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고밀도 폴리에틸렌 생산에 사용되는 원료입니다. 비닐봉지의 산업 생산을 여는 방법. 폴리에틸렌의 주요 응용 분야

폴리에틸렌은 다양한 조건과 다양한 촉매를 사용하여 에틸렌을 중합하여 합성되는 중합체입니다. 온도, 압력 및 다양한 촉매의 존재 여부에 따라 근본적으로 다른 특성을 가진 재료를 얻는 것이 가능합니다.

폴리에틸렌 생산용 원료

  • 단량체 - 에틸렌. 실온에서 가장 단순한 올레핀(또는 알켄)이며 공기보다 가벼운 무색의 가연성 가스입니다.
  • 반응이 일어나기 위해 필요한 물질. 폴리에틸렌의 경우 고압(PVD) 산소 또는 과산화물이 중합 반응의 개시제로 사용될 수 있습니다. 저밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 경우 Ziegler-Natta 촉매가 사용됩니다.
  • 개선된 특성을 갖는 에틸렌 공중합체를 만들기 위해 반응할 수 있는 기타 단량체. 예를 들어 부텐이나 헥센이 있습니다.
  • 재료의 최종 상업적 특성을 변경하는 첨가제 및 보조 물질입니다. 예를 들어, 일부 첨가제는 재료의 내구성을 높이고 일부는 결정화 과정을 가속화합니다.

실제로 폴리에틸렌에는 저압, 중압, 고압의 세 가지 유형이 있습니다. 저압 재료와 고압 재료 사이에는 근본적인 차이가 있습니다. 중압 폴리에틸렌은 HDPE의 한 유형으로 간주될 수 있습니다. 따라서 근본적으로 다른 두 가지 중합 공정을 고려해 볼 가치가 있습니다.

  • 고압(또는 저밀도) ​​폴리에틸렌은 산소 개시제가 있는 상태에서 최소 200°C의 온도, 150~300 MPa의 압력에서 생산됩니다. 산업 환경에서는 오토클레이브와 관형 반응기가 사용됩니다. 중합은 용융물에서 일어난다. 생성된 액체 원료는 과립화되어 작은 흰색 과립이 생성됩니다.
  • 저밀도 폴리에틸렌(또는 고밀도 폴리에틸렌)은 100~150°C의 온도와 최대 4 MPa의 압력에서 제조됩니다. 필수 조건반응 - 산업 조건에서 Ziegler-Natta 촉매의 존재, 염화 티타늄과 트리에틸알루미늄 또는 기타 알킬 유도체의 혼합물이 가장 자주 사용됩니다. 대부분의 경우 중합은 헥산 용액에서 발생합니다. 중합을 거친 후 물질은 진공 조건에서 과립화되어 상업적인 형태를 얻습니다.

선형 중밀도 및 저밀도 폴리에틸렌 생산 기술

이와 별도로 선형 폴리에틸렌 생산에 대해서도 언급해야합니다. 특별한 구조를 가지고 있다는 점에서 일반 폴리머와 다릅니다. 많은 수의재료에 특별한 특성을 부여하는 짧은 분자 사슬. 이 제품은 탄력성, 가벼움 및 향상된 강도를 결합합니다.

생산 공정에는 공중합 반응을 위한 다른 단량체(가장 흔하게는 부텐이나 헥센, 드물게는 옥텐)가 존재합니다. 최대 효과적인 방법생산 - 약 100°C 온도의 반응기에서 액상 중합. 메탈로센 촉매는 선형 폴리에틸렌의 밀도를 높이는 데 사용됩니다.

중합 메커니즘. 고압에서 에틸렌의 중합은 자유 라디칼 메커니즘을 통해 발생하는 연쇄 과정입니다. 활성화 에너지를 줄이기 위해 주로 산소뿐만 아니라 과산화물, 일부 니트릴 화합물 등 개시제가 사용됩니다. 중합 과정은 개시, 사슬 성장 및 사슬 종료의 세 단계로 진행됩니다.

공정의 시작은 가열 시 개시제가 분해되어 자유 라디칼이 형성되는 것입니다. 생성된 라디칼은 에틸렌 분자와 상호작용합니다. 온도와 부착된 자유 라디칼의 작용으로 인해 에틸렌 분자는 필요한 활성화 에너지를 얻습니다. 그 결과 새로운 에틸렌 분자를 부착하고 활성화 에너지를 전달하여 폴리머 사슬의 성장을 시작할 수 있게 됩니다.

사슬 전달로 인해 측가지를 갖는 중합체 분자가 형성될 수 있으며, 이는 장쇄 또는 단쇄일 수 있습니다.

이 방식에 따르면, 고분자 사슬은 분자 중간에 가지를 가지고 형성됩니다. 사이드 체인은 메인 체인만큼 길 수 있습니다.

분자내 사슬 이동으로 인해 짧은 사슬 가지가 대략 6원 고리 형태로 형성됩니다.

수신 기술. 에틸렌의 고압 중합은 벌크 중합과 용매 또는 현탁 중합의 두 가지 방식으로 수행될 수 있습니다.

