پلی اتیلن چیست؟ تاریخچه پلی اتیلن، انواع پلی اتیلن و مزایای آنها
پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده‌ترین و ارزانترین پلیمرها است.
پلی اتیلن جامدی مومی و غیر فعال است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن بدست می‌آید و بطور خلاصه بصورت PE نشان داده میشود.
مولکول اتیلن ( C2H4 ) دارای یک بند دو گانه C=C است. در فرایند پلیمریزاسیون باند دو گانه هر یک از مونومرها شکسته شده و بجای آن پیوند ساده‌ای بین اتم‌های کربن مونومرها ایجاد میشود و محصول ایجاد شده یک درشت‌مولکول است.
تاریخچه تولید پلی اتیلن
پلی اتیلن اولین بار بطور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی Hans Von Pechmanv” سنتز شد. او در سال 98 هنگام حرارت دادن دی آزومتان ، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت.
اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن بطور تصادفی توسط ازیک ناوست” و رینولرگیسون” ( از شیمیدان‌های ICI ) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا ، ماده‌ای موم‌مانند بدست آوردند. علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 مایکل پرین” یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.
استفاده از انواع کاتالیزورها در سنتز پلی اتیلن
اتفاق مهم در سنتز پلی اتیلن، کشف چندین کاتالیزور جدید بود که پلیمریزاسیون اتیلن را در دما و فشار ملایم‌تری نسبت به روش‌های دیگر امکان‌پذیر می‌کرد.
اولین کاتالیزور کشف شده در این زمینه تری اکسید کروم بود که در 1951 ، روبرت بانکس” و جان هوسن” در شرکت فیلیپس تپرولیوم آنرا کشف کردند. در 1953، کارل زیگلر” شیمیدان آلمانی سیستم‌های کاتالیزور شامل هالیدهای تیتان و ترکیبات آلی آلومینیوم‌دار را توسعه داد. این کاتالیزورها در شرایط ملایم‌تری نسبت به کاتالیزورهای فیلیپس قابل استفاده بودند و همچنین پلی اتیلن یک آرایش (با ساختار منظم) تولید می‌کردند. سومین نوع سیستم کاتالیزوری استفاده از ترکیبات متالوسن بود که در سال 1976 در آلمان توسط والتر کامینیکی” و هانس ژوژسین” تولید شد.
کاتالیزورهای زیگلر و متالوسن از لحاظ کارکرد بسیار انعطاف‌پذیر هستند و در فرایند کوپلیمریزاسیون اتیلن با سایر اولفینها که اساس تولید پلیمر های مهمی مثل VLDPE و LLDPE و MDPE هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اخیرا کاتالیزوری از خانواده متالوین‌ها با قابلیت استفاده بالا برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن به نام زیروسن دی کلرید ساخته شده است که امکان تولید پلیمر با ساختار بلوری (تک آرایش) بالا را می‌دهد. همچنین نوع دیگری از کاتالیزورها به نام کمپلکس ایمینوفتالات با فات گروه ششم مورد توجه قرار گرفته است که کارکرد بالاتری نسبت به متالوسن‌ها نشان می‌دهند.
تاریخچه پلی اتیلن
كلمه پلیمر از كلمه یونانى( پلى ) به معناى چند و ( مر ) به معناى واحد و یا قسمت بوجود آمده است . پلیمرها را اشتباها رزین ، الاستومر و پلاستیك نیز مى‌نامند.
در حالى كه پلاستیك تنها یك صفت است كه براى مواردى به كار مى رود كه قابلیت تغییر شكل بر اثر فشار را دارا هستند و اغلب اشتباها به عنوان یك كلمه اصلى براى صنایع پلاستیک و تولیدات آن به كار مى رود.
اولین بار كلمه پلیمر توسط شیمى دانى به نام رنالت در سال 35، به كار رفت و اولین كاربرد تجارى مواد پلیمرى در سال 34 با كشف كائوچو آغاز شد.
لكن اولین پلاستیك مصنوعى با نام نیترات سلو در سال 62 كشف و در سال 68 وارد بازار شد.
