HDPE-hars

1. Ondoorzichtig wit wasachtig materiaal, het soortelijk gewicht is lichter dan water, het soortelijk gewicht is 0.941-0.960.
2. HDPE-hars is zacht en taai, met een smeltpunt van 125-135℃, maar iets harder dan LDPE, en lichtjes langwerpig.
3. Het is niet giftig en smaakloos.
4. Goede slijtvastheid, elektrische isolatie, taaiheid en koudebestendigheid.
5. Bij kamertemperatuur is het onoplosbaar in organische oplosmiddelen en bestand tegen zuren, basen en verschillende zouten.
6. PE-folie van polyethyleen met hoge dichtheid heeft een lage doorlaatbaarheid voor waterdamp en lucht en een lage waterabsorptie.
7. De verouderingsbestendigheid is slecht en de bestendigheid tegen omgevingsspanningsscheuren is niet zo goed als die van lagedichtheidspolyethyleen. Vooral thermische oxidatie zal de prestaties ervan verminderen.
8. Het is brandbaar en kan blijven branden nadat het uit het vuur is gehaald. Het bovenste uiteinde van de vlam is geel en het onderste uiteinde is blauw. Het zal smelten als het brandt, met vloeistof die druppelt en geen zwarte rook. Tegelijkertijd verspreidt het de geur van brandende paraffine.
9. Oppervlaktehardheid, treksterkte, stijfheid en andere mechanische sterkte zijn hoger dan LDPE, dicht bij PP, taaier dan PP, maar de oppervlakteafwerking is niet zo goed als PP.
10. High density PE is een milieuvriendelijk materiaal dat gerecycled en hergebruikt kan worden wanneer het verhit wordt tot het smeltpunt. Omdat het extreem makkelijk te verwerken is en minimale afbraakeigenschappen heeft, is HDPE-hars het snelst groeiende segment van de markt voor recycling van plastic grondstoffen.

• HDPE-hars kent talloze toepassingen, van herbruikbare dunwandige drankbekers tot blikjes met een grote inhoud.
• Met behulp van spuitgieten, blaasgieten, extrusiegieten, rotatiegieten en andere gietmethoden worden folieproducten, dagelijkse benodigdheden en industriële benodigdheden geproduceerd.
• Door middel van spuitgieten kunnen diverse soorten containers, industriële accessoires, medische benodigdheden, speelgoed, schelpen, flessenstoppen en schilden worden gevormd.
• Blaasvormhars van HDPE kan worden gebruikt om verschillende holle containers, ultradunne films, enz. te vormen.
• Extrusie-PE met hoge dichtheid kan worden gebruikt voor de productie van buizen, rekband, banden, monofilamenten, draad- en kabelommantelingen en nog veel meer.
• Daarnaast kunnen er ook architectonische decoratieve panelen, luiken, synthetisch hout, synthetisch papier, synthetische folie en gevormde calcium-kunststofproducten, enz. mee worden gevormd.
• Spuitgietkwaliteit HDPE-korrels hebben over het algemeen een smeltindex van 5-10, en er zijn lagere vloeibaarheidsklassen met taaiheid en hogere vloeibaarheidsklassen met bewerkbaarheid. Toepassingen omvatten dunwandige grondstoffen- en voedselverpakkingen, stevige, duurzame voedsel- en verfblikken.
• Hoge weerstand tegen omgevingsspanningsscheuren in toepassingen zoals kleine brandstoftanks van motoren en vuilnisbakken.
• Wordt gebruikt voor het extruderen van verpakkingsfolies, touwen, geweven zakken, visnetten en waterleidingen.
• Spuitgegoten niet-dragende onderdelen, kunststof dozen, omdoos.
• Op het gebied van pijptoepassingen is het meest veelbelovende gebied het gebied van gasleidingen. Polyethyleen met hoge dichtheid heeft een sterke taaiheid en goede taaiheid en kan buigen, lassen en andere processen voltooien, wat de installatie van pijpleidingen aanzienlijk vergemakkelijkt en mankracht en financiële middelen bespaart.

Als de dichtheid toeneemt, nemen ook de treksterkte, taaiheid, verwekingstemperatuur en chemische bestendigheid toe. De slagvastheid bij lage temperaturen, rek en permeabiliteit nemen echter dienovereenkomstig af.

Als het relatieve moleculaire gewicht toeneemt, zal ook de smeltviscositeit toenemen, wat bepaalde problemen met zich meebrengt tijdens het gietproces.