괴상중합법은 더욱 널리 보급되었으며 다음과 같다. 중합에 공급되는 에틸렌은 새로운 신선 가스와 회수 가스의 혼합물입니다. 기계적 불순물을 제거하기 위해 그리드 위에 놓인 직물 필터층이 포함된 필터를 통과합니다. 개시제인 산소가 실린더에서 에틸렌으로 도입되며, 그 양은 중합 반응 조건에 따라 달라집니다. 시스템의 중합 온도 및 압력의 각 값은 최대 폴리머 수율이 관찰되는 에틸렌의 일정량의 산소에 해당합니다.

도입되는 산소의 양은 엄격하게 제어되어야 합니다. 산소 농도가 더 높은 경우 에틸렌은 폭발적으로 탄소, 수소 및 메탄으로 분해되기 때문입니다. 따라서 200 MPa 및 165°C에서 분해는 이미 0.075% 산소에서 발생합니다.

에틸렌과 산소의 혼합은 가스 운송, 여과 및 압축 중에 발생합니다. 에틸렌을 중합 압력으로 압축하는 작업은 압축 작업장에서 두 단계로 이루어집니다. 30-35MPa까지의 첫 번째 압축은 수직 4단계 압축기에 의해 수행됩니다. 각 압축 단계 후에 에틸렌은 물 냉각기에서 냉각됩니다. 압축된 에틸렌은 윤활유 분리기 및 용기 내에서 압축기 윤활에 사용되는 오일 불순물을 철저하게 세척한 후 필터를 통과하여 고압 압축기로 유입됩니다. 에틸렌을 150 MPa의 압력으로 압축하려면 단일 또는 다단계 압축기가 사용됩니다.

반응기 상부에 있는 직경 10mm의 튜브에는 물이 순환하는 재킷이 있으며 200°C의 온도로 가열됩니다.

이들은 에틸렌을 200 - 260°C의 온도로 가열하여 중합을 시작합니다. 중합 반응은 주로 직경 16mm의 튜브에서 발생합니다.

폴리에틸렌과 에틸렌의 혼합물은 장치의 하부 헤드를 통해 빠져나가고 30-40MPa로 조절된 후 분리기로 들어갑니다. 에틸렌은 세척 시스템으로 배출되고, 에틸렌 잔류물이 있는 폴리에틸렌은 리시버 나사로 보내져 0.2~0.3 MPa로 조절됩니다. 리시버 나사의 원통 부분에서는 폴리에틸렌이 수직 웜에 의해 흡입되어 실린더 바닥의 측면 피팅으로 배출되고, 리시버 내부로 침투한 에틸렌은 본 장치 상부 몸체의 상부 피팅을 통해 배출됩니다. .

용매를 사용하여 고압에서 또는 현탁액으로 에틸렌을 중합하는 것은 덜 일반적입니다. 반응은 방향족 탄화수소(벤젠)와 약 0.002% 산소 또는 에멀신이 있는 상태에서 약 200°C 및 100 MPa의 온도에서 스테인레스 스틸 관형 반응기에서 발생합니다. 전환율은 사이클당 약 17%입니다.

고압 방법으로 얻은 폴리에틸렌의 특징적인 특성(분자량, 분자량 분포, 분지화)은 생산 조건을 변경하여 특정 한계 내에서 변경될 수 있습니다. 변수는 에틸렌 압력, 촉매 농도, 온도 및 반응기 내 체류 시간입니다. 한 작업 주기에서 폴리머의 특성과 수율에 대한 이러한 양의 영향은 몇 가지 단순화된 조항으로 특징지어질 수 있습니다.

1) 압력이 높을수록 분자량이 증가하고 분지가 감소하며 전환도가 증가합니다.

2) 개시제의 농도가 높을수록 분자량 감소, 중합체 내 산소 함량 증가 및 에틸렌 전환율 증가가 발생합니다.

3) 온도가 높을수록 분자량이 감소하고 분지가 증가하며 전환도가 증가합니다.

4) 반응기 내 체류 시간이 길어지면 분자량과 전환 정도가 증가합니다.

저밀도 폴리에틸렌은 고압법(GOST 16337--77E)을 사용하여 생산됩니다. 관형 반응기 또는 라디칼 개시제를 사용하는 교반 장치가 있는 반응기에서 생산되는 이러한 유형의 폴리에틸렌은 순수한 형태(기본 등급) 또는 염료, 안정제 및 기타 첨가제가 포함된 조성물 형태로 생산됩니다.

이는 기술 제품뿐만 아니라 생산되는 소비자 제품의 제조에도 사용됩니다. 다양한 방법-- 압출, 주조, 프레싱 등. 폴리에틸렌은 케이블 산업 제품에 사용되지 않습니다.

모든 브랜드 및 등급의 이 폴리에틸렌의 밀도는 913~929kg/m3이며 허용 오차는 ±0.6kg/m3입니다. 인장 강도 - 12 - 16 MPa, 굽힘 강도 - 12 - 17 MPa, 굽힘 탄성 계수 - 150 - 200 MPa, Brielle 경도 - 14 - 25 MPa.

