PE (ПЭ) — описание, свойства и особенности
ПЭ, Полиэтилен — термопластичный полимер этилена. Полиэтилен является наиболее известным стандартным полимером.
РЕ принадлежат к неполярным материалам. В силу этой особенности материал не растворяется обычными растворителями, и, кроме того, почти не набухает. Для установок промышленных трубопроводов основное применение нашли высокомолекулярные классы PE с высокой плотностью. Классы разделяются в соответствии с их сопротивлением внутреннему давлению на PE80 и PE100.
Как определить
- Цвет: RAL 9005, черный янтарь.
- Маркировка: «PE».
Химико-физические свойства
Трубопроводы из PE пригодны для использования с кислотами, щелочами, растворителями, спиртами и водой.
Системы трубопроводов из PE выдерживают низкие температуры (до −50°С), обладают стойкостью к абразивной нагрузке, допускаются к использованию в пищевой промышленности, имеют превосходную гибкость и химическую стойкость.
Типы возможных соединений
Виды сварки:стыковая, электромуфтовая.
Доступные для поставки размеры
Метрическая труба, диаметр 20 — 400 мм.
Особенности материала
Рекомендуемые области применения:
В трубопроводных системах РЕ в наибольшей степени используется для прокладки подземных газовых и водопроводных систем. Для этих сфер применения полиэтилен стал основным материалом в большом количестве стран. Однако преимуществами данного материала также пользуются в строительстве и при создании промышленных трубопроводов. В связи с отличной устойчивостью РЕ к абразивной нагрузке, трубопроводные системы применяются в многочисленных сферах для транспортировки сухих веществ и взвесей. PE черного типа одобрен для использования в пищевой промышленности.
Основные свойства:
- Превосходная гибкость;
- Применение в широком температурном диапазоне от — 50 °С до + 60°С;
- Хорошая стойкость к абразивному истиранию;
- Высокая ударная вязкость даже при очень низких температурах
- Хорошая химическая стойкость (устойчив к кислотам, щелочам, растворителям, спиртам и воде.
От жира и масла РЕ лишь немного разбухает; - Полиэтилен черного цвета эффективно защищен от УФ света с помощью добавления в его состав черного углерода;
- Безопасное и простое соединение с помощью сварки
От жира и масла РЕ лишь немного разбухает;Технические характеристики
| Свойства | Значение PE80 | Значение PE100 | Стандарт |
|---|---|---|---|
| Плотность | 0,93 г/см³ | 0,95 г/см³ | EN ISO 1183-1 |
| Предел текучести при 23 °С | 18 Н/мм² | 25 Н/мм² | EN ISO 527-1 |
| Модуль гибкости при 23°С | 700 Н/мм² | 900 Н/мм² | EN ISO 527-1 |
| Ударная вязкость по Шарпи при 23 °С | 110/p кДж/м² | 83/p кДж/м² | EN ISO 179-1/1 eA |
| Ударная вязкость по Шарпи при -40 °С | 7 кДж/м² | 13 кДж/м² | EN ISO 179-1/1 eA |
| Твердость при вдавливании шарика (132Н) | 37 МПа | 37 МПа | EN ISO 2039-1 |
| Точка плавления кристаллитов | 131 °C | 130 °C | DIN 51007 |
| Коэффициент теплвого расширения | 0,15. ..0,20 мм/м К | 0,15…0,20 мм/м К | DIN 53752 |
| Теплопроводность при 23 °С | 0,43 Вт/м К | 0,38 Вт/м К | EN 12664 |
| Водопоглощение при 23°С/24ч | 0,01-0,04% | 0,01-0,04% | EN ISO 62 |
| Цвет | RAL 9005, черный янтарь | RAL 9005, черный янтарь | |
| Предельный кислородный индекс (LOI) | 17,4% | 17,4% | ISO 4589-1 |
Физико-механические свойства PE
Общие свойства полиэтилена
В результате непрерывнй модификации полимерных материалов, прочность труб и фитингов была значительно улучшена. Этот факт был зафиксирован в новых международных стандартах (ISO 9080, EN1555, EN12201), которые допускают более высокие рабочие давления.
Полиэтилен (PE) больше не классифицируется по плотности (например PE-LD, PE-MD, PE-HD), теперь он разделяется по классам твердости.
По сравнению с другим термопластиками, PE показывает отличное сопротивление диффузии и поэтому может использоваться для транспортировки газов в течение многих лет.
Другие существенные преимущества этого материала:Стойкость к УФ облучению (если черный цвет), и гибкость („ гибкая система трубопровода „). Физиологически не токсичен. По своему составу материал полиэтилен допускается к применению в пищевой промышленности ( В соответствии с QNORM B 5014, Часть 1, BGA, KTW Руководящие принципы).
PE трубы и фитинги проверены и сертифицированы в качестве пригодных для питьевой воды согласно DVGW директива W270.
Трубы из полиэтилена могут применяться в широком диапазоне мощных радиоактивных излучений. Трубы из PE хорошо использовать для дренажа радиоактивных сточных вод от лабораторий и в системах трубопроводов охлаждения воды для промышленных ядерных реакторов.
