Учебное пособие Томск 2008 удк 678. 01(075. 8)(035)

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


Таблица 7д. Нормативные показатели качества ПЭВД луполен для различных марок
Таблица 7е. Нормативные показатели качества ПЭВД фертен для различных марок
Таблица 7ж. Нормативные показатели качества экструзионных композиций ПЭВД (ТУ 6-05-742-80)
Таблица 8. Влияние содержания наполнителя на свойства ПЭВД
Таблица 9. Влияние красителей* на электрические свойства ПЭВД
Таблица 10. ПЭНД и методы его переработки
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

Таблица 7д. Нормативные показатели качества ПЭВД луполен для различных марок

Показатель

1820Н

6001L

6001H

6001F

3311H

2511R

2034H

1824H

1823H

ПТР, г/10 мин

1,4-1,8

4-6

1,2-1,7

0,7-1

1,2-1,7

1,2-1,6

1,2-1,7

1,2-1,7

1,2-1,7

γ, кг/м3

926-928

959-961

959-961

958-960

932-934

924-926

920-921

917-918

917-918

σтр, МН/м2

8,5-9,0

26-28

26-28

26-28

14-15

10,5-11,5

10-11

8,5-9

8,5-9

Ер, МН/м2

1300

11000

11000

11000

4200

2700

2000

1300

1300

Нш

76

94

96

96

88

82

79

75

75

НВ, МН/м2

15

43

46

49

22

18

16

14

14

ε

2,5

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

tgδ

4·10-4

3·10-4

3·10-4

3·10-4

3·10-4

3·10-4

3·10-4

3·10-4

3·10-4

v,Ом·см

1016

1017

1017

1017

1017

1017

1017

1017

1017


Таблица 7е. Нормативные показатели качества ПЭВД фертен для различных марок

Показатель

ZD

ZS

U

D

Q

S

XX

LXX

ПТР, г/10 мин

0,4

0,7

1,2

2,5

4,5

7

20

70

εр, %

83

87

92

103

112

118

129

134

σр, МН/м2

12,5

11,9

11,3

10,4

9,9

9,4

8,4

7,1

σср, МН/м2

15,2

14,3

14,0

12,7

12,0

11,4

10,2

8,4

Еизг, МН/м2

149

136

132

125

119

114

104

92

Тхр, оС

<-77

<-77

-65

-50

-42

-31

-22

-14

Тр, оС

109

104

106

101

97

94

90

85


Таблица 7ж. Нормативные показатели качества экструзионных композиций ПЭВД (ТУ 6-05-742-80)