고압 방식으로 폴리에틸렌을 생산하는 것은 화재 및 폭발 위험이 있습니다. 가장 큰 위험은 관형 반응기에서의 에틸렌 압축과 중합으로 인해 발생합니다.

과학의 역사에서 어떤 발견은 우연히 일어났고, 오늘날 수요가 있는 재료는 종종 어떤 실험의 부산물이었습니다. 우연히 직물용 아닐린 염료가 발견되었으며, 이는 이후 경공업에 경제적, 기술적 혁신을 가져왔습니다. 폴리에틸렌에서도 비슷한 이야기가 일어났습니다.

소재의 발견

폴리에틸렌이 최초로 생산된 것은 1898년이었습니다. 독일 태생의 화학자 한스 폰 페히만(Hans von Pechmann)은 디아메소탄을 가열하던 중 시험관 바닥에서 이상한 침전물을 발견했습니다. 그 물질은 매우 조밀하고 왁스와 비슷했으며, 과학자의 동료들은 이를 폴리메틸린이라고 불렀습니다. 이 과학자 그룹은 우연을 넘어서지 않았고 결과는 거의 잊혀졌으며 아무도 관심을 갖지 않았습니다. 하지만 여전히 아이디어가 허공에 떠 있어 실용적인 접근 방식이 필요했습니다. 그리하여 30여년이 지난 후 폴리에틸렌은 실패한 실험의 우연한 산물로 재발견되었습니다.

영국인이 점령하고 승리합니다.

현대 소재 폴리에틸렌은 실험실에서 탄생했습니다 영국 회사임페리얼 화학 산업. E. Fossett와 R. Gibson은 고압 및 저압 가스에 대한 실험을 수행했으며 실험이 수행된 장비의 구성 요소 중 하나가 알려지지 않은 왁스 물질로 덮여 있음을 발견했습니다. 부작용에 관심을 갖고 물질을 얻기 위해 여러 차례 시도했지만 성공하지 못했습니다.

같은 회사의 직원인 M. Perrin은 2년 후에 고분자를 합성하는 데 성공했습니다. 폴리에틸렌 산업 생산의 기초가 되는 기술을 만든 사람은 바로 그 사람이었습니다. 그 후 다양한 촉매를 사용해야만 재료의 특성과 품질이 변경되었습니다. 폴리에틸렌의 대량 생산은 1938년에 시작되었으며 1936년에 특허를 받았습니다.

원자재

폴리에틸렌은 고체의 흰색 폴리머입니다. 유기 화합물의 종류에 속합니다. 폴리에틸렌은 무엇으로 만들어지나요? 생산 원료는 에틸렌 가스입니다. 가스는 고압 및 저압에서 중합되어 추가 사용을 위한 원료 과립이 생성됩니다. 일부 기술 프로세스폴리에틸렌은 분말 형태로 생산됩니다.

주요 유형

오늘날 폴리머는 LDPE와 PNP라는 두 가지 주요 등급으로 생산됩니다. 중압에서 제조되는 소재는 비교적 새로운 발명품이지만, 특성 개선과 적용 분야가 넓어져 앞으로 생산되는 제품의 양은 계속해서 늘어날 것입니다.

상업용으로 제작됨 다음 유형재료(클래스):

  • 저밀도 또는 다른 이름 - 고압 (LDPE, LDPE).
  • 고밀도 또는 저압(LDPE, PNP).
  • 선형 폴리에틸렌 또는 중압 폴리에틸렌.

다른 유형의 폴리에틸렌도 있으며 각각 고유한 특성과 적용 범위가 있습니다. 생산 과정에서 입상 폴리머에 다양한 염료가 첨가되어 검은색 폴리에틸렌, 빨간색 또는 기타 색상을 얻을 수 있습니다.

PVD

화학 산업은 폴리에틸렌 생산에 관여합니다. 에틸렌 가스는 폴리에틸렌을 만드는 주요 요소이지만 재료를 얻는 데 필요한 유일한 요소는 아닙니다.

  • 가열 온도는 최대 120°C입니다.
  • 최대 4MPa의 압력 모드.
  • 공정 자극제는 촉매(Ziegler-Natta, 염화티타늄과 유기멜라릭 화합물의 혼합물)입니다.

이 공정에는 플레이크 형태의 폴리에틸렌이 침전된 후 용액에서 분리된 후 과립화되는 과정이 수반됩니다.

이 유형의 폴리에틸렌은 밀도가 높고 열에 강하며 찢어지지 않는 것이 특징입니다. 적용 범위는 다음과 같습니다. 다른 종류뜨거운 재료/제품 포장을 포함한 포장 필름. 이러한 종류의 폴리머를 입상원료로 하여 대형 기계용 부품, 주조, 단열재, 고강도 파이프, 소비재 등을 제조합니다.

저압 폴리에틸렌

ENP를 생성하는 방법에는 세 가지가 있습니다. 대부분의 기업에서는 "현탁 중합" 방법을 사용합니다. ENP 생산 공정은 현탁액의 참여로 발생하며 공정을 시작하려면 공급원료의 지속적인 교반이 필요합니다.

