду температурной зависимости коэффициента теплопроводности кристаллические полимеры можно разделить на две группы. К первой группе относятся полиэтилен и полиформальдегид, у которых теплопроводность уменьшается при повышении температуры. У остальных кристаллических полимеров (полиэтилентерефталат, изотактический полипропилен, политрифторхлорэтилен, политетрафторэтилен и т. д.) теплопроводность возрастает с повышением температуры. Температурная зависимость коэффициента теплопроводности кристаллических полимеров второй группы аналогична зависимости к для аморфных полимеров. На значение коэффициента теплопроводности заметное влияние оказывает степень кристалличности полимера. Особенно существенно оно проявляется при низких температурах. [c.152]

В результате этой реакции образуется атактический полимер с неупорядоченным пространственным расположением фе-нильных групп относительно основной цепи. Поэтому он почти целиком аморфен и прозрачен. Под влиянием объемистых фе-нильных групп полимерная цепь становится более жесткой, чем в полиэтилене, что в сумме с относительно сильным межмоле-кулярным взаимодействием вызывает повышение температуры стеклования (до 95 °С) и делает полимер твердым и жестким при комнатной температуре. Благодаря ряду ценных свойств полистирол получил широкое распространение для изготовления разнообразных изделий методами литья под давлением и вакуум-формования. Кроме того, низкая теплопроводность полистирола и легкость получения из него пенопласта обеспечили [c.260]

Ряд авторов публикует работы по изучению физических, химических и механических свойств полиэтилена, определению кристалличности полиэтилена и температур плавления [208—211 ], кинетике кристаллизации [212], фракционированию и определению молекулярных весов [213, 214], статистической механике разбавленных растворов [215], плотности растворов полиэтилена [216],ориентации в полиэтилене [217—219] и влиянию ориентации на сорбционную способность полимеров [220] и на теплопроводность [221], ядерной магнитной релаксации в полиэтилене [222], зависимости сжимаемости от температуры при больших давлениях [223], влиянию на аутогезию молекулярного веса, формы молекулы и наличия полярных групп [224], фрикционных свойств полиэтилена [225], скорости ультразвуковых волн в полиэтилене [226], реологического поведения полиэтилена при непрерывном сдвиге [227], инфракрасного дихроизма полиэтилена [228], плотности упаковки высокополимерных соединений [229], кристалличности и механического затухания полиэтилена [230], межкристаллической ассоциации в полиэтилене [231], принципа конгруэнтности Бренстеда и набухания поли- [c.188]

Пластмассы, обладающие высокой светопроницаемостью (полиэтилен, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, поликарбонаты, полиэфирные стеклопластики), все шире применяют в строительстве взамен силикатного стекла. По светотехническим характеристикам они сравнимы со стеклом, а по некоторым показателям, например по прозрачности для УФ-излучения, превосходят его. По сравнению со стеклом у них меньше плотность и теплопроводность, выше ударопрочность. Ниже приведены свойства отдельных светотехнических материалов, применяемых в строительстве за рубежом [c.234]

Определены температуры перехода 1-го и 2-го родов полиэтилена, молекулярное движение в полиэтилене 1529-1535 рассмотрена связь последних со структурой полимера 536-1538 также его термодинамические свойства (плавление, стеклование, теплоемкость, теплопроводность и т. п.) >539-1566 [c.264]

Бутилкаучук сильное размягчение. Полиэтилен потеря прочности на растяжение Натуральный каучук сильное изменение, жесткость. Углеводородные масла увеличение вязкости. Металлы возрастание предела текучести Углеродистая сталь уменьшение прочности на сжатие Керамика уменьшение теплопроводности, плотности и кристалличности [c.219]

Длительность и интенсивность нагревания — функции главным образом тепловых констант пластика. Для большинства применяемых при выдувании материалов (сополимеры стирола и полихлорвинила, полиэтилен высокого давления) экспериментально найдено значение фактора времени порядка 20—30 сек на 1 мм толщины при удельной мощности нагревания 15—25 квт на 1 площади заготовки. Однако для пластиков с повышенной теплоемкостью и пониженной теплопроводностью обе эти цифры приходится увеличивать в 2—3 раза. Температура листовой заготовки сильно влияет не только на величину необходимого усилия формования, но и на модуль вытяжки и разнотолщинность стенок изделия. [c.610]

