2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 05:38
Le polyéthylène de haut poids moléculaire (PE-500) est appelé polymère plastique. Il possède un certain nombre de propriétés physiques et chimiques uniques, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans des conditions extrêmes. Dans cet article, nous considérerons tout sur le polyéthylène de haut poids moléculaire.
Ce que c'est?
Ce matériau appartient à l'un des types d'éthylène polymérisé plastique. Sa caractéristique est des liaisons moléculaires linéaires allongées orientées dans la même direction. De tels circuits se distinguent par une meilleure perception et un meilleur transfert des charges.
En apparence, le polyéthylène de poids moléculaire élevé ressemble au plastique . Il est solide, inodore et ne contient aucune substance toxique. Le matériau est produit par la synthèse de catalyseurs d'éthylène et de métallocène dans des usines à basse pression. Au stade de la production, une couleur est ajoutée aux matières premières pour donner la couleur de l'éthylène polymérisé.
Les fabricants produisent également un polymère de poids moléculaire ultra-élevé (poids moléculaire ultra-élevé) avec un poids moléculaire de plus de 10 000 000 unités. (PE-1000) . En termes de caractéristiques de résistance, il est plusieurs fois supérieur à certaines nuances d'aciers au carbone et inoxydables.
Avantages et inconvénients
Le matériau présente un certain nombre d'avantages importants. Les principaux avantages sont les suivants:
- excellente résistance à l'usure et à l'abrasion mécanique; le polymère haute densité a une résistance élevée aux chocs;
- résistance aux fissures, éclats et autres types de déformation;
- résistance aux fluctuations de température, grâce à laquelle le matériau est autorisé à fonctionner à la fois à des indicateurs de température excessivement élevés et minimaux;
- résistance à l'humidité et aux substances agressives (à l'exception des oxydants); cette caractéristique est obtenue grâce à l'absence d'amides, d'esters ou de groupes hydroxyle dans le matériau, qui sont sensibles aux substances chimiquement agressives;
- résistance au rayonnement solaire;
- propriétés hygiéniques élevées - le matériau n'est pas sensible aux attaques de micro-organismes pathogènes; les champignons et les moisissures ne s'y forment pas;
- bonne capacité d'isolation électrique et diélectrique;
- Le polyéthylène PE-500 a une excellente soudabilité;
- résistance aux radiations.
Les inconvénients du matériau incluent son faible point de fusion (pas plus de + 150 ° C), c'est pourquoi il est recommandé d'opérer le polymère à une température ne dépassant pas + 100 degrés.
Le polyéthylène de haut poids moléculaire est relativement nouveau . Il est produit par 2 entreprises nationales (Tomskneftekhim et Kazanorgsintez). La technologie de fabrication est complexe et coûteuse, ce qui affecte le coût du produit fini.
Propriétés et caractéristiques des matériaux
Le polyéthylène haute résistance a de longues chaînes moléculaires presque parallèles les unes aux autres. Cette caractéristique structurelle fournit des indicateurs de haute résistance. Cependant, des liaisons faibles apparaissent entre certaines molécules, c'est pourquoi le matériau ne peut pas être qualifié de résistant à la chaleur. Ses températures de travail vont jusqu'à + 100 ° C. Avec une augmentation des indicateurs de température à +140 degrés, le polymère fond et se transforme en une masse visqueuse.
Le polymère PE-1000 a les caractéristiques techniques suivantes:
- absorption d'eau - 0,01-0,05%;
- densité - 0, 93-0, 94 g / cm³;
- module de flexion - pas plus de 1 GPa;
- coefficient de frottement - environ 0, 1;
- coefficient de résistance aux chocs - 160-170 kJ / m²;
- allongement à la flexion - 8-10%;
- résistance de surface - 1014 ohms.
Le matériau est classé comme normalement inflammable. Pendant le fonctionnement, il n'émet pas de substances nocives dans l'environnement.
Méthodes de traitement
Le polyéthylène de haut poids moléculaire est fabriqué selon les normes correspondant à GOST 16338-85. La production utilise la méthode de synthèse d'éthylène sous l'influence de catalyseurs métallocènes. À l'heure actuelle, il existe plusieurs méthodes connues de traitement des polymères.
Frittage et pressage à chaud
Grâce à ces procédés, on obtient du polyéthylène monolithique grand format, des plaques et des cylindres. Au cours du processus d'usinage ultérieur, des bandes rabotées et divers mécanismes d'équipement en sont obtenus. La technologie de production implique le pressage à froid de la poudre de polymère en ébauches et leur frittage ultérieur à une température de +200 degrés . À la suite d'un traitement thermique, des produits semi-finis sont obtenus - monolithes, plaques et blocs.
Extrusion de plongeur
Le processus de production consiste à fondre la matière première à haute température en une masse caoutchouteuse homogène. De là, à l'aide d'unités spéciales avec des buses, des tiges, des tuyaux ou des rubans de différentes longueurs sont extraits.
Filature de gel
La technologie de fabrication comprend plusieurs étapes: dissoudre la matière première dans l'huile de paraffine et forcer la masse résultante à travers des trous minces dans l'eau. En conséquence, des fils sont obtenus, qui sont ensuite cuits dans un équipement de four avec étirage simultané des fibres et élimination des substances solvantes. Lorsqu'elle est traitée par filature de gel, une fibre super résistante est obtenue.
Cette dernière méthode de traitement est plus populaire.
Applications
En raison de ses propriétés uniques, le polyéthylène de haut poids moléculaire est utilisé dans divers domaines. Il est souvent utilisé comme analogue, remplaçant divers métaux non ferreux, aciers fortement alliés et autres matériaux.
En médecine
Le polymère ultra-résistant est utilisé pour la fabrication d'implants depuis 1962. Aujourd'hui, il est utilisé pour fabriquer des prothèses pour les articulations de la hanche en chirurgie et des implants dentaires en dentisterie. Le matériau est utilisé pour créer divers produits orthopédiques.
Dans les industries chimiques, alimentaires et légères
Le matériau est utilisé pour la fabrication d'équipements et de composants pour la production alimentaire, de conteneurs pour le stockage et le transport de substances chimiquement agressives, de bouteilles pour cosmétiques, de fûts, de réservoirs.
Dans l'industrie militaire
Les fibres polymères solides sont utilisées pour la fabrication d'équipements de protection individuelle pour le personnel de sécurité. En particulier, des gilets pare-balles et des casques en sont faits. L'armure résultante est légère, mais en même temps, elle protège de manière fiable contre les blessures par balle . Et aussi avec l'aide de ce polymère, un équipement spécial est blindé.
En génie mécanique
Le polyéthylène haute résistance est utilisé pour la fabrication de pièces de rechange qui fonctionnent dans des environnements hydrauliques ou pétroliers. Il est utilisé pour produire des roulements, des bagues, des bagues, des engrenages - des pièces soumises à un degré élevé d'abrasion mécanique. Les pièces de rechange pour les installations pneumatiques avec une pression de service accrue sont en polymère PE-1000 à usage intensif.
Articles et équipements de sport
Le matériau est utilisé dans la fabrication de combinaisons d'escrime, d'uniformes d'alpinisme, de skis, de snowboards.
De nombreux biens de consommation sont fabriqués à partir de polymères à haute résistance . Il s'agit notamment de produits pour la floriculture et l'ameublement de salle de bain, d'articles ménagers et d'outils de jardin. Il est utilisé pour la production de meubles, de jouets pour enfants, de toilettes mobiles et d'équipements pour l'aménagement d'aires de jeux pour enfants.
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