두 번째로 가장 일반적인 생산 방법은 온도의 영향과 촉매의 참여에 따른 용액 중합입니다. 이 방법은 중합 과정에서 촉매가 반응하고 최종 폴리머가 그 품질 중 일부를 잃기 때문에 그다지 효과적이지 않습니다.

폴리에틸렌 폴리프로필렌을 생산하는 최신 방법은 기체상 중합법입니다. 이는 거의 과거의 일이지만 때때로 발견됩니다. 개별 기업. 이 공정은 확산의 영향으로 원료의 기상을 혼합하여 발생합니다. 최종 폴리머는 이질적인 구조와 밀도로 얻어지며 이는 완제품의 품질에 영향을 미칩니다.

생산은 다음 모드에서 발생합니다.

  • 온도는 120°C~150°C 사이에서 유지됩니다.
  • 압력은 2 MPa를 초과해서는 안됩니다.
  • 중합 공정용 촉매(Ziegler-Natta, 염화티타늄과 유기멜라릭 화합물의 혼합물).

이 제조 방식의 소재는 강성과 밀도가 높고 탄성이 낮은 것이 특징입니다. 따라서 적용 범위는 산업입니다. 기술용 폴리에틸렌은 강도 특성이 향상된 대형 용기 제조에 사용됩니다. 수요가 있음 건축 산업, 화학 산업, 소비재 생산에는 거의 사용되지 않습니다.

속성

폴리에틸렌은 물과 다양한 종류의 용매에 저항성이 있으며 염분과 반응하지 않습니다. 연소하면 파라핀 냄새가 나고 푸른 빛이 나며 불이 약합니다. 기체 또는 액체 상태의 질산, 염소, 불소에 노출되면 분해가 발생합니다. 공기 중에서 발생하는 노화 동안 분자 사슬 사이의 물질에 가교가 형성되어 물질이 부서지기 쉽고 부서지게 됩니다.

소비자 품질

폴리에틸렌은 일상생활과 생산에 친숙한 독특한 소재입니다. 일반 소비자가 매일 얼마나 많은 품목을 접하는지 결정할 수 있을 것 같지 않습니다. 전 세계 폴리머 생산에서 폴리에틸렌은 전체 시장의 31%에 달하는 시장 점유율을 차지합니다.

폴리에틸렌의 재질과 생산 기술에 따라 품질이 결정됩니다. 이 재료는 때때로 유연성과 강도, 연성 및 경도, 강한 신율과 찢어짐에 대한 저항성, 공격적인 환경에 대한 저항성 및 생물학적 작용제와 같은 반대 지표를 결합합니다. 일상생활에서 우리는 다양한 밀도의 가방을 사용하는데, 일회용 식기, 폴리에틸렌 커버, 가전 제품 부품 등.

사용 분야

폴리에틸렌 제품의 사용에는 제한이 없습니다. 모든 산업 분야 또는 인간 활동에는 다음 자료가 수반됩니다.

  • 폴리머는 제조에 가장 널리 사용됩니다. 포장 재료. 이 응용 분야는 생산되는 전체 원자재의 약 35%를 차지합니다. 이 사용은 먼지 방지 특성, 곰팡이 감염 발생 환경이 없음 및 미생물 활동으로 인해 정당화됩니다. 성공적인 발견 중 하나는 다양한 용도로 사용되는 폴리에틸렌 슬리브입니다. 사용자는 자신의 재량에 따라 길이를 변경함으로써 패키지 너비에 의해서만 제한됩니다.
  • 폴리에틸렌이 무엇으로 만들어졌는지 기억해 보면 이것이 최고의 단열재 중 하나로 널리 보급된 이유가 분명해집니다. 이 분야에서 요구되는 특성 중 하나는 전기 전도성이 부족하다는 것입니다. 발수성 또한 대체 불가능하며 방수 재료 생산에 적용됩니다.
  • 용매로서 물의 파괴력에 대한 저항성을 통해 가정 및 산업 소비자를 위한 폴리에틸렌 파이프를 생산할 수 있습니다.
  • 안에 건축 산업폴리에틸렌의 소음 차단 특성과 낮은 열전도율이 사용됩니다. 이러한 특성은 주거 및 산업 시설의 단열을 위한 재료 제조에 유용했습니다. 기술용 폴리에틸렌은 열 경로 단열, 기계 공학 등에 사용됩니다.
  • 이 재료는 화학 산업의 공격적인 환경에 덜 저항하지 않습니다. 폴리에틸렌 파이프는 실험실 및 화학 생산에 사용됩니다.
  • 의학에서 폴리에틸렌은 드레싱, 의수족 형태로 유용하며 치과 등에 사용됩니다.

처리 방법

과립화된 원료를 어떻게 가공했는지에 따라 어떤 등급의 폴리에틸렌을 얻을 수 있는지에 따라 달라집니다. 일반적인 방법:

  • 압출 (압출). 포장 및 기타 유형의 필름, 건축 및 마감용 시트 재료, 케이블 생산, 폴리에틸렌 호스 및 기타 제품에 사용됩니다.
  • 캐스팅 방법. 주로 포장재, 상자 등을 만드는 데 사용됩니다.
  • 압출 블로우 성형, 회전식. 이 방법을 사용하여 부피 용기, 대형 용기 및 용기를 얻습니다.
  • 보강. 특정 기술을 사용하여 강화 요소(금속)를 성형된 폴리에틸렌 덩어리에 배치하여 다음을 얻을 수 있습니다. 건축 자재강도는 증가하지만 비용은 더 저렴합니다.