نایلون در سال 1938، پلی اتیلن در سال 1942، پلی پروپیلن در سال 1957،پلى بوتیلن درسال 1974و پلیمرهاى كریستال مایع براى ساخت اجزاى الكترونیكى در سال 1985رایج گردیدند.
پلیمرها به سه نوع پلیمرهاى طبیعى ، طبیعى اصلاح شده و مصنوعى تقسیم مى شوند.
اولین پلاستیكهاى صنعتى مدرن حدود 100سال پیش رواج یافتند ولى در دهه هاى اخیر رشد فزاینده و گوناگونى در صنایع به وقوع پیوست .
حدود 60پلیمر بسیار مهم تاكنون به بازار عرضه شده كه مشتقات آنها به بیش از 2000مورد مى رسد و كماكان در حال افزایش است. پلى اولفینها پلیمرهاى گرما نرم با خواص تقریبا مشابه و فرمولاسیون نزدیك به هم هستند كه انواع معروف آنها پلی اتیلن ها، پلی پروپیلن ها و پلى بوتیلن ها مى باشند كه در صنایع لوله،كاربرد فراوانترى دارند.
بررسی انواع مختلف پلی اتیلن ها و مزایای هر یک نسبت به دیگری
با یك نگاه به جدول زیر متوجه میشوید از نظر انبساط، مقاومت در برابر حلالها، مقاومت كششى، مقاومت فشردگى، و مقاومت حرارتى و نفوذ پذیرى گازى پپلی پروپیلنها امتیاز بیشترى نسبت به پلی اتیلنها داشته و به علت مقاومت حرارتى و مقاومت كششى پلى پروپیلنها از پلى بوتیلنها بهتر هستند. این موارد از جمله مهمترین مواردى هستند كه در صنعت لوله كشى آب سرد گرم مورد نظر مى باشند و باعث امتیاز پلى پروپیلن ها مى شوند. البته در این میان لوله هاى با تركیب پلیمر و آلمینیوم نیز تولید شدند كه به دلیل گرانى و اتلاف حرارتى و … به علت وجود ف در آنها زیاد مورد استقبال قرار نگرفت.
| پلی پروپیلن ها | پلى بوتلین ها | پلی اتیلن ها | ازنظر |
| مقاومت شیمیایى بسیارخوب | مقاومت شیمیایى بسیار خوب | مقاومت شیمیایى بسیار خوب | شیمیایى |
| ارزان بدون فن آورى تا حدى گران با فن آورى | تا حدى گران | قیمت ارزان و موجود بودن در انواع قابل مصرف | هزینه |
| 26 حد اكثر | ———————— | 50 حد اكثر | انبساط حرارتى |
| مورد حمله | مورد حمله | مورد حمله | اسیدهاى اكسید كننده |
| می شكند لكن تثبیت می گردد | خرد می شود | تثبیت کننده دارد | اثر نور خورشید و اشعه ماوراى بنفش |
| آرام | سریعاً میسوزد | آرام | سرعت اشتعال |
| مقاوم تا 80 درجه سانتیگراد | مقاوم | مقاوم تا 60 درجه سانتیگراد | در برابر حلالها |
| مقاوم | مقاوم | مقاوم | در برابر بازها |
| 31-62 | 26-30 | 4-38 | مقاومت كششى |
| 38-55 | ————————– | 19-25 | مقاومت فشردگى |
| 0/025-0/25 | نمی شكند ( كاملاً ارتجاعى ) | 25-1 مانند شلنگ نمی شكند | ضربه پذیرى ایزود |
| 85-110 راك ول | 55-65 شر | 41-70 راك ول | سختى |
| قابل استفاده در لوله كشى گاز | ————————– | غیر قابل استفاده در خلاء | نفوذ پذیرى گازى |
| 110-160 | کمتر از 110 | 80-120 | مقاومت حرارتى (درجه سانتیگراد) |
پلی آمید، نایلون (Polyamide - PA) چیست؟
۲۵-MFI یا MFR شاخصی مهم ولی نه چندان شناخته شده در صنعت بازیافت
پلی ,اتیلن ,مقاومت ,سال ,استفاده ,كه ,پلی اتیلن ,در سال ,نسبت به ,بود که ,قابل استفاده ,مقاومت شیمیایى بسیار ,اتیلن چیست؟ تاریخچه
درباره این سایت