Полиэтилен
Полиэтилен (ПЭ) [-CH2-CH2-]n
существует в двух модификациях, отличающихся по структуре, а значит,
и по свойствам. Обе модификации получаются из этилена CH2=CH2.
В одной из форм мономеры связаны в линейные цепи с СП
обычно 5000 и более; в другой — разветвления из 4-6 углеродных атомов
присоединены к основной цепи случайным способом. Линейные полиэтилены
производятся с использованием особых катализаторов, полимеризация
протекает при умеренных температурах (до 150° С) и давлениях (до
20 атм).
Линейные полиэтилены образуют области кристалличности, которые
сильно влияют на физические свойства образцов. Этот тип полиэтилена
(см. таблицу) обычно называют полиэтиленом высокой плотности;
он представляет собой очень твердый, прочный и жесткий термопласт,
широко применяемый для литьевого и выдувного формования (см. ниже)
емкостей, используемых в домашнем хозяйстве и промышленности. Полиэтилен
высокой плотности прочнее полиэтилена низкой плотности.
| СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ |
| СП |
от 1000 до 50 000 |
| Тпл |
129-135° С |
| Тст |
ок. -60° С |
| Плотность |
0,95-0,96 г/см3 |
| Кристалличность |
высокая |
| Растворимость |
растворим в ароматических углеводородах только при температурах
выше 120° С |
Разветвленные полиэтилены первоначально получали нагреванием этилена
(со следами кислорода в качестве инициатора) до температур порядка
200° С при очень высоких давлениях (свыше 1500 атм). Разветвления
уменьшают способность полиэтилена к кристаллизации, в результате
эта разновидность полиэтилена имеет следующие свойства:
| СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ |
| СП |
от 800 до 80 000 |
| Тпл |
108-115° С |
| Тст |
ниже -60° С |
| Плотность |
0,92-0,94 г/см3 |
| Кристалличность |
низкая |
| Растворимость |
растворим в ароматических углеводородах только при температурах
выше 80° С |
Этот полиэтилен обычно называют полиэтиленом низкой
плотности. Разработаны методы получения полиэтилена низкой плотности
при низком давлении и умеренных температурах сополимеризацией
этилена с другим олефином, например бутиленом
CH2=CH-CH2-CH3. Там, где в цепь
встраивается бутиленовая единица, образуется короткая боковая
цепь:
В этом случае упаковка цепей не может быть столь же плотной, как
для "чистого" полиэтилена. Полиэтилен низкой плотности
представляет собой прочный, очень гибкий и слегка упругий термопласт,
несколько более мягкий, легче формуемый и выдавливаемый, чем полиэтилен
высокой плотности; полиэтилен низкой плотности находит
широкое применение в производстве покрытий, упаковочных материалов
и изделий, изготовляемых методом литьевого формования.
Полиэтилен - один из наиболее
полезных и важных пластических материалов. Детали электронных устройств,
покрытие картонных молочных пакетов, упаковочные пленки и игрушки
- вот далеко не полный перечень того, что делают из полиэтилена.
Литература:
Энциклопедия полимеров, тт. 1-3. М., 1972-1977
Пластики конструкционного назначения (реактопласты). М., 1974
Термопласты конструкционного назначения. М., 1975
Промышленные полимерные композиционные материалы. М., 1980
Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Полимерные материалы. Л., 1982
|