폴리에틸렌은 주성분 외에 무엇으로 만들어지나요? 완성된 재료의 특성과 품질을 변화시키는 공정 촉매와 첨가제가 필요합니다.

재활용

폴리에틸렌의 내구성은 품질면에서 장점입니다. 소비재주요 오염 물질 중 하나 인 마이너스 환경요인. 오늘날 폐기물 처리, 즉 재활용이 중요해지고 있습니다. 모든 등급의 폴리에틸렌은 재활용되고 과립형 원료로 재전환될 수 있으며, 이를 통해 많은 인기 있는 소비재 및 산업용 제품을 만들 수 있습니다.

플라스틱 뚜껑, 가방, 병은 매립지에서 수백 년 동안 분해되며 축적된 폐기물은 중요한 천연 자원을 오염시킵니다. 세계 사례에 따르면 폴리에틸렌 가공 기업의 수가 증가하고 있습니다. 실제로 쓰레기를 수거하면서 이런 업체들은 쓰레기를 소독하고 파쇄한다. 따라서 자원이 절약되고 환경이 보호되며 수요가 높은 제품이 생산됩니다.

  • 건축 자재 생산을 위한 가교, 발포, 클로로술폰화;
  • 금속 강화 - 강성, 강도를 높이고 건축용 구조 재료를 얻을 수 있습니다.
  • 용접(저항 용접, 마찰, 가열 가스 사용) - 시트, 필름 스트립, 단단한 용기 요소 결합.

결과 포장재는 다음 용도로 사용할 수 있습니다. 식료품, 산업, 비식품. 이 포장은 보편적입니다.

  • 습기와 먼지로부터 보호합니다.
  • 경제적이다;
  • 모든 제품에 적합합니다.
  • 중립적이다 화학적 특성, 안전한 구성;
  • 투명하고, 착색되고 (대량으로 칠해지며) 인쇄를 사용하여 장식 될 수 있습니다.
  • 재활용에 적합합니다(다른 폴리머에 비해 용이함).

종류

폴리머는 저압 또는 고압 조건에서 일어나는 화학 반응의 결과로 얻어집니다.

LDPE (LDPE, LDPE).에틸렌은 산소와 혼합됩니다. 가스는 가열되고 25 MPa의 압력에서 중합됩니다. 생산성 - 가스의 18-20%가 중합되고 나머지는 반응기에서 제거됩니다. 냉각 후, 생성된 중합체를 과립화하고 건조시킨다. 과립화 전에 염료를 원료에 첨가할 수 있습니다. 안료를 첨가하면 과립이 착색됩니다(고분자는 추가 가공 중에 색상을 유지합니다).

생성된 물질의 분자 구조는 분지형 결합과 비정질 결정 격자로 이루어져 있어 밀도가 낮습니다.

형질:

  • 분자량: (30-400)*10^3;
  • 용융 유동성: 230°C에서 0.2-20g/10분;
  • -4°C/+105-115°C의 온도에서 유리/녹음;
  • 밀도: 0.91-0.93g/cm 3 ;
  • 결정화도 계수: 60%;

HDPE (HDPE, HDPE).그것을 얻으려면 3.4-5.3 MPa의 압력이면 충분합니다. 상대적으로 낮은 압력으로 인해 완성된 재료의 밀도가 증가합니다. 중합은 촉매를 첨가하여 유기 용매(헥산) 용액에서 반응으로 가장 자주 수행됩니다. 혼합물을 160-250°C, 압력 - 3.4-5.3 MPa로 가열합니다. 생성된 용액은 헥산 잔류물 제거, 과립화, 촉매 잔류물 세척 등 추가 처리를 거칩니다. 이 기술을 이용하면 분말형 폴리에틸렌을 생산하는 것이 가능하다. PVD와 마찬가지로 안료를 첨가하여 착색할 수 있습니다.

형질:

  • 분자량: (50-1000)*10^3;
  • 용융 유동성: 230°C에서 0.1-15g/10분;
  • -120°C/+130-140°C의 온도에서 유리/녹음;
  • 밀도: 0.94-0.96g/cm 3 ;
  • 결정화도 계수: 70-90%;
  • 생산 중에는 1.5-2% 정도 수축됩니다.

포장 산업에서는 다음과 같은 추가 유형의 폴리에틸렌 및 에틸렌 공중합체가 사용됩니다.

폴리에틸렌:

  • LLDPE - 얇고 적층되어 있으며 신축성이 있습니다.
  • mLLDPE - 필름 생산 시 추가 성분으로 사용됩니다.
  • MDPE - 회전 성형에 의한 생산용으로 용기 및 견고한 용기 제조에 사용할 수 있습니다.
  • EPE - 충격 흡수, 기계, 장비 등의 보호 포장 제조에 사용되는 발포;
  • PEC - 염소처리되어 특별한 특성을 지닌 포장재 제조 시 변형 첨가제로 사용될 수 있습니다.

