Polietileni me peshë të lartë molekulare: përshkrimi, vetitë, aplikimet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Çdo ditë, materiale të reja të marra me mjete artificiale futen në sferën e veprimtarisë njerëzore. Një prej tyre është polietileni me peshë të lartë molekulare, i cili është bërë një produkt komercial që nga vitet 1950, por vetëm tani po fiton popullaritet të vërtetë.

Përshkrim

Polietileni me peshë të lartë molekulare është një lloj etileni i polimerizuar termoplastik. Karakteristika e tij kryesore janë zinxhirët molekularë shumë të gjatë. Ato perceptohen më mirë dhe transmetojnë ngarkesa, duke i "kompensuar" ato me ndërveprime ndërmolekulare.

Pamja e materialit nuk ndryshon nga llojet e tjera të plastikës. Është pa erë, pa shije, jo toksike. Mund t'i jepet çdo ngjyrë nga futja e ngjyrave. Në të njëjtën kohë, ai ka një sërë veçorish që e veçojnë atë nga polimerët e tjerë.

Polietileni me peshë të lartë molekulare është një material i fortë me forcë të madhe ndikimi. Ai është në gjendje të përballojëstreset e rëndësishme. Nuk thith lagështi, prandaj nuk ndërvepron me lëkurën e njeriut dhe ndihet i rrëshqitshëm. Përveç kësaj, ka rezistencë të lartë ndaj gërryerjes (më shumë se çeliku) dhe një koeficient të ulët fërkimi.

Vetitë e polietilenit me peshë të lartë molekulare

Siç është përmendur tashmë, tipari kryesor i këtij polimeri me peshë të lartë molekulare janë zinxhirët e gjatë molekularë. Për më tepër, ato janë të orientuara në të njëjtin drejtim. Ato janë të vendosura pothuajse paralelisht me njëri-tjetrin. Kjo shpjegon forcën e materialit.

Pavarësisht faktit se polietileni me peshë të lartë molekulare formon zinxhirë të gjatë, lidhja midis molekulave individuale është e dobët. Kjo shifër është një rend i madhësisë më i ulët se ai i Kevlar, i cili nuk është material më pak i qëndrueshëm. Kjo veçori e bën polimerin jo rezistent ndaj nxehtësisë - ai shkrihet në një temperaturë prej 144 gradë Celsius.

Ky polietileni nuk përmban estere, amina ose grupe hidroksil që i bëjnë materialet të ndjeshme ndaj mjediseve reaktive dhe të rënda. Falë kësaj, substanca nuk i nënshtrohet ujit, lagështisë, reagentëve agresivë, mikroorganizmave dhe rrezeve UV.

Metodat kryesore të riciklimit

Kërkesat sipas të cilave duhet të prodhohet polietileni me peshë të lartë molekulare, përmban GOST 16338-85. Sipas tyre, sinteza e materialit kryhet me veprimin e katalizatorëve të metalocenit në monomerin - etilen. Për prodhimin e produkteve drejtpërdrejt përdoren këto lloje kryesore të përpunimit:

1. Xhel që rrotullohet. Lëndë e parëtë përziera me tretës. Masa që rezulton futet me forcë përmes vrimave në ujë. Filamentet që rezultojnë djegen në furra duke i nxjerrë jashtë dhe duke hequr tretësin.
2. Shtypja dhe sinterizimi i nxehtë. Masa pluhurore ngjeshet me forcë të madhe, duke marrë në këtë mënyrë një material homogjen. Më pas i nënshtrohet trajtimit termik - sinterimit në temperaturën 150-200 gradë.
3. Nxjerrja e pistës. Lënda e parë shkrihet në një masë homogjene, si gome dhe më pas shtrydhet përmes grykave speciale.

Tjerrja me xhel është më e përhapura. Në fund të fundit, në këtë mënyrë fitohen fibra polietileni me molekulare të lartë dhe me forcë të madhe.

Përdorim ushtarak

Fibrat, për prodhimin e të cilave përdoret një polimer me peshë të lartë molekulare, përdoren gjerësisht për të krijuar pajisje mbrojtëse personale, veçanërisht jelek antiplumb. Për shkak të vetive të fijeve si graviteti i ulët specifik dhe forca e lartë rendimenti (raporti i këtyre treguesve është 7-8 herë më i lartë se ai i çelikut), armatura është e lehtë dhe rezistente ndaj plumbave, copëzave dhe elementëve të tjerë dëmtues.

Blindimi i trupit është bërë nga çarçafë të përftuar duke aplikuar fibra njëra mbi tjetrën në kënde të ndryshme. Falë kësaj teknologjie, shfaqen pëlhura shumëboshtore - një lloj i veçantë pëlhurash qelqore që durojnë streset në çdo drejtim. Polietileni me peshë të lartë molekulare përdoret për të mbrojtur trupin, gjymtyrët. Vetitëpëlhurat me shumë boshte lejojnë mbrojtjen e automjeteve të blinduara, si dhe përdorimin e fibrave për të krijuar doreza rezistente ndaj prerjes.

Aplikacione mjekësore

Në mjekësi, polietileni me peshë të lartë molekulare përdoret kryesisht për të krijuar implante për kyçin e kofshës dhe shtyllën kurrizore, nyjet e gjurit. Për herë të parë është përdorur për këtë qëllim në vitin 1962. Dhe që atëherë filloi të dominojë.

Materiali i përdorur dhe i modifikuar gjerësisht - rrjetë ose polimer me lidhje tërthore. Përftohet duke prerë fibrat e polietilenit me peshë të lartë molekulare me kuanta gama ose elektrone, të cilat i qepin fijet së bashku. Pas kësaj, ai ekspozohet ndaj nxehtësisë, gjë që zvogëlon aftësinë e tij redoks.

Fibrat e bazuara në këtë lëndë të parë përdoren gjithashtu për qepje. Lider në prodhimin e këtyre produkteve është DSM, e cila furnizon tregun mjekësor me fije qepjeje të quajtura Dyneema Purity.

Përdorim industrial

Fleta polietileni me peshë të lartë molekulare, e cila ofrohet në tregun e prodhimit në bileta të sheshta me trashësi 2 cm, ka gjetur aplikimin më të madh në industri. Dritare plastike të klasit prestigj, panele PVC dhe profile PVC të konfigurimeve të ndryshme janë bërë në bazë të saj.

Në inxhinierinë mekanike për prodhimin e unazave mbyllëse, kushinetave, krijimin e pjesëve që funksionojnë në një mjedis hidraulik ose vaji, dhegjithashtu në instalimet pneumatike me presion të lartë operativ, përdoret më shpesh polietileni 1000 me peshë të lartë molekulare - një nga llojet kryesore të polimerit.