1. De moleculaire ketenstructuur van HDPE is eenvoudig en symmetrisch, met slechts een zeer kleine hoeveelheid korte ketentakken. De eenvoudige en symmetrische hoofdketenstructuur is bevorderlijk voor kristallisatie, dus HDPE heeft de hoogste kristalliniteit en de hoogste dichtheid. Zowel de kristalliniteit als de korrelgrootte zijn relatief groot. Daarom heeft HDPE het hoogste kristallijne smeltpunt, de hoogste sterkte en hardheid.
2. HDPE-hars omvat zowel homopolymeren van ethyleen, copolymeren van ethyleen en een kleine hoeveelheid α-olefine. Industrieel geproduceerd HDPE heeft een breed scala aan relatieve moleculaire gewichten, variërend van honderden polyethyleenwassen tot miljoenen polyethylenen met een ultrahoog moleculair gewicht. De kristalliniteit en relatieve dichtheid van de hars zijn voornamelijk afhankelijk van de mate van korte-ketenvertakking in de polymeerketen en zijn ook gerelateerd aan de relatieve moleculaire massa.
3. Het dichtheidsbereik van HDPE-hars is 0.941-0.960 g/cm3. Hoewel polyethyleen met een hoog moleculair gewicht een homopolymeer van ethyleen is zonder enige vertakking. Echter, vanwege de hoge relatieve moleculaire massa, is de kristalliniteit laag en is de dichtheid slechts 0.93 g/cm3.

1. Afhankelijk van de toepassing kan HDPE volledig vertakt geproduceerd worden, bijvoorbeeld in spuitgietkwaliteit en blaasvormkwaliteit.
2. Het kan ook worden geproduceerd door copolymerisatie met α-olefinen die een kleine hoeveelheid vertakte copolymeren bevatten.
3. Eén eindgroep van het HDPE-molecuul is een methylgroep en de andere eindgroep kan een methylgroep of een dubbele binding zijn, meestal een vinylgroep.
4. Het aantal vertakte ketens van HDPE-moleculen is laag, meestal 5-10 vertakte ketens per 1000 koolstofatomen. Deze vertakte ketens zijn relatief kort en zijn methyl-, ethyl- of n-butylgroepen. Hun bestaan ​​is meestal gerelateerd aan een kleine hoeveelheid α-olefine-onzuiverheden in de grondstof ethyleen.
5. De mate van vertakking is een belangrijk kenmerk van de HDPE-harsstructuur en heeft, samen met het relatieve molecuulgewicht, invloed op veel fysieke en mechanische eigenschappen van de hars.
6. De relatieve hoeveelheden van de verschillende ketenlengtes hangen voornamelijk af van de productietechnologie en het type katalysator dat wordt gebruikt voor de polymerisatie. De MWD-breedte van HDPE-hars kan worden aangepast aan specifieke toepassingsvereisten.

HDPE-chemicaliën zijn verzadigde lineaire koolwaterstoffen met een zeer lage chemische reactiviteit.

De meest actieve onderdelen in het HDPE-molecuul zijn de dubbele-keten-eindgroepen en de CH-ketens op de vertakkingspunten van de polymeervertakkingsketens.

HDPE reageert niet met de meeste organische en anorganische zuren. Vanwege de stabiliteit ten opzichte van waterstoffluoridezuur is het het meest geschikte materiaal voor de container met waterstoffluoridezuuroplossing.

De geconcentreerde oplossing van zwavelzuur kan langzaam reageren met HDPE onder verhittingsomstandigheden om gesulfoneerde substituten te vormen. Het kan worden genitreerd door geconcentreerd salpeterzuur en het mengsel ervan met zwavelzuur bij kamertemperatuur.

HDPE is het meest stabiel in elke concentratie alkalische oplossing of zoutoplossing.

Bij kamertemperatuur is HDPE onoplosbaar in alle bekende organische oplosmiddelen, maar wanneer de temperatuur hoger is dan 80-100°C, kan de meeste HDPE-hars worden opgelost in sommige aromatische koolwaterstoffen, alifatische koolwaterstoffen en gehalogeneerde koolwaterstoffen.

Thermische degradatie. HDPE is relatief stabiel bij verhitting. Onder anoxische omstandigheden is de chemische reactie alleen duidelijk bij 290-300 graden Celsius. De thermische scheuring van HDPE is een vrije radicalensplitsingsreactie van CC-bindingen. De reactie verlaagt het relatieve molecuulgewicht van de hars en introduceert vinylgroepen in de polymeerketen, waardoor koolwaterstoffen met een laag moleculair gewicht ontstaan.

Thermo-oxidatieve afbraak. Zuurstof valt HDPE-moleculen aan in een reeks vrije-radicalenreacties bij hoge temperaturen. Deze reacties verlagen het relatieve molecuulgewicht van de hars en introduceren zuurstofbevattende groepen zoals hydroxyl- en carboxylgroepen in de polymeerketen. De oxidatieve afbraak van HDPE wordt voornamelijk veroorzaakt door onzuiverheden, die voornamelijk katalysatorresten zijn die overgangsmetalen bevatten zoals titanium en chroom. Om thermo-oxidatieve afbraak te voorkomen, moeten antioxidanten, dat wil zeggen vrije-radicalenremmers, zoals naftylamine en fenyleendiamine, aan de hars worden toegevoegd.