에틸렌 공중합체:

  • 부틸 아크릴레이트(EBA 등) - 식품, 다층 필름, 폴리머 원료 개질제;
  • 메틸 아크릴(EMA) 사용 - 폴리머 호환성을 개선하는 개질제;
  • 에틸 아크릴레이트(EEA) 사용 - 다층 필름 재료;
  • 비닐 아세테이트(EVA) 사용 - 식품 포장;
  • 비닐 알코올 (EVOH 등) - 특성은 에틸렌 함량에 따라 결정되며 식품, 수축 필름, 성형 재료에 사용됩니다.
  • 폴리올레핀 플라스토머(POE, POP) 사용 - 다층 필름용 개질제.

LDPE와 HDPE는 다음과 같은 여러 가지 공통된 물리적, 화학적 특성을 가지고 있습니다.

  • 화학물질에 대한 저항성(밀도와 분자량이 높을수록 재료의 저항성이 높아짐)
  • 증기 및 가스 투과성은 층 수와 분자 구조가 다른 완성된 재료에 따라 다를 수 있지만 어떤 경우에도 낮게 유지됩니다.
  • 중성 화학적 특성 - 알칼리 농축물, 식염수 용액, 다양한 산(불산, 염산, 탄산 등), 용매(유기물 포함), 알코올, 오일과 반응하지 않습니다.
  • 염소, 불소, 질산 용액(50% 농도)과 접촉하면 파괴될 수 있습니다.
  • 유기 용매의 영향으로 부풀어 오를 수 있습니다.
  • 경도 - HDPE의 경우 더 높으며(단단할 수 있음), LDPE의 경우 더 낮습니다(부드러움).
  • 물리적 특성- 파손 없이 구부러지고 넓은 온도 범위에서 탄성을 유지하며 충격 하중에 강합니다. 자체 냄새가 없습니다. 유전체. 이물질을 흡수하거나 흡수하지 않습니다.
  • 최대 +80°C까지 공기 중 가열을 견딥니다.
  • 직사광선에 장기간 노출되면 광노화되기 쉽습니다. 광안정제를 사용하는 것이 가능합니다.
  • 유해하거나 위험한 물질을 방출하지 않으며 무해하며 식품 포장에 사용할 수 있습니다.

Alita 회사는 폴리머 필름, 슬리브, 반슬리브, 용기 및 기타 포장재 생산에 LDPE, HDPE 및 기타 유형의 폴리에틸렌을 사용합니다.

폴리에틸렌 재료는 에틸렌 가스의 중합에 의해 생산됩니다. 폴리에틸렌 생산은 러시아의 여러 석유화학 공장과 CIS 국가(벨로루시 및 우즈베키스탄)에서 확립되었습니다. 폴리에틸렌은 일반적으로 가공을 위해 과립 형태로 공급됩니다. 포장 시장의 새로운 단어는 대체할 수 없는 특성을 지닌 발포 폴리에틸렌입니다. 즉, 무게를 크게 줄이는 저밀도, 우수한 단열 특성, 매우 낮은 흡습성, 기계적 강도 등이 있습니다. 등. 발포 폴리에틸렌의 생산은 압출 방법을 사용하는 공장에서 이루어집니다. 특별한 유형의 폴리에틸렌은 가교 폴리에틸렌입니다. 선형 분자의 결합은 고압에서 이온화 방사선의 결과로 얻어지며, 이는 추가 교육교차 링크. 가교 폴리에틸렌은 물 공급, 가스 파이프라인 및 난방 시스템용 파이프를 만드는 데 사용됩니다. 폴리에틸렌 시트는 열성형 제품을 생산하는 데 사용되며, 재활용 제품으로 만든 폴리에틸렌의 사용이 점점 더 늘어나고 있습니다. 품질면에서 재활용 폴리에틸렌은 일반적으로 1차 원료에 비해 10% 정도 열등하지만 가격은 훨씬 낮습니다. 러시아 연방의 주요 폴리에틸렌 생산은 타타르스탄, 스타브로폴 지역 및 시베리아에 집중되어 있습니다. 폴리에틸렌 제품은 일상 생활, 포장, 기술적 요구, 산업 현장 등 모든 곳에서 큰 수요가 있습니다. 농업그리고 건설.

폴리에틸렌- PE(아래에서 생산됨) 상표: Stavrolen, Kazpelen, HOSTALEN LD, LUPOLEN, MALEN-E 등). 폴리에틸렌의 대규모 생산은 러시아와 CIS뿐만 아니라 많은 외국에서도 확립되었습니다. 폴리에틸렌 생산업체는 전 세계 거의 모든 주요 석유화학 회사입니다. 발포 폴리에틸렌의 생산은 소규모 기업에서 조직됩니다. 이는 이미 합성된 PE를 제품으로 가공하는 유형입니다.