Отрицательными свойствами пластических масс являются малая теплопроводность, затрудняющая использование их для изготовления теплообменных поверхностей низкая теплостойкость и для некоторых пластмасс подверженность текучести даже при комнатных температурах. Что же касается относительного удлинения, то пластмассы делятся в этом отношении на две группы. Все фенопласты, полистирол и плексиглас являются хрупкими материалами, удлинение которых мало от 0,2% для фаолита и до 4% для плексигласа. Другую группу представляют фторопласты, полиэтилен, полипропилен и тому подобные материалы, относительное удлинение которых измеряется десятками и сотнями процентов, и осо- [c.63]

Повышенные температуры (выше 100° С). В этой температурном области многие полимеры находятся в расплавленном состоянии. Измерение теплопроводности жидких полимеров связано с определенными экспериментальными затруднениями и этим, по-видимому, объясняется то, что теплопроводность расплавов исследована в меньшей степени, чем твердых полимеров. Имеющиеся экспериментальные результаты показывают, что теплопроводность расплавов практически не зависит от температуры (полиэтилен, атактический и изотактический полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом, полиамид-6, полиизобутилен) или слабо уменьшается с повышением температуры (полиметилметакрилат, полистирол и др.) 102,1 1,135-140 [c.194]

Особая разновидность контактной сварки — сварка трением. Как и все термопласты, полиэтилен легко оплавляется при трении благодаря высокому коэффициенту трения и плохой теплопроводности. Таким способом легко, например, приварить поли> этиленовые штуцеры к емкости. [c.243]

В последние годы появились новые доказательства в пользу предположения о тепловой форме пробоя полимеров в области повышенных температур. В работе [115] приводятся следующие соображения в пользу теплового пробоя полимеров при повышенных температурах 1) введение антистатической добавки в полиэтилен, увеличивает ток проводимости и одновременно снижает пробивное напряжение в области повышенных температур 2) в ходе термообработки пленок полиимида уменьшается их проводимость и одновременно возрастает пробивное напряжение 3) расчетные значения Упр по упрощенной теории теплового пробоя (адиабатический нагрев до Г — 7кр без учета отвода теплоты за счет теплопроводности) согласуются с экспериментальными данными для пленок поливинилиденфторида и тонких пленок полистирола (полученных в плазме тлеющего разряда) при разумных значениях параметров, описывающих зависимость плотности тока через образец от температуры и напряженности поля [c.156]

Химически стойкие органические материалы. Это в большинстве случаев синтетические полимерные вещества. Они обладают рядом достоинств по сравнению с неорганическими материалами легко обрабатываются, штампуются, склеиваются, имеют меньшую плотность. Однако многие из них можно применять только при сравнительно невысокой температуре (не более 100°С). Из химически стойких органических материалов широко известны фаолит, винипласт, полиизобутилен, полиэтилен, антегмит. Хорошая теплопроводность и высокая химическая стойкость антегмита позволяют применять его для изготовления холодильников. [c.20]

Недостаточная химическая стойкость стекла, его хрупкость иногда затрудняют работу химиков. Поэтому в лабораторном обиходе используют посуду, принадлежности и даже приборы из пластиков, например полиэтилена, метил-метакриловых смол, фторопластов и других прозрачных или полупрозрачных пластиков, обладающих большой химической стойкостью. В этом отношении особый интерес по доступности представляет полиэтилен, из которого изготовляют колбы разных размеров и различного назначения, флаконы, воронки, трубки, промывалки, мерную посуду (в частности, цилиндры) и пр. В полиэтиленовую посуду можно наливать горячие растворы с температурой до 200—220 °С также допускается нагревание на водяной бане, но из-за малой теплопроводности полиэтилена оно происходит довольно медленно. Нагревание жидкостей в такой посуде возможно, если использовать электронагревательные приборы типа кипятильников, в которых нагревательные элементы заключены в кварцевую трубку или капсулу. [c.129]

Однак многие из них можно применять только при сравнительно невысокой температуре (не более 100° С). Из химически стойких органических материалов широко известны фаолит, винипласт, полиизобутилен, полиэтилен, антегмит. Хорошая теплопроводность и высокая химическая стойкость антегмита позволяют применять его для изготовления холодильников. [c.29]