Обычно радиоактивные сточные воды содержат бетта- и гамма излучения. PE системы трубопровода не становятся радиоактивными в этих условиях даже после многих лет использования. Также при высоком уровне радиации в окружающей среде трубы из PE не повреждаются в течение всего срока службы, если они не подвергаются постоянному воздействию доз радиации больших, чем 104 Рентген.
- Высокое сопротивление УФ-облучению
- Гибкость
- Малый удельный вес 0,95g/cm3
- Хорошая транспортабельность (можно сворачивать в бухты)
- Очень хорошее химическое сопротивление
- Устойчивость к погодным факторам
- Лучевое сопротивление
- Легко сваривается
- Очень хорошее сопротивление трению Возможность укладки под землей
- Из-за малого фрикционного сопротивления меньшие потери давления по сравнению с металлами
- Сопротивление к замораживанию
- Стойкий к грызунам
- Стойкий ко всем видам микробной коррозии
Эти материалы могут также быть описаны как типы полиэтилена третьего поколения (PE-3) Это — дальнейшее развитие PE материалов, которые с помощью изменения процесса полимеризации приобретают заданное молекулярное массовое распределение.
Поэтому типы PE 100 имеют более высокую плотность, и лучшие механические свойства, т.е. более высокую жесткость и твердость. Также увеличивается рабочее давление и сопротивление распространению трещин. Следовательно, этот материал подходит для производства напорных труб больших диаметров. По сравнению с обычными напорными трубами из PE, возможно применение труб с меньшими толщинами стенок для соответствующих давлений.
Модифицированный полиэтилен PE 80-el (электропроводный)
Благодаря наличию электропроводности, PE 80-el часто используется для транспортировки легких горючих сред (например, топлива), или для транспортировки пыли т.к. эти системы трубопроводов могут быть заземлены.
Таблица характеристик и свойств полиэтилена.
Все, что вам нужно знать о полиэтилене (ПЭ)
Что такое ПЭ и для чего он используется? Полиэтилен – термопластичный полимер с переменной кристаллической структурой и широким спектром применения в зависимости от конкретного типа.
Это один из наиболее широко производимых пластиков в мире: ежегодно во всем мире производятся десятки миллионов тонн. Коммерческий процесс (катализаторы Циглера-Натта), который принес ПЭ такой успех, был разработан в 19 веке.50-х годов двумя учеными, Карлом Циглером из Германии и Джулио Натта из Италии.
Существует несколько типов полиэтилена, каждый из которых лучше всего подходит для различных областей применения. Вообще говоря, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) гораздо более кристалличен и часто используется в совершенно других условиях, чем полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Например, LDPE широко используется в пластиковой упаковке, такой как пакеты для продуктов или полиэтиленовая пленка. HDPE, напротив, широко применяется в строительстве (например, при производстве дренажных труб). Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMW) имеет высокоэффективные применения в таких вещах, как медицинские устройства и пуленепробиваемые жилеты.
Какие существуют типы полиэтилена? Полиэтилен обычно относят к одному из нескольких основных соединений, наиболее распространенными из которых являются LDPE, LLDPE, HDPE и полипропилен со сверхвысокой молекулярной массой.
- Полиэтилен низкой плотности (LDPE) — очень гибкий материал с уникальными свойствами текучести, что делает его особенно подходящим для изготовления пакетов для покупок и других видов пластиковой пленки. LDPE обладает высокой пластичностью, но низкой прочностью на растяжение, что проявляется в реальном мире по его склонности к растяжению при деформации.
- Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) очень похож на LDPE, но имеет дополнительные преимущества. В частности, свойства ЛПЭНП могут быть изменены путем корректировки компонентов рецептуры, а общий производственный процесс для ЛПЭНП обычно менее энергоемкий, чем для ПЭНП.
- Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) — прочный, умеренно жесткий пластик с высококристаллической структурой. Он часто используется в производстве пластиковых пакетов для молока, стирального порошка, мусорных баков и разделочных досок.
- Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMW) представляет собой чрезвычайно плотный вариант полиэтилена, молекулярная масса которого обычно на порядок больше, чем у HDPE. Из него можно сплести нити с прочностью на растяжение во много раз большей, чем у стали, и его часто используют в пуленепробиваемых жилетах и другом высокопроизводительном оборудовании.
Теперь, когда мы знаем, для чего он используется, давайте рассмотрим некоторые ключевые свойства полиэтилена. PE классифицируется как «термопласт» (в отличие от «термореактивного») в зависимости от того, как пластик реагирует на тепло. Термопластичные материалы становятся жидкими при температуре их плавления (110-130 градусов Цельсия в случае ПЭНП и ПЭВП соответственно).
Полезным свойством термопластов является то, что их можно нагревать до точки плавления, охлаждать и снова нагревать без существенной деградации. Вместо сжигания термопласты, такие как полиэтилен, сжижаются, что позволяет легко формовать их под давлением, а затем перерабатывать. Напротив, термореактивные пластмассы можно нагревать только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первый нагрев вызывает схватывание термореактивных материалов (аналогично двухкомпонентной эпоксидной смоле), что приводит к химическому изменению, которое невозможно обратить. Если вы попытаетесь нагреть термореактивный пластик до высокой температуры во второй раз, он сгорит. Эта характеристика делает термореактивные материалы плохими кандидатами на переработку.
