ПВД характеризуется особенно низким уровнем ответвлений на основных полимерных цепях
Полиэтилен (как класс материалов) производится с различной плотностью и коммерческими и научными названиями. Обычно называемый полиэтиленом, его названия IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) - полиэтилен или поли(метилен). Производители выпускают ПЭ различной плотности; на это свойство сильно влияет степень и форма боковых разветвлений полимерной цепи. Боковые ответвления снижают кристалличность и плотность, поэтому получаемый материал может варьироваться от сверхнизкой до сверхвысокой молекулярной массы; со многими промежуточными плотностями, достигаемыми путем смешивания различных плотностей. Диапазон плотностей полиэтилена представляет собой спектр свойств и пригодности для широкого и перекрывающегося применения, включая ПВД (полиэтилен высокой плотности). В этой статье будет сравниваться полиэтилен и ПВД с точки зрения применения. Следует отметить, что в этой статье полиэтилен используется в качестве названия первоначально изготовленного варианта материала, который представляет собой тяжелую разветвленную и сильно аморфную форму с самой низкой плотностью в семействе полимеров.
Что такое ПВД?
ПВД (полиэтилен высокой плотности) — это общее название ряда вариантов полиэтилена с более высокой молекулярной массой. Они отличаются от формы сверхвысокой молекулярной массы, UHMWPE, которая относится к классу материалов. Все формы полиэтилена химически схожи, они представляют собой длинные цепи CH2, которые образуются при высокой температуре и высоком давлении, катализируя побочные продукты распада диазометана в реакционной камере.
ПВД характеризуется особенно низким уровнем ответвлений на основных полимерных цепях и полным отсутствием длинных боковых ответвлений. Это позволяет цепочкам располагаться близко друг к другу в очень упорядоченном псевдокристаллическом расположении, что позволяет создавать материалы с более высокой плотностью. Степень бокового разветвления является результатом изменений условий процесса и катализаторов, и теперь это свойство хорошо контролируется; таким образом, могут быть изготовлены материалы с диапазоном молекулярной массы со свойствами, которые зависят от этого отклонения. Повышенная плотность и кристалличность делают ПЭВП более прочным, менее эластичным и более устойчивым к деформации под нагрузкой, чем ПЭНП. Типичная плотность HDPE составляет от 0,933 до 1,27 г/см3.
Что такое полиэтилен?
Полиэтилен (ПЭ) представляет собой термопластичный полимер, изготовленный из газообразного этилена. Он химически идентичен HDPE в том, что он образован из длинных цепей CH2, но отличается регулярностью и размером боковых ответвлений более коротких или длинных цепей мономера CH2. Боковые ветви ориентированы хаотично и могут быть обширными, образуя сети прикрепленных цепочек. ПЭ не следует путать с линейным полиэтиленом низкой плотности (ЛПЭНП), который характеризуется частыми беспорядочно ориентированными боковыми ответвлениями одного мономера CH2.
Эффект обширного разветвления, присутствующего в PE, заключается в увеличении расстояния между цепями, что снижает плотность и увеличивает вероятность запутывания цепей, отталкивая их дальше друг от друга. Пониженная плотность по сравнению с HDPE делает PE более мягким и слабым материалом, но более эластичным и более устойчивым к ударным нагрузкам. Типичная плотность полиэтилена составляет от 0,915 до 0,926 г/см3. Для получения дополнительной информации см. наше руководство по полиэтиленовым материалам.