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)—легкий, прочный, эластичный материал с низкой газо-, паропроницаемостью, хороший диэлектрик, отличается высокой химической стойкостью к органическим растворителям, низким водопоглощением и отличной морозостойкостью. Это самый дешевый материал. К недостаткам его можно отнести низкую теплопроводность, высокий коэффициент линейного расширения, низкие, по [c.127]

По сравнению с металлами полиэтилен обладает более низкой теплопроводностью, однако из него изготовляют теплообменники, когда условия эксплуатации требуют от материала высокой коррозионной устойчивости. Змеевик теплообменника выполняют методом контактной сварки. [c.15]

На коэффициент теплопроводности полигликолей оказывает влияние структура цепи молекулы. Простые моноэфиры смешанного полиэтилен-полипропиленгликоля имеют более высокий [c.18]

Термостабилизаторы влияют как на коэффициент теплопроводности в необлученном полиэтилене, так и на зависимость этого показателя от поглощенной дозы излучения и температуры испытаний (табл. 28). Стаби- [c.105]

Для кристаллических полимеров, как и для аморфных, до сих пор проведено очень мало измерений теплопроводности при этих температурах. Характерные данные для полиэтиленов различной плотности приведены на рис. 11.10. Анализ результатов по определению низкотемпературной теплопроводности кристаллических полимеров показывает, что температурная зависимость Я в этой области хорошо передается следующим выражением [24, 69, 70, 80] [c.73]

По характеру температурной зависимости теплопроводности в этой области температур кристаллические полимеры можно разделить в основном на две группы [59, 71—74]. К первой группе относятся полимеры, теплопроводность которых с повышением температуры падает (полиэтилен, полиоксиметилен, полиоксиэтилен, найлон 6). Для полимеров второй группы характерно повышение теплопроводности с повышением температуры (полиэтилентерефталат, изотактический полипропилен, политетрафторэтилен, полихлортрифторэтилен). Для обеих групп характерно увеличение теплопроводности с ростом степени кристалличности. По абсолютным значениям теплопроводность полимеров первой группы выше, чем полимеров второй группы. [c.74]

Вспенивание является простым методом получения пено- и губкообразных материалов. Особые свойства этого класса материалов — амортизирующая способность, легкий вес, низкая теплопроводность - делают их весьма привлекательными для использования в различных целях. Обычными вспенивающимися полимерами являются полиуретаны, полистирол, полиэтилен, полипропилен, силиконы, эпоксиды, ПВХ и пр. Вспененная структура состоит из изолированных (закрытых) или взаимопроникающих (открытых) пустот. В первом случае, когда пустоты закрыты, они могут заключать в себе газы. Оба типа структур схематически представлены на рис. 15.11. [c.360]

У поликристаллических полимеров типа ПЭВП наблюдается непрерывное падение к с ростом температуры. В зависимости от степени кристалличности эффект проявляется в большей или меньшей степени. Это показано на рис. 5.11 для обоих типов полиэтиленов — высокой и низкой плотности. Интересно также отметить, что при Т а Тт. чем меньше степень кристалличности, тем ниже коэффициент теплопроводности. Изменение значения к в зависимости от температуры и степени кристалличности для поликристаллических полимеров также составляет 30—40 %. [c.121]

Используя формулы (4.101) или (4.102), выделяют теплопроводность аморфной и полностью кристаллической частей полимера. К такого рода расчетам следует относиться с большой осторожностью, так как параметры У.К и Ха сильно изменяются при изменении температуры в широком интервале. При этом значительно изменяются и плотности аморфного ра и кристаллического Рк образцов. Между тем в формулы (4.101) и (4.102), как правило, подставляют значения стеиени кристалличности X, рассчитанные из измерений рк и ра при комнатной температуре. Вопрос о применении формулы (4.102) вообще представляется весьма проблематичным, так как она справедлива лишь в том случае, если кристалличе ские области равномерно распределены в виде вклю чений в аморфной матрице. В отношении высококри сталлических полимеров, какими могут быть, например полиэтилен и политетрафторэтилен, можно говорить ско рее о неупорядоченных областях, распределенных в де фектных кристаллах, и формула (4.102) теряет смысл Кроме того, формула (4.102) даже качественно не со гласуется с эксиернментальными данными ири низких температурах. Более оправдано использование формулы (4.101). [c.158]

