گرانول پلی اتیلن یکی از مواد پلاستیکی مهم در صنایع مختلف است که در تولید انواع محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پلیمر، جزء لاینفک صنعت پلاستیک به شمار می‌آید و به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین پلیمرهای ساخت بشر شناخته می‌شود. در این مقاله، به بررسی مختصری از گرانول پلی اتیلن و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
گرانول پلی اتیلن و انواع آن
پلی اتیلن از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می‌آید و بسته به نوع کاتالیست مورد استفاده و کومونومر افزوده شده در هنگام پلیمریزاسیون و وزن مولکولی به چند دسته بزرگ تقسیم‌بندی می‌شود. این دسته‌بندی‌ها عبارتند از:
پلی اتیلن سنگین (HDPE)
پلی اتیلن سنگین دارای وزن مولکولی بالا است و معمولاً به صورت گرانول پلی اتیلن UHMWPE تولید می‌شود. این نوع پلی اتیلن فرایندپذیری دشوارتری دارد اما خواص عالی از جمله استحکام کششی، خواص الکتریکی و استحکام ضربه دارد. همچنین در دماهای مختلف عملکرد خوبی دارد و در مقابل مواد خورنده مقاوم است.
پلی اتیلن سبک (LDPE)
پلی اتیلن سبک دارای وزن مولکولی پایین‌تری است و معمولاً در تولید فیلم‌های پلاستیکی و کیسه‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع پلی اتیلن از نظر فرایندپذیری آسان‌تر است و خواص انعطاف‌پذیری دارد.
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)
پلی اتیلن سبک خطی نیز دارای وزن مولکولی کمتری نسبت به HDPE است اما دارای خواص عالی انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر سایش و ضربه می‌باشد. این نوع پلی اتیلن به طور گسترده در صنایع بسته‌بندی و کیسه‌سازی استفاده می‌شود.
پلی اتیلن با دانسیته متوسط (MDPE)
پلی اتیلن با دانسیته متوسط دارای وزن مولکولی و دانسیته میانی بین HDPE و LDPE است. این نوع پلی اتیلن در مواردی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه و فشار داریم، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE)
پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا به عنوان UHMWPE شناخته می‌شود. این ماده دارای وزن مولکولی بین ۳ تا ۶ میلیون است و با استفاده از کاتالیست متالوسن تولید می‌شود. UHMWPE خواص عالی در زمینه‌هایی مانند استحکام کششی، خواص الکتریکی و استحکام ضربه دارد و در دماهای مختلف به خوبی عملکرد می‌کند. همچنین مقاومت بسیار بالا در برابر سایش، ضریب اصطکاک پایین و خاصیت خود چرب کنندگی دارد.
مزایای گرانول پلی اتیلن UHMWPE
گرانول پلی اتیلن UHMWPE دارای مزایای فراوانی است که آن را به یکی از مواد پلاستیکی برتر تبدیل می‌کند. برخی از این مزایا عبارتند از:
مقاومت در برابر سایش
UHMWPE دارای بالاترین مقاومت در برابر سایش می‌باشد. این ویژگی آن را برای استفاده در بلبرینگ، یاتاقان، بوش و چرخ دنده‌ها مناسب می‌کند. این قطعات به دلیل سایش پایین نیاز به روغن کاری ندارند و خود روان کاری شونده هستند.
مقاومت در برابر ضربه
UHMWPE دارای بالاترین مقاومت در برابر ضربه است و در صنایعی که نیاز به تحمل ضربات سنگین دارند، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین صدای کمتری در حین کار تولید می‌کند و به واسطه خاصیت خود روغن کاری شونده حرارت نمی‌افتد که باعث طول عمر قطعات تولیدی می‌شود.
جذب آب ناچیز
این ماده به حداقل رساندن جذب آب مشغول است، که از دوام و مقاومت آن در مقابل عوامل محیطی مختلف تقویت می‌کند.
ضریب اصطکاک پایین
UHMWPE دارای ضریب اصطکاک پایینی است که به بهبود عملکرد در برخورد با سطوح مختلف کمک می‌کند.
مقاومت در برابر اکسید های قوی
این ماده بسیار مقاوم در برابر اکسید های قوی است و در مقابل مواد خورنده به استثناء اسیدهای اکسید کننده بسیار مقاوم است.
ثبات عالی در حفظ پاکیزگی
UHMWPE در مواد غذایی، آشامیدنی و دارویی به عنوان یک ماده با ثبات عالی در حفظ پاکیزگی شناخته می‌شود.
خواص الکتریکی عالی
این ماده دارای خواص الکتریکی بسیار عالی است و در صنایع برق و الکترونیک به عنوان یک ماده عایق استفاده می‌شود.
کاهش سر و صدا بالا و جذب شوک
UHMWPE دارای خواص جذب شوک و کاهش سر و صدای بالایی است و در صنایعی که نیاز به این ویژگی‌ها دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربردهای گرانول پلی اتیلن UHMWPE
با توجه به خواص برتر گرانول پلی اتیلن UHMWPE، این ماده در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای این ماده عبارتند از:
چرخ دنده و بلبرینگ
از کاربردهای مهم پلی اتیلن UHMWPE استفاده به عنوان بلبرینگ، یاتاقان، بوش و یا چرخ دنده است. این قطعات به دلیل سایش بالا نیازی به روغن کاری هم ندارند و خود روان کاری شونده هستند.
ساخت یخ مصنوعی
از جدیدترین کاربردهای پلی اتیلن UHMWPE در ساخت یخ مصنوعی در سالن‌های اسکیت است. این ماده به عنوان یک جایگزین مناسب برای یخ طبیعی شناخته می‌شود و به دلیل سایش پایین خود، بهبود عملکرد را ایجاد می‌کند.
پرکننده
گرانول پلی اتیلن UHMWPE می‌تواند به سایر پلاستیک‌ها، پوشش‌ها، لاستیک‌ها و حتی رنگ‌ها به عنوان پرکننده اضافه شود تا خواص سایشی و خش پذیری آنها را بالا ببرد.
صفحات پلی اتیلن
صفحات پلی اتیلن UHMWPE می‌توانند به عنوان لایه خارجی تمامی کامیون‌های حمل بار استفاده شوند و از فرسایش قسمت حمل بار جلوگیری کنند.
سایر کاربردها
پلی اتیلن UHMWPE به عنوان ماده‌ای مقاوم در برابر سایش و ضربه در صنایع نظامی برای استفاده در رادارها و صفحات با قدرت ضربه پذیری بالا نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در ساخت فیلترهای با سوراخ‌های بسیار ریز و لایه‌های عایق برای کابل‌های مخصوص برق استفاده می‌شود.