Fotooxidatieve afbraak. Hoewel HDPE zelf een slecht vermogen heeft om ultraviolet licht te absorberen, kunnen de polaire producten die door degradatie worden geproduceerd sneller reageren met zuurstof, waardoor de extra vrije radicalenreactie wordt versneld. De fotooxidatieve degradatie van HDPE-hars veroorzaakt veroudering, oppervlaktescheuren, verbrossing, verkleuring en andere verschijnselen, en beschadigt tegelijkertijd de mechanische en elektrische eigenschappen aanzienlijk. Dit proces kan worden vertraagd met lichtstabilisatoren die de hars beschermen en UV-stralen absorberen.

De meeste HDPE-producten, waaronder folies, vezels, buizen en spuitgegoten producten, vertonen een zekere mate van moleculaire en kristallijne oriëntatie.

Sommige oriëntaties ontstaan ​​spontaan, zoals tijdens de stroming van de smelt in de mal en daaropvolgende kristallisatie. Bij de productie van vezels en films wordt de oriëntatie echter gecreëerd door een rekbewerking.

Er zijn twee vormen van oriëntatie in HDPE-producten. Wanneer de film en de vezel uniaxiaal worden uitgerekt onder het smeltpunt, is de c-as van het kristal altijd georiënteerd in de rekrichting en neemt de mate van oriëntatie toe met de rekverhouding, die dicht bij 100% kan liggen. De tweede oriëntatiemodus treedt op tijdens licht rekken bij het begin van de kristallisatie, typische omstandigheden voor de productie van geblazen film.

1. Qua mechanische eigenschappen, omdat de hoofdketen van HDPE weinig en korte vertakkingen heeft en een hoge kristalliniteit, zijn de treksterkte en hardheid beter dan LDPE. De slagvastheid is echter lager dan die van LDPE.
2. Qua thermische prestaties heeft HDPE de beste thermische prestaties. De maximale bedrijfstemperatuur kan 100°C bereiken zonder stress, en de minimale bedrijfstemperatuur is -70-100°C.
3. Qua chemische eigenschappen is HDPE beter bestand tegen oplosmiddelen dan LDPE.
4. Wat betreft luchtdoorlatendheid bedraagt ​​de luchtdoorlatendheid van HDPE slechts een vijfde van die van LDPE.
5. Verwerkingsprestaties. De plastificerende temperatuur van HDPE-spuitgieten is 180-250 °C, de matrijstemperatuur is 50-170 °C en de injectiedruk is 80-100 MPa. De extrusie-giettemperatuur is 165-260 ℃ en de extrusiedruk is 35-140 MPa. De blaasvormtemperatuur is 170-190 ℃ en de ultradunne filmvormtemperatuur is 180-230 ℃. De lineaire krimpverhouding van HDPE tijdens verwerking en vormgeving is 2%-5%.

De relatieve moleculaire massa, MWD, oriëntatie, morfologie en de mate van vertakking die de kristalliniteit en dichtheid van de hars bepalen, hebben allemaal een belangrijke invloed op de mechanische eigenschappen van de hars.

Effect van relatieve moleculaire massa en MWD. Alle elementen die de vorm van HDPE-hars vormen, worden door twee soorten krachten tot één geheel verbonden. Eén kracht is de van der Waals-kracht tussen aangrenzende moleculaire ketens in het polymeerkristal, en de andere is de binding van moleculen van het ene bouwblok aan het andere. Alleen voldoende lange moleculen kunnen als dergelijke bindingen fungeren, zonder hen zouden de sferulieten discreet zijn. Hierdoor is HDPE met een laag moleculair gewicht bros. Door het relatieve moleculaire gewicht van de hars verder te verhogen, wordt de rek bij breuk aanzienlijk verminderd en de treksterkte aanzienlijk verhoogd. Tegelijkertijd heeft de relatieve moleculaire massa ook invloed op de slagvastheid van HDPE-producten.

Invloed van de vertakkingsgraad. Wanneer de vertakkingsgraad van HDPE toeneemt, nemen de kristalliniteit en de dikte van de lamellen af, en deze verandering verandert uiteraard de mechanische eigenschappen van HDPE-hars. De twee eigenschappen die het meest worden beïnvloed, zijn treksterkte en trekrek. Naarmate de vertakkingsgraad toeneemt, wordt HDPE-hars zachter en elastischer.

Gerichte impact. Oriëntatie heeft een belangrijke invloed op de mechanische eigenschappen van HDPE. Producten met dezelfde doorsnede werden gemaakt met sterk georiënteerde en niet-georiënteerde HDPE-harsen, waarbij de eerste ongeveer 10 keer sterker was dan de laatste. Dit fenomeen kan worden verklaard door de theorie dat de mechanische sterkte van polymeren wordt bepaald door het aantal verbindingen tussen kristallen. Tijdens het proces van polymeerrekken en losbreken van zijn oorspronkelijke vorm, neemt het aantal verbindingen tussen kristallen aanzienlijk toe en wordt de sterkte van het polymeer aanzienlijk verbeterd. Oriëntatie kan ook de stijfheid van het polymeer aanzienlijk vergroten en de elasticiteitsmodulus van sterk georiënteerde HDPE-filamenten kan ongeveer 6 keer worden vergroot.