البولي إيثيلين عالي الجزيء: الوصف ، الخصائص ، التطبيقات

كل يوم في مجال النشاط البشرييتم إدخال المواد الجديدة التي تم الحصول عليها عن طريق الوسائل الاصطناعية. واحد منهم هو البولي إيثيلين عالي الجزيئة ، الذي أصبح منتجًا تجاريًا منذ الخمسينات ، لكنه اكتسب شعبية حقيقية فقط الآن.

وصف

ارتفاع البولي ايثيلين الوزن الجزيئي هوواحد من أنواع الإيثيلين الملدنة بالحرارة. ميزتها الرئيسية هي سلاسل الجزيئية طويلة جدا. هم ينظرون بشكل أفضل وينقلون الأحمال ، "يعوضون" لتفاعلهم بين الجزيئية.

مظهر المواد لا يختلفمن أنواع أخرى من البلاستيك. ليس لها رائحة أو طعم أو خواص سامة. يمكن إعطاء أي لون عن طريق إدخال الألوان. في نفس الوقت ، تمتلك مجموعة من الخصائص التي تقوم بعزلها بشكل إيجابي قبل البوليمرات الأخرى.

البولي ايثيلين عالي الوزن الجزيئي جامدالمواد ذات قوة تأثير عالية. إنها قادرة على تحمل الفولتية الكبيرة. إنه لا يمتص الرطوبة ، بسبب ما لا يتفاعل مع جلد الإنسان ويبدو أنه زلق. بالإضافة إلى ذلك ، لديها مقاومة عالية للتآكل (أكثر من الفولاذ) وانخفاض معامل الاحتكاك.

خصائص البولي ايثيلين عالي الوزن الجزيئي

كما ذكر سابقا ، السمة الرئيسية لهذاالبوليمر الوزن الجزيئي عالية هي سلاسل الجزيئية طويلة. علاوة على ذلك ، فهي موجهة في نفس الاتجاه. شبه موازية لبعضها البعض. هذا ما يفسر قوة المادة.

على الرغم من حقيقة أن البولي ايثيلين عالي الوزن الجزيئيتشكل سلاسل طويلة ، والاتصال بين الجزيئات الفردية ضعيفة. هذا الرقم هو ترتيب من حجم أقل من ذلك من مادة الكيفلار لا يقل متانة. هذه الميزة تجعل البوليمر غير مقاوم للحرارة - يذوب عند درجة حرارة 144 درجة مئوية.

في تكوين هذا البولي ايثيلين لا توجد استرات ،مجموعات الأمينات أو الهيدروكسيل التي تجعل المواد عرضة للوسائط التفاعلية والثقيلة. ونتيجة لذلك ، لا تخضع المادة للماء والرطوبة والكواشف العدوانية والكائنات الدقيقة والأشعة فوق البنفسجية.

الطرق الرئيسية للمعالجة

المتطلبات التي بموجبهايتم إنتاج البولي ايثيلين عالي الوزن الجزيئي ، GOST 16338-85 يحتوي. وفقا لهم ، يتم تنفيذ توليف المواد من خلال عمل حفازات الميتالوسين على مونومر إيثيلين. يتم استخدام الأنواع الرئيسية التالية من المعالجة لإنتاج المنتجات مباشرة:

1. جل الغزل. يتم خلط المواد الخام مع المذيب. يتم إخراج الكتلة الناتجة من خلال الثقوب الموجودة في الماء. يتم إطلاق الخيوط المشكلة في أفران مع السحب والإزالة في وقت واحد من المذيب.
2. الضغط الساخن والتلبيد. يتم ضغط الكتلة البودرة بقوة كبيرة ، وبالتالي الحصول على مادة متجانسة. ثم يخضع لعلاج حراري - تلبد في درجة حرارة 150-200 درجة.
3. قذف الغطاس. المواد الخام تذوب إلى كتلة موحدة تشبه المطاط ، ثم تقلص من خلال فوهات خاصة.

الأكثر شيوعًا هو غزل الجل. بعد كل شيء ، هذه هي الطريقة للحصول على ألياف البولي ايثيلين عالية الجزيئية ، والتي لديها قوة كبيرة.

استخدم في الصناعة العسكرية

يتم استخدام ألياف للإنتاج منهاعالية الوزن الجزيئي البوليمرات المستخدمة على نطاق واسع لخلق معدات الحماية الشخصية، مثل سترات واقية من الرصاص. وبفضل هذه الخصائص خيوط الثقل النوعي منخفضة والإجهاد واقية عالية (نسبة هذه المؤشرات أعلى 7-8 مرات من الفولاذ) الدروع التي تم الحصول عليها الضوء ومقاومة للرصاص والشظايا والعناصر الضارة الأخرى.

الدروع الواقية للبدن مصنوعة من الصفائح المنتجةعن طريق تطبيق الألياف على بعضها البعض في زوايا مختلفة. وبفضل هذه التقنية ، تظهر الأقمشة متعددة المحاور - وهي نوع خاص من الأقمشة الزجاجية التي تنقل باستمرار الإجهاد في أي اتجاه. تستخدم لحماية الجذع والأطراف البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي. خصائص النسيج متعدد الأقطاب تسمح بالحماية والمركبات المدرعة ، وكذلك استخدام الألياف لصنع قفازات مقاومة للجروح.

التطبيق في الطب

في الطب ، والبولي ايثيلين الوزن الجزيئي العاليوهي تستخدم أساسا لإنشاء يزرع مفصل الورك والعمود الفقري والركبة. لأول مرة تم استخدامه مع غرض مماثل في عام 1962 البعيد. ومنذ ذلك الحين بدأ في الهيمنة.

المواد المستخدمة على نطاق واسع والمعدلة -مشبك أو البوليمر عبر ربط. ويتم الحصول عليه عن طريق الجزيئية الألياف الوزن البولي إيثيلين عالي obstrelivaniya أشعة غاما أو الإلكترونات، التي هي عبر ربط مع كل الخيوط الأخرى. بعد ذلك، يخضع لتأثير الحراري، مما يقلل من قدرة الأكسدة والاختزال لها.

وتستخدم أيضا الألياف على أساس هذه المواد الخام لخياطة. الشركة الرائدة في إنتاج هذا المنتج هي شركة DSM ، التي تزود السوق الطبية بخيوط خياطة تسمى Dyneema Purity.

استخدامها في الصناعة

أعظم تطبيق في هذه الصناعة وجدتورقة بولي إيثيلين ذات وزن جزيئي مرتفع ، يتم توريدها إلى سوق الإنتاج بسماكة مسطحة بسمك 2 سم ، وهي تعتمد على تصنيع النوافذ البلاستيكية الفخمة ، وألواح PVC ومختلف أشكال PVC.

في الهندسة الميكانيكية لإنتاج الختمحلقات ، محامل ، إنشاء أجزاء تعمل في بيئة هيدروليكية أو نفطية ، وكذلك في منشآت تعمل بالهواء المضغوط ذات ضغط عمل مرتفع ، يستخدم في الغالب البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي 1000 - وهو أحد الأنواع الرئيسية للبوليمر.