Различные типы полиэтилена демонстрируют широкое разнообразие своей кристаллической структуры. Чем менее кристаллический (или аморфный) пластик, тем более он проявляет склонность к постепенному размягчению; то есть пластик будет иметь более широкий диапазон между температурой стеклования и температурой плавления.
Кристаллические пластики, напротив, демонстрируют довольно резкий переход от твердого состояния к жидкому.
Полиэтилен является гомополимером, так как состоит из одного мономерного компонента (в данном случае этилена: Ch3=Ch3).
Почему так часто используется полиэтилен?Полиэтилен — невероятно полезный товарный пластик, особенно среди компаний, занимающихся дизайном продукции. Из-за разнообразия вариантов PE он используется в самых разных областях. Если это не требуется для конкретного применения, мы обычно не используем полиэтилен как часть процесса проектирования в Creative Mechanisms. Для некоторых проектов деталь, которая в конечном итоге будет массово производиться из полиэтилена, может быть прототипирована с использованием других, более удобных для прототипирования материалов, таких как АБС.
Полиэтилен недоступен для 3D-печати. Она может быть изготовлена на станке с ЧПУ или вакуумной формовкой.
Как производится полиэтилен? Полиэтилен, как и другие пластмассы, начинается с перегонки углеводородного топлива (в данном случае этана) в более легкие группы, называемые «фракциями», некоторые из которых объединяются с другими катализаторами для производства пластмасс (обычно путем полимеризации или поликонденсации).
Подробнее о процессе можно прочитать здесь.
Полиэтилен доступен в виде листов, стержней и даже специальных форм во множестве вариантов (LDPE, HDPE и т. д.), что делает его хорошим кандидатом для субтрактивной обработки обработки на фрезерном или токарном станке. Цвета обычно ограничены белым и черным.
PE в настоящее время недоступен для FDM или любого другого процесса 3D-печати (по крайней мере, не от двух основных поставщиков: Stratasys и 3D Systems). PE похож на PP тем, что с ним может быть сложно создать прототип. Вы в значительной степени застряли с обработкой с ЧПУ или вакуумным формованием, если вам нужно использовать их в процессе разработки прототипа.
Является ли полиэтилен токсичным? В твердой форме, шт. Полиэтилен часто используется в пищевой промышленности. Он может быть токсичным при вдыхании и/или попадании на кожу или в глаза в виде пара или жидкости (т.
е. во время производственных процессов). Будьте осторожны и следуйте инструкциям по обращению с расплавленным полимером, в частности.
Полиэтилен, как правило, дороже полипропилена (который можно использовать в аналогичных деталях). ПЭ уступает только ПП как лучший выбор для живых петель.
Если вашей компании требуется использование полиэтилена для питания вашего продукта, обратитесь в фирму по разработке продуктов, которая знает плюсы и минусы полиэтилена и сможет найти способ реализовать его или найти лучшую замену. Чтобы назначить встречу с командой Creative Mechanisms, свяжитесь с нами сегодня.
Материальные свойства полиэтилена (PE) Термопласт
Полиэтилен (HDPE/LDPE)
Искать Другие материалы
< Назад
Вы здесь:
Создан
Последнее обновление
Диэлектрический производство
Полиэтиленовые термопластики
Полиэтилен (PE) — наиболее широко используемые термопластики . . Он доступен в различных классах и составах для удовлетворения различных потребностей. В целом, полиэтилены обладают отличной химической и ударной стойкостью, электрическими свойствами и низким коэффициентом трения. Он считается диэлектрическим материалом. Кроме того, полиэтилены легкие, легко обрабатываются и практически не поглощают влагу. Подробнее о свойствах материала см. в таблице ниже. Существует четыре категории полиэтиленовых термопластичных материалов в зависимости от плотности/свойств: полиэтилен с низкой, средней, высокой (HDPE) и сверхвысокой молекулярной массой. К ним относятся: Свяжитесь со специалистом по производству диэлектриков, чтобы обсудить использование полиэтилена для изготовления пластиковых деталей или приобрести полиэтиленовый материал. Звоните по телефону 800-367-9122 или пишите по адресу [email protected]. Применения для полиэтилена (PE) термопластика
Свойства полиэтиленового материала
Свойство Метрическая система единиц Английский 6 единиц Механический Предел текучести 2,62e7 — 3,1e7 Па 3,8 — 4,5 тыс.фунтов/кв.дюйм Прочность на растяжение 2.21e7 — 3.1e7 Па 3,21 — 4,5 тыс.фунтов/кв.дюйм Удлинение 11,2 — 12,9 % деформации 1,12e3 — 1,296 фунтов на кв. дюйм Термический Максимальная рабочая температура 113–129 °C 235–264 °F Температура плавления 130–137 °C 266–279 °F Изолятор или проводник Изолятор Изолятор Удельная теплоемкость 1,75e3 — 1,81e3 Дж/кг °C 0,418 — 0,432 БТЕ/фунт. 