폴리에틸렌 생산.폴리에틸렌 생산의 원료는 에틸렌 가스입니다. 폴리에틸렌은 고압 및 저압에서 에틸렌을 중합하여 합성됩니다. 일반적으로 폴리에틸렌은 직경 2-5mm의 과립 형태로 생산됩니다 (분말은 훨씬 적음). PE는 폴리올레핀 계열에 속합니다. 폴리에틸렌에는 저밀도(고압) 폴리에틸렌 LDPE와 고밀도(저압) 폴리에틸렌 HDPE의 두 가지 주요 등급이 있습니다. 또한 폴리에틸렌에는 여러 가지 하위 클래스와 구성이 있습니다. PE 기반 재료의 예로는 발포 폴리에틸렌 생산이 있습니다.

폴리에틸렌고압에서 얻은 것을 이라고 한다. 고압 폴리에틸렌(LDPE, LDPE) 또는 저밀도 (LDPE, LDPE). 산업계에서는 관형 반응기나 오토클레이브에서 에틸렌을 중합하여 고밀도 폴리에틸렌을 생산합니다. 관형 반응기에서 폴리에틸렌이 생산되는 과정을 자세히 살펴보겠습니다. 고압에서의 공정은 O2, 과산화물(벤조일, 라우릴) 또는 이들의 혼합물의 영향을 받는 라디칼 메커니즘을 통해 발생합니다. 관형 반응기에서 폴리에틸렌을 생산할 때, 개시제와 혼합된 에틸렌은 압축기로 25MPa로 압축되고 700C로 가열된 후 먼저 반응기의 첫 번째 구역으로 들어가고, 여기서 먼저 1800C로 가열된 다음 두 번째 구역으로 들어갑니다. 190-300도에서 중합됩니다. C 및 압력 130-250 MPa. 반응기 내 에틸렌의 평균 체류 시간은 70~100초이고, 전환율은 개시제의 양과 유형에 따라 18~20%입니다. 반응하지 않은 에틸렌을 폴리에틸렌에서 제거하고 용융물을 180~1900C로 냉각한 후 과립화합니다. 과립은 물로 60-70도까지 냉각되었습니다. C, 따뜻한 공기로 건조시키고 가방에 포장합니다. 상업용 VD 폴리에틸렌은 유색 및 무염색 과립 형태로 생산됩니다.

폴리에틸렌낮은 압력에서 얻은 것을 저압 폴리에틸렌(HDPE, HDPE) 또는 고밀도(HDPE, HDPE). 저밀도 폴리에틸렌을 생산하는 데는 세 가지 주요 기술이 사용됩니다. 즉, 현탁 반응, 용액 반응, 기상 중합의 세 가지 기술이 사용됩니다. 용액에서 LDPE를 생산하는 과정을 고려해 봅시다. 용액(보통 헥산)에서 폴리에틸렌을 생산하는 공정은 160-2500C, 압력 3.4-5.3MPa에서 수행되며 촉매와의 접촉 시간은 10-15분입니다(촉매-실리카겔의 CrO3, Ti-Mg 또는 기타). . 과립기의 증발기, 분리기, 진공챔버에서 순차적으로 용매를 제거하여 용액에서 폴리에틸렌을 분리합니다. 폴리에틸렌 과립은 폴리에틸렌의 녹는점을 초과하는 온도에서 수증기와 함께 증기로 쪄집니다(폴리에틸렌의 저분자 분획이 물에 들어가고 촉매 잔류물은 중화됩니다). 상업용 ND 폴리에틸렌은 유색 및 무염색으로 과립 형태로, 때로는 분말 형태로 생산됩니다.

저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 특성:

분자 질량 MM = (30-400)*103; 용융 흐름 지수(2300C/2.16kg, g/10min) 0.2-20; 결정화도 60%; 유리전이온도(연화온도) -4도. 와 함께; 융점 105-115도. 와 함께; 기술 온도 범위 200-260°C; 밀도 0.93g/cm3; 수축률 (제품 제조 중) 1.5-2.0%. LDPE 분자 구조의 주요 특징은 분지 구조로, 이는 느슨한 비정질 결정 구조를 형성하고 결과적으로 폴리머 밀도를 감소시킵니다.

고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 특성:

분자 질량 MM = (50-1000)*103; 용융 유속(230℃/2.16kg, g/10분) 0.1-15; 결정화도 70-90%; 유리전이온도(연화온도) -120도. 와 함께; 융점 130-140도. 와 함께; 공정 온도 범위 220-2800C; 밀도 0.95g/cm3; 수축률 (제품 제조 중) 1.5-2.0%.

화학적 특성:폴리에틸렌은 증기 및 가스 투과성이 낮습니다. 내화학성은 분자량과 밀도에 따라 달라집니다. 폴리에틸렌은 염, 카르복실산, 농축 염산 및 불산 용액과 함께 모든 농도의 알칼리와 반응하지 않습니다. 산, 알칼리, 용제, 알코올, 가솔린, 물, 야채 주스, 기름에 대한 내성이 있습니다. 이는 50% HNO 3뿐만 아니라 액체 및 기체 Cl 2 및 F 2에 의해 파괴됩니다. 브롬과 요오드는 폴리에틸렌을 통해 확산됩니다. 폴리에틸렌은 유기 용매에 불용성이며 제한된 정도로 부풀어 오른다.

