Производство полиэтилена высокого давления
Производство полиэтилена высокого давления (ПВД) осуществляется посредством полимеризации этилена при достаточно высоком давлении в трубчатых реакторах и реакторах с перемешивающим устройством с использованием инициаторов радикального типа. Формула получения полиэтилена высокого давления выглядит следующим образом:
nCH2=CH2 → [-CH2-CH2-]n
Условия образования полиэтилена высокого давления (ПВД):
- температура 150—320°C;
- давление 150—300 МПа;
- с использованием инициатора (кислород или органический пероксид).
Есть и другие способы получения полиэтилена высокого давления, например, под влиянием радиоактивного излучения, но не получившие промышленного распространения.
Физико-химические свойства полиэтилена высокого давления (ПВД) при 20 °C:
Параметр
|
Значение
|
Плотность, г/см³
|
0,918-0,930
|
Разрушающее напряжение, кгс/см²
|
|
при растяжении
|
100-170
|
при статическом изгибе
|
120-170
|
при срезе
|
140-170
|
относительное удлинение при разрыве, %
|
500-600
|
модуль упругости при изгибе, кгс/см²
|
1200-2600
|
предел текучести при растяжении, кгс/см²
|
90-160
|
относительное удлинение в начале течения, %
|
15-20
|
твёрдость по Бринеллю, кгс/мм²
|
1,4-2,5
|
Нужно заметить, что с увеличением скорости растяжения ПВД разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве уменьшаются, а предел текучести при растяжении возрастает. Однако при повышении температуры разрушающее напряжение полиэтилена высокого давления (ПВД) при растяжении, сжатии, изгибе и срезе понижается, а относительное удлинение при разрыве возрастает до определенного предела, после которого также начинает снижаться.
Изменение разрушающего напряжения при сжатии, статическом изгибе и срезе в зависимости от температуры (определено при скорости деформации 500 мм/мин и толщине образца 2 мм).
|
|||||
Разрушающее напряжение, кгс/см²
|
Температура, ºС
|
|
|||
20
|
40
|
60
|
80
|
|
|
при сжатии
|
126
|
77
|
40
|
-
|
|
при статическом изгибе
|
118
|
88
|
60
|
-
|
|
при срезе
|
169
|
131
|
92
|
53
|
|
Зависимость модуля упругости при изгибе ПЭВД от температуры:
|
|||||||||
Температура, °С
|
-120
|
-100
|
-80
|
-60
|
-40
|
-20
|
0
|
20
|
50
|
Модуль упругости при изгибе, кгс/см²
|
28100
|
26700
|
23200
|
19200
|
13600
|
7400
|
3050
|
2200
|
970
|
Необходимо отметить, что свойства изделий из ПВД достаточно сильно зависят от режимов их изготовления (скорости и равномерности охлаждения) и условий эксплуатации (температуры, давления, продолжительности, воздействия нагрузки и т. п.).
В соответствии с ГОСТом 16337-77 наша компания «Политекс» выпускает полиэтилен высокого давления без добавок и в окрашенном и неокрашенном виде и использует различные установленные стандартом базовые марки полиэтилена.