Олефины — 4-метилпентен-1, гексен-1, пентен-1 и 3-метилбути-лен-1—являются ценными мономерами для производства полимеров и сополимеров, обладающих высокой температурой плавления, низкой плотностью, малой теплопроводностью, хорошими механическими и диэлектрическими свойствами [73]. Сополимеризацией этилена с 4-метилпентеном-1 получают линейный полиэтилен низкой плотности — сополимер, характеризующийся ценными физико-механическими свойствами. Пентен-1 служит также сырьем для производства системного пестицида — пропиконазола, поэтому разработка эффективной технологии промышленного производства этих моноолефинов является важной народнохозяйственной задачей. [c.116]

Хансен и Хоу предложили теорию теплопроводности аморфных полимеров, основанную на развитых ранее представлениях о теплопроводности ппзкомолекулярных жидкостей. В этой теории учитывается разная степень взаимодействия соседних звеньев соединенных химическими и межмолекулярными связями. Теория предполагает, что с повышением молекулярного веса теплопроводность должна возрастать пропорционально корню квадратному и молекулярного веса. Такая зависимость до.лжна наблюдаться доопределенного значения молекулярного веса, начиная с которого ожидается более медленное повышение теплопроводности. Экспериментальные данные для большого числа полиэтиленов различного молекулярного веса полностью согласуются с теоретическими предположениями до значения молекулярного веса порядка 100 тыс. Совпадение теории с экспериментом наблюдается для полистирола, теплопроводность которого измерялась авторами теории. Ими использовались также ранее опубликованные данные Для полистирола отклонение от пропорциональности выявляется более резко, чем для полиэтилена. Это объясняется относительно большим влиянием бензольного кольца на передачу тепла между соседними сегментами цепе1 1 полистирола. [c.197]

Металлы защищают также эмалевыми покрытиями, устойчи выми при любых концентрациях и температурах серной кислоты Из химически стойких органических материалов широко изве стны фаолит, винипласт, полиизобутилен, полиэтилен, антегмит Хорошая теплопроводность и высокая химическая стойкость ан тегмита позволяют применять его для изготовления холодильни ков. К другим органическим материалам, применяемым для изго товления или покрытия сернокислотной аппаратуры, относятся резина, графит и в некоторых случаях особые сорта дерева. [c.19]

Широкое применение для тепло- и звукоизоляционных целей находит пенопласт, получаемый на основе мочевино-формальде-гидной смолы. Такой пенопласт называют мипорой (пиорка. пиатерм). Мипора имеет закрытые поры малого размера, она более чем в 10 раз легче пробки, а теплопроводность ее в 2 раза меньше, чем у пробки. Мипору получают путем отвердевания вспененной мочевино-формальдегидной смолы, которая по сравнению с такими смолами, как феноло-формальдегидная, полистирол, полиэтилен, полиуретан, — менее горюча. Следовательно, мипора в отличие от многих других пенопластов менее пожароопасна, и в этом также ее большое достоинство. Применяют мипору в судостроении, вагоностроении, при изготовлении и строительстве холодильников. [c.70]

Некоторые из перечисленных условий противоречивы. Например, малому коэффициенту трения способствуют низкие адгезионные свойства, которые обусловливают низкую прочность сцепления граничного слоя (с оропласт-4 и полиэтилен). С конструкционной точки зрения необходима хорошая прочность, полимеры же обладают малой прочностью сравнительно с металлами. Необходимо отметить также плохую теплопроводность полимерных материалов. [c.86]

Наполнение полиэтилена представляет в настоящее время одно из высокоэффективных и быстроразвиваю-щихся направлений модифицирования его структуры и свойств. Наполнители придают полиэтилену способность эффективно поглощать СВЧ и ионизирующие излучения, повышают его теплопроводность, электропроводность и диэлектрическую проницаемость, устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения, снижают горючесть, улучшают радиационную стойкость и устойчивость к атмосферному старению, снижают ползучесть под нагрузкой, температурное расширение, растрескивание при контакте с поверхностно-активными веществами и т. д. [c.110]

Винипласт мало теплопроводен. Его теплопроводность в 200 раз меньше теплопроводности стали, почти равна теплопроводности древесины и только в 2 раза больше теплопроводности стекла. Температурное расширение жесткого поливинилхлорида в 7 раз больше, чем стали, и в 3 раза больше, чем легких металлов. Винипласт имеет хорошие механические свойства разрушающее напряжение при растящэнии 40—60 (400—600), при изгибе 90— 120 (900—1200), цри сжатии 80—160 МПа (800—1600 кгс/ск ). По этим показателям он превосходит полиэтилен, полистирол, фенопласты, аминопласты, фаолит. [c.113]

