Вопрос 16. Пэ низкого и высокого давления. Методы получения.

вердый белый полимер; термопласт. В зависимости от способа получения различают полиэтилен высокого давления, или низкой плотности, мол. м. 3·104-4·105 (полиэтилен вд) и полиэтилен низкого давления, или высокой плотности, мол. м. 5·104-106 (полиэтилен нд). Они отличаются друг от друга структурой макромолекул (наличием у полиэтилена вд длинноцепочечных ответвлений), а следовательно, и св-вами (см. табл.). Степень кристалличности 60% (полиэтилен вд) и 70-90% (полиэтилен нд). Полиэтилен обладает низкой газо- и паропроницаемостью (наименьшей для сильнополярных в-в, наибольшей для углеводородов). Хим. стойкость зависит от мол. массы, ММР и плотности. Полиэтилен не реагирует со щелочами любой концентрации, с р-рами любых солей, в т. ч. и солей-окислителей, карбоновыми, конц. соляной и плавиковой к-тами. Он разрушается 50%-ной HNO3, а также жидкими и газообразными С12 и F2. Бром и иод через полиэтилен диффундируют. Полиэтилен не раств. в орг. р-рителях при комнатной т-ре и ограниченно набухает в них.

Производство ПЭ полимеризацией в газовой фазе. Данным методом получают ПЭ низкой плотности с М.М. 10000-45000. Реакцию проводят в присутствии кислорода, который является инициатором полимеризации. Производство ПЭ непрерывным методом включает в себя следующие стадии: смешение этилена с кислородом, сжатие этилена до 35 МПа, а затем до 150 МПа, полимеризацию, выгрузку ПЭ и очистку не прореагировавшего этилена. Реактор для полимеризации этилена представляет собой либо трубчатый реактор змеевикового типа с наклонно расположенными друг над другом трубами, соединенными между собой или аппарат с перемешивающим устройством. В последнем случае полиэтилен получается более высокого качества. Схема установки приведена на рис.2. ПЭ в виде порошка (20-100мкм) получают охлаждением реакционной зоны в конце трубчатого реактора до 80°С, снижением давления до 0,7-1,5 МПа и разделением этилена и ПЭ в сепараторе.

Производство ПЭ по координационно-ионному механизму.

Процесс проводят в среде органических растворителей с использованием катализаторов Циглера-Натта. Катализаторы состоят из четыреххлористого титана и диэтилаллюминий хлорида. ПЭНД и ПЭВД широко применяется в качестве защитного антикоррозионного и декоративного покрытия для металлоизделий. Нанесение защитного слоя обычно проводят напылением. ПЭ трубы характеризуются легкостью, коррозионной стойкостью, морозостойкостью, легкостью сварки. ПЭНД имеет прочность в полтора раза превышающую прочность ПЭВД. Поэтому трубы из данного материала могут иметь меньшую толщину стенок

Вопрос 17. Получение изделий из пэ экструзионным методом.

При получении пленок экструзией используют экструдер с плоскощелевой головкой, охлаждающей ванны и приемного устройства (рис.2).

Пленка на выходе из плоскощелевой головки поступает в охлаждающую ванну с водой при температурой 70°С, затем наматывается с помощью двух пар оттягивающих валиков и подается на намоточное устройство. Между первой и второй парой этих валков специальные ножи обрезают утолщенные кромки. Выходящая пленка может охлаждаться на металлических полированных валках. При этом она получается более прочной и блестящей, а толщина выдерживается более точно, чем при охлаждении в ванной. Кроме тонких пленок из ПЭ изготавливают листы толщиной 1-6 мм и шириной до 1400мм. Их получают на агрегатах, состоящих из экструдера с плоскощелевой головкой, трех валкового гладильного каландра, тянущего и приемного устройств. ПЭНД с ПЭТР от 0,3 до 1,0 перерабатывается при 160-240°С, а с ПЭТР от 1,0 до 3,6 при 150-215С. Гладильный каландр охлаждает лист ПЭ, разглаживает его, а калибрует его до определенной толщины. Валки охлаждаются водой. Верхний и нижний валки нагреты до 80°-90°С, а средний не более 100°С. Для предотвращения прилипания валки смазывают смесью касторового масла и спирта.

Процесс получения труб экструзией заключается в непрерывном продавливании расплава через специальную трубную формующую головку. В загрузочной части экструдера поддерживается температура 45°-70°С, в материальном цилиндре 110-180С и в формующей головке 120-195С. После выхода из головки трубы подвергают охлаждению воздухом или водой. Непрерывным методом выпускаются трубы любой длины с внутренним диаметром 6-300 мм при толщине стенок 1,5-10мм. Трубы небольшого диаметра наматываются на барабаны.

Трубы обычно комплектуются различной арматурой изготавливаемой литьем под давлением (переходники, патрубки, тройники, муфты и т.д.).