Показатель

175-101, 175-101а

175-102, 175-102а

175-103, 175-103а

175-104, 175-104а

175-105, 175-105а

175-106, 175-106а

ПТР, г/10 мин

0,462-0,721

0,5-0,7

0,5-0,65

0,5-1,33

0,52-0,65

0,43-0,56

γ, кг/м3

1048-1080

1102-1111

1120-1124

1000-1130

1160-1166

1150-1167

σтр, МН/м2

8,1-9,6

9,5-10,2

8,2-10

9,3-9,7

7,5-10,3

7,0-8,5

σр, МН/м2

9,7-9,9

9,9-10,2

8,2-11,3

9,3-9,7

7,3-10,3

7,1-8,6

εост, %

170-560

200-505

229-568

200-578

226-240

125-545




Показатель

168-101, 168-101а

168-102, 168-102а

168-103, 168-103а

168-104, 168-104а

168-105, 168-105а

168-106, 168-106а

ПТР, г/10 мин

7,51

7,49

7,55

7,82

7,37

7,26

γ, кг/м3

1020

1050

1100

1200

1200

1200

σтр, МН/м2

10,1

10,1

10,1

10,1

10,4

10,1

σр, МН/м2

9-10

9-10

9-10

9-10

7-10

7-10

εост, %

220

234

162

162

180

140


Таблица 8. Влияние содержания наполнителя на свойства ПЭВД

Показатель

Содержание карбоната кальция, %

Содержание стекловолокна, %

Содержание технического углевода (сажи), %

4,8

16,6

16,6

33,3

4,8

16,6

σр, МН/м2

13,3

10,5

13,5

19,1

9,6

12,1

εр, %

590

630

28

16,5

460

99

Ер, МН/м2

210

236

457

720

221

280

Т0,45, 0С

38

38

61

84

47

50

НВ, МН/м2

4,8

4,9

5,4

-

4,7

5,0

Таблица 9. Влияние красителей* на электрические свойства ПЭВД

Краситель

Концентрация

Зольность, %

tgδ·104

ε

Епр, кВ/мм

Пигмент голубой фталоцианиновый

0,05

-

4,4

2,3

49,7

Лак красный ЖБ

0,05

-

4,7

2,3

47,0

Кадмий лимонный

0,1

0,120

3,9

2,3

52,4

Кадмий желтый средний

0,1

-

4,4

2,3

48,7

Кадмий красный светлый

0,1

-

4,7

2,3

48,7

Оксид хрома

0,1

-

5,3

2,3

45,0

Диоксид титана

0,1

-

5,0

2,3

56,1

* Во всех случаях миграция отсутствует.


2.2 Полиэтилен низкого давления (ПЭНД)

Торговое название: полиэтилен высокой плотности (РФ); ги-факс, супер-дайлан, бакелит (США); карлон (Великобритания); хостален G (Германия); монлен (Италия), манолен (Франция); хей жекс (Япония).

В промышленности ПЭНД получают ионно-координационной полимеризацией этилена на катализаторах Циглера – Натта при 80°С и давлении от 0,3 до 0,5 МПа. В макромолекулах полимера, получаемого по данному методу, содержится меньшее по сравнению с ПЭВД количество коротких боковых ответвлений, которые располагаются друг от друга на расстоянии примерно 250-1000 углеродных атомов основной цепи. Полимерная цепь и боковые ответвления заканчиваются метильными группами: на каждую тысячу углеродных атомов приходится от 3 до 6 СНз–групп. Макромолекулы ПЭНД содержат также ненасыщенные связи.

ПЭНД является неполярным кристаллическим полимером (степень кристалличности составляет от 70 до 80 %), с температурой плавления от 120 до 125°С. Молекулярная масса промышленных марок колеблется от 50 до 800 тыс. По достижении молекулярной массы 2000 тыс. ПЭНД теряет текучесть (высокомолекулярный ПЭНД или ВМПЭНД). Такой полимер перерабатывается прессованием.

В процессе кристаллизации в ПЭНД образуются надмолекулярные кристаллические структуры – сферолиты диаметром от 1 до 20 мкм (в случае ПЭВД такие образования не превышают 10 мкм). Размер сферолитов существенно зависит от скорости и равномерности охлаждения изделий. При растяжении в поле механических сил сферолитная структура твердого термопласта трансформируется в фибриллярную, ориентированную в направлении приложения нагрузки. Поэтому физико-механические свойства изделий из ПЭНД существенно зависят от режима формования.

ПЭНД более устойчив к воздействию растворителей, жидких и газообразных агрессивных веществ, чем ПЭВД. Тем не менее, для повышения технологических и эксплуатационных показателей свойств в ПЭНД вводят термосветостабилизаторы и антиоксиданты. Практически для стабилизации ПЭНД применяются те же стабилизаторы, что и для ПЭВД.

