پلی اتیلن

پلی اتیلن چیست ؟

پلی اتیلن از انواع پلیمرهای گرمانرم می‌باشد بدین معنی که این ماده با رسیدن به نقطه ذوب خود به حالت مایع و با رسیدن به نقطه انجماد به حالت جامد تبدیل می‌شود. پلی اتیلن سنتز شیمیایی اتیلن است که معمولا از ترکیب گازهای طبیعی و نفت خام به وجود می‌آید. نام های غیر رسمی آن polythene یا polyethylene می‌باشد و به اختصار PE نیز نامیده می‌شود.این ماده اکثرا در جهت ساخت ترکیبات پلاستیکی استفاده می‌شود تا به صورت خالص مورد استفاده قرار گیرد. این ماده در طیف وسیعی از مصارف گوناگون استفاده شود .پلی اتیلن ها خانواده‌ای از گرمانرم‌ها می‌باشند که از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن ( C2H4 )  بدست می‌آیند.

از طریق کاتالیست و روش پلیمریزاسیون این ماده می‌توان خواص مختلفی همچون چگالی، شاخص جریان مذاب (MFI)، بلورینگی، درجه شاخه‌ای و شبکه‌ای شدن، وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی را در آنها کنترل کرد. پلیمرهای با وزن مولکولی پائین را به عنوان روان کننده(Lubricant)  به کار می‌برند. پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط واکس‌هایی امتزاج پذیر (مخلوط پذیر) با پارافین می‌باشند و نهایتا پلیمرهایی با وزن مولکولی بالاتر از ۶۰۰۰ در صنعت پلاستیک بیشترین حجم مصرف را به خود اختصاص می‌دهند. پلی اتیلن شامل ساختار بسیار ساده‌ای است، به طوری که ساده تر از تمام پلیمرهای تجاری می‌باشد . یک مولکول پلی اتیلن زنجیر بلندی از اتم‌های کربن است که به هر اتم کربن دو اتم هیدروژن چسبیده‌است.


پلی اتیلن و انواع آن

طبقه‌بندی اتيلن‌ها بر اساس دانسيته آنها صورت می‌گيرد كه در مقدار دانسيته اندازه زنجير پليمر و نوع و تعداد شاخه‌های موجود در زنجير دخالت دارد.تقسیم بندی اساسی پلی اتلین بدین گونه است :

  •  با دانسیته بالا LDPE
  •  با دانسیته بالا HDPE
  • سبک خطی LLDPE
  • خیلی سبک VLDPE
  • با وزن مولکولی بسیار بالا  UHMWPE
  • کوپلیمرهای اتیلن – وینیل استر COPOLYMERS
  • یونیمرها IONOMERS
  • با اتصالات عرض PEX
  • مقاوم به گرما PERT

نوع سبک یا LDPE

پلی اتيلن سبک دارای زنجيره شاخه دار می باشد . بنابراين زنجيره های ( LDPE ) نمی‌توانند بخوبی با يكديگر پيوند برقرار كنند و دارای نيروی بين مولكولی ضعيف و استحكام كششی كمتری است. پلی اتيلن سبک معمولاً با روش پليمريزاسيون راديكالی توليد می‌شود. از خصوصیات پلی اتیلن سبک می توان به انعطاف‌پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکرو ارگانیسم ها است. پلی اتیلن به لحاظ فشردگی کم و پایین مولکولی از دانسیته پایین برخوردار است که همین امر، باعث افزایش انعطاف پذیری آن میشود که این خاصیت باعث شده بیش از پنجاه درصد از تولید این محصول در ساخت فیلم و ورق جهت مصرف در روکش های طلقی شفاف، آسترهای بسته بندی، کاورها و چمدانها مصرف گردد. همچنین جهت ساخت ظروفی مانند بطریهای تحت فشار از این نوع پلیمر استفاده می شود .


نوع سنگین یا HDPE

این نوع از پلی اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است. پلی اتیلن سنگین جامدی سفید رنگ و مات است و فیلم‌های ترد تشکیل می دهد در صنعت، این پلیمرهابه وسیله کاتالیزورهای بر پایه ترکیبات تیتانیم (زیگلر- ناتا) ، کاتالیزورهای بر پایه کروم (فیلیپس) و همچنین متالوسن تهیه می‌شوند. این پلیمرها بسیاری بلوری هستند (۷۰-۸۰ درصد) و دمای ذوب آن‌ها حدود ۱۳۰ درجه سانتی‌گراد است. معمولا از چگالی به عنوان معیاری از درصد بلور از آلکیل‌هایی مانند آلفا الفین‌ها (olefins-α) شامل بوتن، هگزن و اکتن به عنوان کومونومر حین پلیمر شدن استفاده می‌شود. در این حالت، شاخه‌های کوتاه در طول زنجیر اصلی پلیمر ایجاد می شود.

این شاخه‌های کوچک سبب کاهش بلورینگی و سفتی پلیمر می‌شوند. و باید گفته شود که عمومی ترین و پرمصرف ترین و شاید اولین نوعی از پلاستیک ها که به وجود می آید نوع سنگین (HDPE) است. زنجيره مولكولي در اين نوع پليمر، فشرده است كه همين عامل باعث افزايش دانسيته آن ميشود. لذا انعطاف پذيري به شدت كاهش ميابد. اين نوع پليمر گرچه مقاومت ضربه اي كمتري نسبت به پلی اتيلن سبک را دارد اما مقاومت آن در برابر مواد شيميايي همانند مقاومت آن در برابر تنشهاي شكننده محيطي خوب است.

پلی اتیلن سنگین به صورت اولیه یکدست است، خالص و غیرشفاف است، رنگی نبوده و در صورت لزوم به آنها رنگدانه اضافه می شود. این مواد در رنگ های سفید، قرمز، آبی، زرد، سبز، مشکی و حتی گاهی به رنگ مواد خام خود استفاده می شوند. عایق الکتریسیته بوده و در برابر حرارت مستقیم از بین خواهند رفت. از انواع مواد تولیدی پلی اتیلن سنگین می توان به لوله پلی اتیلن آبرسانی، فاضلابی و صنعتی، ساخت اسباب بازی، لوازم ورزشی، فيلم پلي اتيلن سنگين، ظروف آب معدنی و نوشابه خانواده و . . . را نام برد.


نوع سبک خطی یا LLDPE

پلی اتیلن سبک خطی از دانسیته پایین حتی کمتر از نوع سبک آن برخوردار است اما در عوض در برابر سوراخ و پاره شدن استحکام کششی خوبی دارد. پلی اتیلن سبک خطی به دلیل ویزگی های فوق العاده اش امروزه مورد توجه صنعت های مختلف از جمله در ساخت لوله پلی اتیلن بخش کشاورزی و لوله های آبیاری ، تولید فیلم های عکاسی، الیاف و تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی قرار گرفته است.