Högmolekylär polyeten: beskrivning, egenskaper, tillämpningar

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Varje dag introduceras nya material som erhållits med konstgjorda medel i den mänskliga aktivitetens sfär. En av dessa är polyeten med hög molekylvikt, som har blivit en kommersiell produkt sedan 1950-talet, men som först nu vinner verklig popularitet.

Description

Högmolekylär polyeten är en typ av termoplastisk polymeriserad eten. Dess huvudsakliga egenskap är mycket långa molekylkedjor. De uppfattas bättre och överför belastningar, "kompenserar" dem med intermolekylära interaktioner.

Materialets utseende skiljer sig inte från andra typer av plast. Det är luktfritt, smaklöst, giftfritt. Den kan ges vilken färg som helst genom införandet av färger. Samtidigt har den en uppsättning egenskaper som skiljer den från andra polymerer.

Högmolekylär polyeten är ett tufft material med stor slaghållfasthet. Han klarar av att stå emotbetydande påfrestningar. Det absorberar inte fukt, vilket är anledningen till att det inte interagerar med mänsklig hud och känns h alt. Dessutom har den hög nötningsbeständighet (mer än stål) och en låg friktionskoefficient.

Egenskaper hos polyeten med hög molekylvikt

Som redan nämnts är den huvudsakliga egenskapen hos denna högmolekylära polymer långa molekylkedjor. Dessutom är de orienterade i samma riktning. De är placerade nästan parallellt med varandra. Detta förklarar materialets styrka.

Trots att polyeten med hög molekylvikt bildar långa kedjor är bindningen mellan enskilda molekyler svag. Denna siffra är en storleksordning lägre än den för Kevlar, som inte är mindre hållbart material. Denna egenskap gör att polymeren inte är värmebeständig - den smälter vid en temperatur på 144 grader Celsius.

Denna polyeten innehåller inga estrar, aminer eller hydroxylgrupper som gör material mottagliga för reaktiva och tunga miljöer. Tack vare detta utsätts ämnet inte för vatten, fukt, aggressiva reagens, mikroorganismer och UV-strålar.

Huvudsakliga återvinningsmetoder

Kraven enligt vilka högmolekylär polyeten ska tillverkas, innehåller GOST 16338-85. Enligt dem utförs syntesen av materialet genom verkan av metallocenkatalysatorer på monomeren - eten. För produktion av produkter direkt används följande huvudtyper av bearbetning:

1. Gel snurrar. Råmaterialblandas med lösningsmedel. Den resulterande massan tvingas genom hålen i vattnet. De resulterande filamenten bränns i ugnar medan de dras ut och lösningsmedlet avlägsnas.
2. Varmpressning och sintring. Den pulverformiga massan komprimeras med stor kraft och erhåller därigenom ett homogent material. Sedan utsätts den för värmebehandling - sintring vid en temperatur på 150-200 grader.
3. Plunger extrudering. Råmaterialet smälts till en homogen, gummiliknande massa och pressas sedan ut genom speciella munstycken.

Gelspinning är den mest utbredda. Det är trots allt på detta sätt som högmolekylära polyetenfibrer med stor styrka erhålls.

Militärt bruk

Fibrer, för framställningen av vilka en polymer med hög molekylvikt används, används i stor utsträckning för att skapa personlig skyddsutrustning, särskilt skottsäkra västar. På grund av sådana egenskaper hos gängorna som låg specifik vikt och hög sträckgräns (förhållandet mellan dessa indikatorer är 7-8 gånger högre än för stål), är pansaret lätt och resistent mot kulor, splitter och andra skadliga element.

Kroppsskydd är gjorda av ark erhållna genom att applicera fibrer ovanpå varandra i olika vinklar. Tack vare denna teknik uppstår multiaxiala tyger - en speciell typ av glasartade tyger som tål påfrestningar i alla riktningar. Polyeten med hög molekylvikt används för att skydda bålen, extremiteterna. Egenskaperfleraxliga tyger gör att pansarfordon kan skyddas, liksom användningen av fibrer för att skapa skärtåliga handskar.

Medicinska applikationer

Inom medicin används polyeten med hög molekylvikt främst för att skapa implantat för höftleden och ryggraden, knälederna. Den användes först för detta ändamål redan 1962. Och sedan dess började dominera.

Mångt använt och modifierat material - mesh eller tvärbunden polymer. Det erhålls genom att skala fibrerna av högmolekylär polyeten med gammakvanta eller elektroner, som syr ihop trådarna. Därefter utsätts den för värme, vilket minskar dess redoxförmåga.

Fibrer baserade på detta råmaterial används också för suturering. Ledande inom tillverkningen av dessa produkter är DSM, som förser den medicinska marknaden med suturtrådar som kallas Dyneema Purity.

Industriell användning

Högmolekylär polyetenskiva, som levereras till tillverkningsmarknaden i platta ämnen 2 cm tjocka, har funnit den största tillämpningen i branschen. Prestigeklassiga plastfönster, PVC-paneler och PVC-profiler i olika konfigurationer är gjorda på grundval av det.

Inom maskinteknik för tillverkning av tätningsringar, lager, framställning av delar som arbetar i en hydraulisk eller oljemiljö, ochäven i pneumatiska installationer med högt arbetstryck används högmolekylär polyeten 1000 oftast - en av huvudtyperna av polymer.