ПЭНД представляет собой конструкционный материал общетехнического назначения с гораздо более высокими физико-механическими показателями, теплостойкостью, твердостью, жесткостью, морозостойкостью, чем ПЭВД,


Таблица 10. ПЭНД и методы его переработки

Марка ПЭНД

Применение

Метод переработки

20108-001

20208-002

Листы, плиты

Прессование

20308-005

Напорные трубы

Экструзия

20308-005

20408-007

20508-007

20608-012

20708-016

20808-024

Профильно-погонажные изделия

20308-005

20408-007

20505-007

20608-012

Фитинги

Литье под давлением

20608-012

20708-016

20808-024

20908-040

21008-075

Изделия с толщиной стенок от 3 мм и более

То же

20908-040

21008-075

Крупногабаритные изделия с толщиной стенок 3 мм и более

То же

21008-075

Крупногабаритные изделия с толщиной стенок от 1,5 мм и более и малогабаритные изделия с толщиной стенок 0,5 мм и более

То же

20408-007

20508-007

Для формирования выдувных изделий вместимостью 30 л и более

Выдувание

20608-012

Для формирования выдувных изделий вместимостью до 30 л

То же

20708-016

Для формирования выдувных изделий вместимостью до 15 л

То же

20808-024

Для формирования выдувных изделий вместимостью до 10 л

То же

20908-040

Для формирования выдувных изделий вместимостью до 2 л

То же

20608-012

20708-016

20808-024

20908-040

21008-075

Покрытие различных изделий

Напыление

21008-075

Покрытие бумаги, ткани и другие

Экструзия

20808-024

Пленки

Экструзия (плоскощелевой метод)

20808-024

209-08-040

Листы

Экструзия

20908-040

Электротехнические изделия

Литье под давлением

Экструзия

271-70

271-82

271-83

273-71

273-81

Технические изделия, в том числе электротехнические

Экструзия

273-71

273-79

273-80

273-81

Профильно-погонажные изделия

273-79

Напорные трубы и соединительные детали

То же

273-73

Композиции с техническим углеродом, предназначенные для изготовления изоляционных лент газопроводов

То же

276-73

276-75

276-83

276-84

276-85

276-95

Технические изделия, в том числе листы

То же

276-73

Изделия культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода

Выдувание

276-73

276-75

276-83

276-84

276-85

276-95

Для выдувания изделий вместимостью до 10 л

То же

276-73

276-75

276-83

276-84

276-85

276-95

Малогабаритные технические изделия массой до 250 г

Литье под давлением

276-73

Изделия культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода

То же

276-84

Для дисков тросодискового транспортера кормораздатчиков

Литье под давлением

276-73

276-75

276-83

276-84

276-85

276-95

Крупногабаритные изделия массой свыше 250 г

То же

277-73

Изделия культурно-бытового назначения и хозяйственного обихода

То же

поэтому материалоемкость изделий на его основе в 1,2-1,4 раза ниже. Диэлектрические свойства полиэтилена высокой и низкой плотности близки, однако присутствие в ПЭНД остатков катализатора несколько снижает высокочастотные характеристики полимерной изоляции. Наличие следов катализатора не позволяет рекомендовать ПЭНД для формования изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, без специальной обработки. ПЭНД более склонен к растрескиванию под влиянием напряжений и поверхностно-активных веществ, чем ПЭВД.

ПЭНД выпускается в соответствии с ГОСТ 16338-85. Марки 20108-001, 20208-002, 20308-005, ..., 21008-075 вырабатываются из полимера, полученного полимеризацией этилена в суспензии, а 271-70, 271-82, ..., 277-95 - в газовой фазе.

Условное обозначение марок ПЭНД аналогично обозначению марок ПЭВД (см. выше), однако после названия полимера ставится цифра 2, указывающая на то, что синтез полимера проводится при низком давлении; следующие далее цифры соответствуют добавкам, вводимым в базовую марку суспензионного ПЭНД (01 – антикоррозионная добавка; 03 –антикоррозионная добавка, светостабилизатор; 04, 07, 15 – антикоррозионная добавка, термостабилизатор; 11, 12, 17, 20, 23 – антикоррозионная добавка, термостабилизатор, светостабилизатор). В случае газофазного ПЭНД цифры соответствуют вводимым добавкам: термостабилизатор (70, 73, 82, 85, 95); термостабилизатор, светостабилизатор (71, 75, 79-81, 84).

ПЭНД используется в тех же отраслях промышленности, что и ПЭВД: для формования технических изделий, пленок,