Характеристики ПНД и СВМПЭ

Как определяется марка полиэтилена?

В настоящее время на рынке имеется несколько основных марок полиэтилена. Молекулярная масса и длина молекулярной цепочки используемого сырья определяют конкретное название марки.

Здесь перечислены основные марки полиэтилена в порядке увеличения молекулярной массы:

• LDPE (PE-LD или ПЭВД) — полиэтилен высокого давления
• PE80, PE 100, PE 300 (HDPE или PE-HD) – полиэтилен низкого давления
• PE 500 (РЕ-HMW) – высокомолекулярный полиэтилен
• PE 1000 (РЕ-UHMW, Ultra High Molecular Weight) –  сверхвысокомолекулярный полиэтилен

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен обладает самой высокой стойкостью в линейке полиэтилена. По стойкости он превосходит даже большинство марок углеродистых и нержавеющих сталей. Из-за высокой стойкости нет смысла использовать его для изготовления разделочных досок, так как при разделке на них ножи очень быстро затупляются.

Стойкость полиэтилена к истиранию

Полиэтилен часто используется в качестве конструкционного материала, поэтому очень важна его стойкость к истиранию. Простой пример — разделочная доска. Подобные изделия требуют высокой устойчивости материала. Благодаря своим свойствам полиэтилен долговечен, однако побочным эффектом этой стойкости становится отрицательное влияние на заточку ножей.

Ниже приведена таблица испытаний нескольких разных материалов, включая ПНД и СВМПЭ. Во время испытаний все они были помещены в песчано-водную взвесь и вращались в ней в течение одинакового времени. Чем выше индекс истирания относительно стали, тем ниже стойкость материала.

Результаты испытаний

Химические свойства полиэтилена

Чем определяется химическая стойкость полиэтилена? Ответ прост — в первую очередь, молекулярной массой, а также структурой полимерной цепи. СВМПЭ был создан для широкого применения в различных сферах, в том числе, для использования в контакте с химическими реагентами, ко многим из которых он инертен.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен обладает высокой стойкостью как к щелочам любой концентрации и солям — кислым и основным, так и к нейтральным водным растворам.

Органические кислоты тоже не действуют на СВМПЭ, включая муравьиную, уксусную, плавиковую и концентрированную соляную кислоту. При комнатной температуре 80% концентрированная серная кислота также не оказывает влияния на СВМПЭ. В случае, если её концентрация превышает порог в 80%, наблюдается интенсивное пожелтение изделий.

Действия окислителей изменяют свойства СВМПЭ и ПЭНД, и даже способны их разрушить, в том числе, низко концентрированная азотная кислота. Чем выше температура эксплуатации изделий, тем более разрушительным становится окисление. В списке разрушительных для СВМПЭ материалов также фигурируют жидкий и газообразный хлор и фтор.

СВМПЭ поглощает бром и йод, которые диффундируют сквозь полимер. А вот разбавленные растворы хлора и отбеливатели практически не оказывают влияния на сверхвысокомолекулярный полиэтилен.

СВМПЭ обладает низкой паро- и газопроницаемостью. Это зависит от размера молекул газа и их сродства к полимеру, а также от толщины, температуры и градиента концентрации.

Проницаемость СВМПЭ наибольшая для углеводородов, а для сильнополярных веществ — наименьшая. Своей низкой проницаемостью для воды и водяных паров СВМПЭ выгодно отличается от других полимеров.

Изделия из СВМПЭ хорошо подходят для использования во влажном воздухе и контакте с водой. Это связано с тем, что константа его проницаемости для воды почти не отличается от константы проницаемости для водяных паров. Относительная влажность до 90% не влияет на свойства его проницаемости.

У СВМПЭ низкая склонность к набуханию по сравнению со стандартным ПЭНД, который не растворяется в органических растворителях при комнатной температуре, но склонен к набуханию при контакте с некоторыми из них.

Технические характеристики ПНД и СВМПЭ