Существует предположение [69], что отклонение от линейного изменения теплопроводности с температурой обусловлено наличием дополнительных источников рассеяния, причем процесс рассеяния характеризуется средней длиной свободного пробега Л2, которая не зависит от температуры. Риз и Такер [69] предположили, что этими внутренними источниками рассеяния в кристаллических полимерах являются сферолиты. Константа Лг для исследованных полимеров, определенная экспериментально из данных по теплопроводности, в температурном интервале 1—4,5 К имеет порядок 10 см. Это соответствует размеру сферолитов в исследованных образцах. Проведенное впоследствии исследование на полиэтиленах и найлоне 6,6 не привело к такому соответствию [70]. Определенное экспериментально в температурном интервале 1,2—4 К значение Лг было значительно меньше размеров сферолитов и хорошо совпадало [c.73]

Полиэтилен высокого давления обладает следующими свойствами удельный вес 0,92—0,93 предел прочности при разрыве 120—150 кг/см предел прочности при изгибе 120—170 кг1см предел прочности при сжатии 125 кг1см относительное удлинение при разрыве 150—600% температура размягчения 108—120° С теплопроводность 0,0007 ккал см-сек-град-, коэффициент линейного расширения (в интервале от О до 50° С) 0,00021 на 1 °С. [c.453]

chem21.info

Получен полиэтилен с высокой теплопроводностью

Большинство полимеров чрезвычайно плохо проводят как тепло, так и электричество, однако исследователи из Массачусетского Технологического Института (MIT) нашли способ, позволяющий превратить самый распространенный полимер – полиэтилен в материал, теплопроводность которого соответствует теплопроводности металла.

Новый процесс приводит к тому, что полимер приобретает способность эффективно проводить тепло в одном направлении, в отличие от металлов, равно хорошо проводящих тепло во всех направлениях. Такое свойство нового материала может оказаться полезным для применения там, где необходимо отводить от объекта избыток теплоты, например, в системах охлаждения компьютерных микросхем.

Ключом к приданию полимеру новых физических свойств оказалось превращение хаотично спутанных нитей молекул полимера в упорядоченную систему. С помощью точного кантилевера атомно-силового микроскопа исследователи медленно вытягивали нити полимера из раствора, упорядочивая их. С помощью того же атомно-силового микроскопа изучались свойства полученного волокна.

Руководители проекта Ганг Чен (Gang Chen) и Карл Ричард Содерберг (Carl Richard Soderberg) отмечают, что теплоповодность полученного волокна в направлении индивидуальных волокон в 300 раз выше, чем у исходного полиэтилена. Высокая теплопроводность материала может привести к тому, что его волокна окажутся полезными для рассеивания теплоты во многих практических приложениях.

Чен поясняет, что большинство ранее предпринимавшихся попыток получить полимеры с увеличенной теплопроводностью строились на введении в полимеры других материалов, как, например, углеродных нанотрубок, однако такие подходы позволяли добиваться лишь незначительного увеличения теплопроводности, поскольку значительному увеличению способности материала проводить тепло препятствовала граница раздела между двумя материалами; на границе раздела происходит значительное рассеивание тепла. Метод, предложенный исследователями из MIT, позволяет увеличить теплопроводность полимерного материала до уровня теплопроводности таких металлов, как железо или платины.

Получение новых волокон, в которых молекулы полимера упорядочены, представляет собой двустадийный процесс, включающий в себя две стадии нагрева и растяжения полимера. Чен отмечает, что хотя полученный полимерный материал отличается наиболее высоким значением теплопроводности для материалов своего рода, модификация методики позволит увеличить теплопроводность еще в большей степени.

Новый метод заключается в вытягивании тонкой нити материала (отображено сверху) из раствора (снизу), и в обработке индивидуальных нитей, приводящей в конечном итоге к их упорядочению

Та теплопроводность, которую полиэтиленовые волокна демонстрируют уже сейчас, вполне достаточна для использования новой модификации полимера в качестве дешевой замены металлам, применяющимся для теплопереноса во многих областях, особенно в тех, где анизотропная теплопроводность особенно важна – радиаторы-теплообменники, корпуса сотовых телефонов или пластиковые оболочки компьютерных микросхем. Исследователи полагают, что необычное сочетание высокой теплопроводности, небольшой плотности, химической стабильности и диэлектрических свойств нового материала может стать причиной разработки новых способов применения этого материала.