물리적 특성:탄성, 단단함 - 부드러움, 제품 무게에 따라 다름, -70°C까지의 저온 내성, 충격 방지, 깨지지 않음, 유전 특성이 양호하고 흡수 용량이 낮음. 생리학적으로 중성, 무취. 저밀도 폴리에틸렌(0.92 - 0.94 g/cm3) - 부드러움; 고밀도 폴리에틸렌(0.941 - 0.96 g/cm 3) - 단단하고 매우 단단합니다.

성능 속성:폴리에틸렌은 진공 및 불활성 가스 분위기에서 가열하면 저항력이 있습니다. 이미 80 ℃의 공기 중에서 가열하면 파괴됩니다. 태양 복사, 특히 자외선의 영향으로 광노화를 겪습니다 (그을음 및 벤조페논 유도체가 광 안정제로 사용됨). 폴리에틸렌은 사실상 무해합니다. 인간의 건강에 유해한 물질을 환경으로 방출하지 않습니다.

현재 생산되는 폴리에틸렌 및 에틸렌 코폴리머 브랜드의 주요 그룹은 다음과 같습니다.

폴리에틸렌

HDPE - 고밀도 폴리에틸렌(저밀도 폴리에틸렌)
LDPE - 저밀도 폴리에틸렌(고밀도 폴리에틸렌)
LLDPE - 선형 저밀도 폴리에틸렌
mLLDPE, MPE - 메탈로센 선형 저밀도 폴리에틸렌

MDPE - 중밀도 폴리에틸렌
HMWPE, VHMWPE - 고분자량 폴리에틸렌
UHMWPE - 초고분자 폴리에틸렌
EPE - 팽창성 폴리에틸렌
PEC - 염소화 폴리에틸렌

에틸렌 공중합체

EAA - 에틸렌 아크릴산 공중합체
EBA, E/BA, EBAC - 에틸렌과 부틸 아크릴레이트의 공중합체
EEA - 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체
EMA - 에틸렌-메틸 아크릴레이트 공중합체
EMAA - 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-메틸 메틸 아크릴레이트 공중합체
EMMA - 에틸렌과 메틸 메타크릴산의 공중합체
EVA, E/VA, E/VAC, EVAC - 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체
EVOH, EVAL, E/VAL - 에틸렌과 비닐알코올의 공중합체
POP, POE - 폴리올레핀 플라스토머
에틸렌 삼원공중합체 - 에틸렌의 삼중 공중합체

폴리에틸렌의 주요 적용 분야.

폴리에틸렌은 가장 널리 사용되는 폴리머입니다. 폴리에틸렌 가공 기술은 비교적 간단하며 모든 플라스틱 가공 방법으로 가공됩니다. 폴리에틸렌을 재활용하는 데는 PVC 가공과 같은 고도로 전문화된 장비를 사용할 필요가 없습니다. 현대 산업에서는 폴리에틸렌 제품 착색을 위한 수백 가지 브랜드의 염료 및 안료 농축물을 생산합니다(다른 유형의 폴리올레핀에도 적합함).

압출을 사용하면 폴리에틸렌 파이프(특수 등급 - 파이프 PE63, PE80, PE100 있음), 폴리에틸렌 케이블, 필름, 포장 및 건축용 시트 폴리에틸렌뿐만 아니라 모든 산업 분야의 요구에 맞는 다양한 폴리에틸렌 필름이 생산됩니다. 여기에는 발포 폴리에틸렌 생산도 포함됩니다. 사출성형과 열진공성형을 통해 제품을 제조함으로써 다양한 폴리에틸렌 포장재를 생산합니다. 폴리에틸렌 포장은 오늘날 플라스틱 제품 시장에서 빠르게 발전하고 있는 분야입니다. 또한 러시아에서 상당히 많은 폴리에틸렌 소비자는 가정용품, 문구류, 장난감을 생산하는 회사입니다. 폴리에틸렌은 또한 압출 블로우 및 회전 방법으로 가공하여 다음을 얻습니다. 다양한 종류콘테이너, 배 및 콘테이너.

가교 PE, 발포 PE, 클로로설폰화 PE, 초고분자량 PE와 같은 다양한 특수 유형의 폴리에틸렌이 특수 건축 자재를 만드는 데 성공적으로 사용됩니다. PE는 구조용 소재는 아니지만 강화폴리에틸렌은 구조용 제품에 사용됩니다. 폴리에틸렌으로 만든 제품의 용접도 널리 퍼져 있으며 접촉, 고온 가스, 필러 로드, 마찰 등 모든 주요 방법으로 용접할 수 있습니다.

별도의 세그먼트 현대 시장- 폴리에틸렌 재활용. 러시아와 전 세계의 많은 회사들은 재활용 폴리에틸렌을 추가로 처리하고 판매하거나 사용하는 폴리에틸렌 폐기물 구매를 전문으로 하고 있습니다. 이를 위해서는 일반적으로 정제된 폐기물을 압출한 후 파쇄하여 제품 제조에 적합한 2차 입상 물질을 얻는 기술이 사용됩니다.

장비 구매 및 판매에 대한 광고는 다음에서 볼 수 있습니다.

폴리머 브랜드의 장점과 그 특성에 대해 논의할 수 있습니다.

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