பாலிஎதிலினின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

பாலிஎதிலீன் (பாலிஎதிலீன், PE என குறிப்பிடப்படுகிறது) என்பது ஒரு தெர்மோபிளாஸ்டிக் பிசின் ஆகும், இது எத்திலீன் மோனோமரின் பாலிமரைசேஷனால் தயாரிக்கப்படுகிறது. தொழில்துறையில், எத்திலீன் மற்றும் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான ஏ-ஓலிஃபின் கோபாலிமர்களும் அடங்கும். பாலிஎதிலீன் வாசனையற்ற, நச்சுத்தன்மையற்ற, மெழுகு போல உணர்கிறது, சிறந்த குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்புடன் (-100 ~ -70 ° C வரை மிகக் குறைந்த பயன்பாட்டு வெப்பநிலை). நல்ல வேதியியல் நிலைத்தன்மை, ஏனெனில் கார்பன் - கார்பன் ஒற்றை பிணைப்பு இணைப்பு மூலம் பாலிமர் மூலக்கூறு, பெரும்பாலான அமிலம் மற்றும் கார அரிப்புகளை எதிர்க்கக்கூடும் (அமிலத்தின் ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகளை எதிர்க்காது). அறை வெப்பநிலையில் பொதுவான கரைப்பான்களில் கரையாதது, குறைந்த நீர் உறிஞ்சுதல், சிறந்த மின் காப்பு.

பாலிஎதிலினின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

1. பாலிஎதிலினின் அமைப்பு

ஒவ்வொரு வகை பாலிஎதிலினின் (PE) கட்டமைப்பிற்கான பொதுவான சூத்திரத்தை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

அதன் கலவை கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜனின் இரண்டு அணுக்கள் மட்டுமே, மேலும் இது பாலிமர் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் சேர்மங்களில் எளிமையான கட்டமைப்பையும் மிகச்சிறிய சங்கிலி இணைப்புகளையும் கொண்டுள்ளது. இது அடிப்படையில் உயர் உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜனத்தின் ஒரு பாரஃபின் மெழுகு, அதாவது, ஒரு கொழுப்பு நீண்ட சங்கிலி பாலிமர். மோனோமர் மூலக்கூறு எத்திலீன் முற்றிலும் சமச்சீர் காரணமாக, இதனால் மூலக்கூறு சங்கிலி பிணைப்பு பயன்முறையில் PE கட்டமைப்பு அலகு அடிப்படையில் ஒன்று மட்டுமே. சிசி ஒற்றை பிணைப்பு σ பிணைப்பு, அதன் எலக்ட்ரான் மேகக்கணி விநியோகம் அச்சு சமச்சீரற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது, கார்பன் சங்கிலி பாலிமர் சேர்மங்களில் மிகச்சிறிய துருவமுனைப்பு, உள் சுழற்சியின் அளவு மிகக் குறைவு, உள் சுழற்சி தடைகள் பெரிதாக இல்லை , மற்றும் சாத்தியமான இணக்கங்களின் எண்ணிக்கை பெரியது.

PE இன் இடைக்கணிப்பு தொடர்புகளின் வான் டெர் வால்ஸ் படை மற்றும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு சக்தியும் மிகச்சிறியதாகும், ஒத்திசைவு ஆற்றல் 260J/CM3, மூலக்கூறு சங்கிலி மென்மையாகவும், சிதைக்க எளிதானது என்றும், 293 J/CM3 க்கும் குறைவான பிற மேக்ரோமிகுலூம்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன ரப்பராக, PE மட்டுமே விதிவிலக்கு, இது வழக்கமான நெகிழ்வான மேக்ரோமோலிகுல் சங்கிலிக்கு சொந்தமானது.

PE வேதியியல் கலவை மற்றும் நேரியல் குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட பாலிஎதிலீன் (எல்.எல்.டி.பி. ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான பல்வேறு வகையான இரட்டை பிணைப்புகள் கூட, எல்.டி.பி.இ.யில் இன்னும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு கார்போனைல் மற்றும் ஈதர் குழு உள்ளது. எல்.டி.பி.இ> எல்.எல்.டி.பி. HDPE ஒரு சில குறுகிய கிளைகள் மட்டுமே, நேரியல் மேக்ரோமிகுலூம்கள் துறை, மேக்ரோமோலிகுலர் சங்கிலிகள் பிணைப்புடன் இணைக்கப்படவில்லை, மிகவும் மென்மையான மற்றும் மீள்; எல்.டி.பி.இ என்பது ஒரு நீண்ட, குறுகிய கிளைத்த நேரியல் மேக்ரோமிகுலூம்கள் ஆகும், இதனால் மூலக்கூறு சங்கிலிக்கு இடையிலான தூரம் அதிகரிக்கிறது, மேக்ரோமிகுலூல்கள் தளர்வான, குறைந்த அடர்த்தி, குறைந்த படிகத்தன்மை, குறைந்த அடர்த்தி, குறைந்த படிகத்தன்மை கொண்டவை. எல்.டி.பி.இ என்பது நீண்ட மற்றும் குறுகிய கிளை சங்கிலிகளைக் கொண்ட ஒரு நேரியல் மேக்ரோமிகுலூல் ஆகும், கிளைத்த சங்கிலிகள் மேக்ரோமோலிகுலர் சங்கிலிகளுக்கு இடையிலான தூரத்தை அதிகரிக்கின்றன, மேக்ரோமிகுலூம்கள் தளர்வாக அடுக்கி வைக்கப்படுகின்றன, அடர்த்தி குறைவாக உள்ளது, படிகத்தன்மை குறைவாக உள்ளது, அது மென்மையாக இருக்கிறது, எனவே கடினத்தன்மை, வலிமை மற்றும் LDPE இன் வெப்ப எதிர்ப்பு குறைவாக உள்ளது.

