Poliethilini yenye uzito wa juu wa molekuli: maelezo, sifa, matumizi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Kila siku, nyenzo mpya zinazopatikana kwa njia za bandia huletwa katika nyanja ya shughuli za binadamu. Mojawapo ya haya ni polyethilini yenye uzito wa juu wa molekuli, ambayo imekuwa bidhaa ya kibiashara tangu miaka ya 1950, lakini sasa inazidi kupata umaarufu wa kweli.

Maelezo

Poliethilini yenye uzito wa juu wa molekuli ni aina ya ethilini inayopolimishwa ya thermoplastic. Kipengele chake kuu ni minyororo ndefu sana ya Masi. Zinatambulika vyema na kupitisha mizigo, "kufidia" kwa mwingiliano kati ya molekuli.

Mwonekano wa nyenzo sio tofauti na aina zingine za plastiki. Haina harufu, haina ladha, haina sumu. Inaweza kupewa rangi yoyote kwa kuanzishwa kwa rangi. Wakati huo huo, ina seti ya sifa zinazoitenganisha na polima zingine.

Poliethilini yenye uzito wa juu wa molekuli ni nyenzo ngumu na yenye nguvu kubwa. Ana uwezo wa kustahimilimikazo muhimu. Haiingizi unyevu, ndiyo sababu haiingiliani na ngozi ya binadamu na huhisi kuteleza. Kwa kuongeza, ina upinzani wa juu wa abrasion (zaidi ya chuma) na mgawo wa chini wa msuguano.

Sifa za polyethilini yenye uzito wa molekuli

Kama ilivyobainishwa tayari, sifa kuu ya polima hii yenye uzito wa juu wa molekuli ni minyororo mirefu ya molekuli. Aidha, wao huelekezwa katika mwelekeo huo huo. Ziko karibu sambamba na kila mmoja. Hii inaelezea uimara wa nyenzo.

Licha ya ukweli kwamba polyethilini yenye uzito wa juu wa molekuli huunda minyororo mirefu, dhamana kati ya molekuli binafsi ni dhaifu. Takwimu hii ni amri ya ukubwa wa chini kuliko ile ya Kevlar, ambayo si chini ya nyenzo za kudumu. Kipengele hiki huifanya polima isistahimili joto - inayeyuka kwa joto la nyuzi joto 144.

Polyethilini hii haina esta, amini au vikundi vya haidroksili ambavyo hufanya nyenzo kuathiriwa na mazingira tendaji na mazito. Shukrani kwa hili, dutu hii haiathiriwi na maji, unyevu, vitendanishi vikali, vijidudu na mionzi ya UV.

Njia kuu za kuchakata tena

Mahitaji kulingana na ambayo polyethilini yenye uzito wa juu wa molekuli inapaswa kuzalishwa, GOST 16338-85 ina. Kulingana na wao, awali ya nyenzo hiyo inafanywa na hatua ya vichocheo vya metallocene kwenye monoma - ethylene. Kwa utengenezaji wa bidhaa moja kwa moja, aina kuu zifuatazo za usindikaji hutumiwa:

1. Jeli inasokota. Malighafiiliyochanganywa na kutengenezea. Misa inayotokana inalazimishwa kupitia mashimo ndani ya maji. Nyuzi zinazotokana huchomwa kwenye tanuu huku zikichomoa na kuondoa kiyeyushi.
2. Kubofya moto na kuchezea. Misa ya unga imesisitizwa kwa nguvu kubwa, na hivyo kupata nyenzo zenye homogeneous. Kisha inakabiliwa na matibabu ya joto - sintering kwenye joto la nyuzi 150-200.
3. Plunger extrusion. Malighafi huyeyushwa na kuwa na uzito mmoja, kama mpira, na kisha kubanwa kupitia pua maalum.

Usokota wa gel ndio unaoenea zaidi. Baada ya yote, ni kwa njia hii kwamba nyuzi za polyethilini za juu za Masi na nguvu kubwa hupatikana.

Matumizi ya kijeshi

Nyuzi, kwa ajili ya utengenezaji wake polima yenye uzito wa juu wa molekuli hutumiwa, hutumika sana kuunda vifaa vya kinga ya kibinafsi, hasa fulana zisizo na risasi. Kwa sababu ya sifa za nyuzi kama vile mvuto wa chini mahususi na nguvu ya mavuno mengi (uwiano wa viashirio hivi ni mara 7-8 zaidi ya ile ya chuma), silaha ni nyepesi na ni sugu kwa risasi, vipande na vipengele vingine vya uharibifu.

Silaha ya mwili imetengenezwa kwa shuka zilizopatikana kwa kupaka nyuzi juu ya nyingine kwa pembe tofauti. Shukrani kwa teknolojia hii, vitambaa vya multiaxial vinaonekana - aina maalum ya vitambaa vya vitreous vinavyovumilia matatizo katika mwelekeo wowote. Polyethilini yenye uzito mkubwa wa Masi hutumiwa kulinda torso, viungo. Malivitambaa vya axial nyingi huruhusu magari ya kivita kulindwa, pamoja na matumizi ya nyuzi kuunda glavu zinazostahimili kukata.

Maombi ya matibabu

Katika dawa, polyethilini yenye uzito wa juu wa molekuli hutumika hasa kuunda vipandikizi vya kifundo cha nyonga na safu ya uti wa mgongo, vifundo vya magoti. Ilitumika kwa mara ya kwanza kwa kusudi hili mnamo 1962. Na tangu wakati huo ilianza kutawala.

Nyenzo zinazotumika sana na zilizorekebishwa - matundu au polima iliyounganishwa. Inapatikana kwa kupiga nyuzi za polyethilini yenye uzito wa juu wa Masi na gamma quanta au elektroni, ambazo hushona nyuzi pamoja. Baada ya hapo, inakabiliwa na joto, ambayo hupunguza uwezo wake wa kurejesha tena.

Nyuzi kulingana na malighafi hii pia hutumika kwa kushona. Inaongoza katika uzalishaji wa bidhaa hizi ni DSM, ambayo hutoa soko la matibabu nyuzi za mshono zinazoitwa Dyneema Purity.

Matumizi ya viwandani

Laha ya polyethilini yenye uzito wa juu wa Masi, ambayo hutolewa kwa soko la utengenezaji kwa bati bapa yenye unene wa sentimita 2, imepata matumizi makubwa zaidi katika sekta hii. Dirisha za plastiki za kiwango cha juu, paneli za PVC na wasifu wa PVC wa usanidi mbalimbali. zinatengenezwa kwa misingi yake.

Katika uhandisi wa mitambo kwa ajili ya utengenezaji wa pete za kuziba, fani, uundaji wa sehemu zinazofanya kazi katika mazingira ya majimaji au mafuta, napia katika mitambo ya nyumatiki yenye shinikizo la juu la uendeshaji, polyethilini yenye uzito wa juu wa Masi 1000 hutumiwa mara nyingi - mojawapo ya aina kuu za polima.