На настоящий момент теплопроводный полиэтилен был получен только как образец в лабораторных условиях, Чен и Содерберг надеются, что им удастся масштабировать новый метод получения до промышленных объемов, получая целые десятисантиметровые пластины полиэтилена с анизотропными теплопроводными свойствами.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

www.nanonewsnet.ru

Термостойкий полиэтилен

Труба для горячей воды В 80-х годов прошлого столетия компанией The Dow Chemical приступила к производству полиэтилена повышенной термоустойчивости (сокращенно PERT). Его еще называют «линейный полиэтилен», используя английскую аббревиатуру LPE для отличия от так называемого «сшитого» полиэтилена СПЭ.

Производство

Уникальная технология производства такого полиэтилена состоит в следующем. В химической реакции «плоский» бутен заменяется на октилен (формула С8Р16 ), имеющий разветвленную в пространстве структуру. В дальнейшем он образует около главной цепи боковые ответвления, представляющие собой взаимно переплетенные цепочки мономера. Они соединяются между собой благодаря механическому переплетению веток, анне за счет межатомных связей. Поэтому снижается риск смещения элементов цепи относительно друг друга. Это дает ряд интересных отличий термостойкого полиэтилена от его «прародителя» полиэтилена низкого давления.

Свойства

Перечислим физические и химические свойства полиэтилена PERT:

Термоустойчивость.
«Память» полиэтилена гарантирует прочное соединение резьбовым, компрессионным и гильзовым способом.
Физиологическая и токсикологическая безопасность.
Стойкость к воздействию высокого давления.
Шумопоглощаемость.
Отсутствие каких-либо отложений, накипи и коррозии на поверхности труб PERT.
Пластичность.
Долговечность и износоустойчивость при использовании в условиях высокой температуры.
Прочность на изгиб, истирание и разрез.
Невосприимчивость к повреждающему воздействию химических реагентов.
Повышенная ударопрочность при больших колебаниях температуры (от -50 ° до +110 °С)

Сравнительный анализ PERT и других модификаций полиэтилена

Утепленная труба Проведенные лабораторные исследования выявили, что главным отличием материала от изначального полиэтилена низкого давления является приобретенная устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей и, соответственно, термоустойчивость.

В то же время, трубы из сшитого полиэтилена обладают большей долговечностью, чем термостойкий полиэтилен PERT при одних и тех же исходных условиях. А потери прочности в условиях длительного использования наблюдаются у PERT уже при 70 °С, в то время, как СПЭ сохраняет устойчивость вплоть до 110 °С. Показатели сопротивления ползучести у сшитого полиэтилена также выше в 1,6 раз, чем у термостойкой его модификации. Это означает более надежное соединение труб с фитингом и сводит к минимуму риск разгерметизации системы.

Использование

Наибольшее применение термостойкий полиэтилен находит в производстве труб для прокладывания различных коммуникаций в доме (например, системы канализации или отопления). При этом системы труб PERT характеризуются:

Возможностью использования скрытой разводки согласно требованиям.
Долговременной установкой систем водоснабжения и отопления даже в многоэтажных домах сроком минимум 50 лет.
Малым числом отходов и стыков труб благодаря длинной намотке труб в рулоне и пластичности материала.
Значительной пластичностью при низкой температуре, достигающей -74°С.
Молекулярной памятью и способностью восстанавливать форму в последствии изгиба и разморозки.
Стойкостью к возникновению трещин.
Идеально ровной внутренней поверхностью, благодаря чему на ней не могут задержаться никакие отложения. Внутреннее сечение трубы остается неизменным с течением времени.
Пониженным (на 30%) коэффициентом, учитывающим гидравлическое сопротивление, если сравнивать с обычными полиэтиленовыми трубами.

На сегодняшний день термостойкий полиэтилен является уникальным и практически безальтернативным в своем роде материалом. Он с одинаковым успехом используется для отопления и теплых полов, санитарного водоснабжения и систем канализации. Обладая уникальным сочетанием физико-химических и эксплуатационных свойств, он в то же время доступен по цене.

propolyethylene.ru