பாலிஎதிலீன் மூலக்கூறின் உள்ளமைவு (வேதியியல் பிணைப்புகளால் நிர்ணயிக்கப்பட்ட மேக்ரோமோலிகூலின் இடைவெளியில் அணுக்கள் அல்லது குழுக்களின் வடிவியல் ஏற்பாடு) இலவச நிலையில் ஒரு சீரற்ற வரி குழு ஆகும், மேலும் இது வெளிப்புற சக்தியால் நீட்டிக்கப்பட்ட பிறகு, சிசி ஒற்றை பிணைப்பு நீளம் பிணைப்பு 0.154 என்.எம், பிணைப்பு கோணம் 109.3 °, மற்றும் பற்களின் சுருதி 0.253 என்.எம்.

பல்வேறு வகையான பாலிஎதிலினின் படிகத்தன்மை வேறுபட்டது, எல்.டி.பி.இ சுமார் 65%, எச்டிபிஇ சுமார் 80%~ 90%, எல்.எல்.டி.பி.இ சுமார் 65%~ 75%ஆகும். படிகத்தன்மையின் அதிகரிப்புடன், PE தயாரிப்புகளின் அடர்த்தி, விறைப்பு, கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமை மேம்படுகிறது, ஆனால் அதன் தாக்க பண்புகள் குறைகின்றன. பாலிஎதிலீன் வகைகள் வெவ்வேறு படிகத்தன்மை மட்டுமல்ல, படிகமயமாக்கல் வடிவம் மற்றும் படிக அளவுருக்கள் ஒரே மாதிரியானவை அல்ல.

பாலிஎதிலினின் படிக வடிவத்தில் கோள படிகங்கள் மற்றும் ஒற்றை படிகங்கள் உள்ளன. பாலிஎதிலீன் உருகிய பின்னர் முந்தையது பெறப்படுகிறது, அதாவது, அனைத்து திசைகளிலும் சிதறடிக்கப்பட்ட கருக்களின் வளர்ச்சியால் பெறப்பட்ட படிக திரட்டிகள்; பிந்தையது பாலிஎதிலினின் நீர்த்த தீர்வுகளின் குளிரூட்டலால் பெறப்படுகிறது. அட்டவணை 1-2 வெவ்வேறு முறைகளால் பெறப்பட்ட PE இன் படிகத்தன்மையைக் காட்டுகிறது.

PE இன் அடர்த்தி படிகத்தன்மை XC உடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது, மேலும் இரண்டிற்கும் இடையிலான உறவு:

டி என்பது மாதிரியின் அளவிடப்பட்ட அடர்த்தி; டி 1 மற்றும் டி 2 ஆகியவை முறையே முழுமையாக படிகப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் முழுமையாக உருவமற்ற PE இன் அடர்த்தியாகும். பொதுவாக, பிரிக்கப்படாத PE இன் படிக கட்டத்தின் அடர்த்தி 1.014 கிராம்/செ.மீ 3 மற்றும் உருவமற்ற கட்டத்தின் அடர்த்தி 25 at இல் 0.84 கிராம்/செ.மீ 3 ஆகும்.

இந்த சமன்பாடு ஓரளவு படிகப்படுத்தப்பட்ட பாலிமரில் (அதாவது, சோதிக்கப்பட வேண்டிய மாதிரி) படிக மற்றும் உருவமற்ற கட்டங்களின் அடர்த்தி முறையே முழு படிக மற்றும் முழு உருவமற்ற கட்டங்களின் அடர்த்திக்கு சமம் என்று கருதுகிறது. உண்மையில், எந்தவொரு PE க்கும் 100% படிகமாகவோ அல்லது முற்றிலும் உருவமற்றதாகவோ இருப்பது சாத்தியமில்லை.

PE இன் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு நிறை பெரும்பாலும் அதன் சராசரி பாலிமரைசேஷன் (படம்), எடை சராசரி உறவினர் மூலக்கூறு நிறை (படம்) அல்லது எண் சராசரி உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜன (படம்) ஆகியவற்றால் விவரிக்கப்படுகிறது, மேலும் தொடர்புடைய மூலக்கூறு வெகுஜனத்தின் விநியோகம் விநியோக வளைவால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் விநியோக அகல குறியீடு (படம்). PE இன் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு நிறை மற்றும் அதன் விநியோகம் ஆகியவை PE கிளைகளின் அளவு மற்றும் நிறைவுறா அளவு போன்ற செயல்திறனில் அதே விளைவைக் கொண்டுள்ளன. வெவ்வேறு பாலிமரைசேஷன் முறைகள் மற்றும் இயக்க நிலைமைகள் காரணமாக, உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜனமானது பரந்த அளவில் மாறுபடலாம், அதாவது 10,000 முதல் பல்லாயிரக்கணக்கான, நூறாயிரக்கணக்கான அல்லது மில்லியன் கூட முக்கியமான உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜனத்திலிருந்து. உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜன விநியோகம் வெவ்வேறு பாலிமரைசேஷன் நிலைமைகளுடன் வேறுபடுகிறது, குறிப்பாக கேரியர் ஜீக்லர் வினையூக்கியுடன் குறைந்த அழுத்த PE க்கு, ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு வெகுஜன விநியோகம் மிகவும் குறுகியதாக இருக்கக்கூடும். சாதாரண PE இன் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு நிறை 40,000 ~ 120,000, மற்றும் UHMWPE இன் 1,000,000-4,000,000 ஆகும். அதிக மூலக்கூறு எடை, பிசினின் இயந்திர பண்புகள், அதாவது இழுவிசை வலிமை, குறைந்த வெப்பநிலை எம்ப்ரிட்ட்லெமென்ட் சொத்து, சுற்றுச்சூழல் அழுத்த விரிசலுக்கு எதிர்ப்பு போன்றவை போன்றவை, ஆனால் செயலாக்க செயல்திறன் மோசமடைகிறது.

மேற்கண்ட அளவுருக்களுக்கு கூடுதலாக, உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜனத்தின் அளவை மறைமுகமாக விளக்குவதற்கு PE மூலக்கூறின் அளவை உருகும் ஓட்ட விகிதம் (MFR) மூலம் வெளிப்படுத்தலாம், MFR சிறியது, அதிக ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு வெகுஜனமானது, மற்றும் நேர்மாறாக, குறைந்த உறவினர் மூலக்கூறு நிறை. LDPE ஐப் பொறுத்தவரை, MFR 20 ~ 50 g/10 நிமிடம், HDPE 4 ~ 15 g/10 நிமிடம், மற்றும் LLDPE 3 ~ 10 g/10 நிமிடம்.

எல்.டி.பி.இ.க்கு, எம்.எஃப்.ஆர் மற்றும் எண் சராசரி உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜன படம் பின்வரும் தோராயமான உறவைக் கொண்டுள்ளன:

ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு வெகுஜனத்தின் அளவு மற்றும் அதன் விநியோகம் பிளாஸ்டிக்ஸின் பயன்பாட்டினை மற்றும் செயலாக்க செயல்திறனில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, மேற்கண்ட உறவு செயலாக்க செயல்திறனில் பாலிமர் மூலக்கூறின் அளவின் விளைவை விளக்குகிறது, ஏனெனில் MFR இன் நிலை ஒரு உடல் உருகும் பாகுத்தன்மையின் அளவைக் குறிக்கும் அளவு, இது செயலாக்க திரவத்தின் ஒரு நடவடிக்கையாகும், மேலும் MFR க்கும் உருகலின் வெளிப்படையான பாகுத்தன்மை (η) இடையே பின்வரும் தோராயமான உறவும் உள்ளது:

குறைந்த MFR காரணமாக HDPE, பாகுத்தன்மையை விட (உறவினர் மூலக்கூறு வெகுஜனத்தின் ஒப்பீட்டு நடவடிக்கை) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. தொழில்துறை PE டெட்ராஹைட்ரோனாப்தாலீன் அல்லது டெகாஹைட்ரோனாப்தாலீன் ஆகியவற்றில் கரைக்கப்பட்ட, கரைசலில் அதன் வெகுஜன பின்னம்: சி 0.5%, உயர் மற்றும் குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட PE 120 ℃ 75 என அளவிடப்பட்டது ℃ அதன் தீர்வு பாகுத்தன்மையின் நிலைமைகளின் கீழ், பாகுத்தன்மையின் செறிவை விட பின்வரும் சூத்திரம் கணக்கிடப்படுகிறது [η ']

அங்கு η0 என்பது கரைப்பான் பாகுத்தன்மை, pa-s.