Polyethylen uchel-foleciwlaidd: disgrifiad, eiddo, meysydd cais

Bob dydd, mae deunyddiau newydd a geir trwy gyfrwng artiffisial yn cael eu cyflwyno i feysydd gweithgaredd dynol. Mae un ohonynt yn polyethylen uchel-foleciwlaidd, sydd wedi dod yn gynnyrch masnachol ers y 1950au, ond mae'n ennill poblogrwydd go iawn yn unig.

Disgrifiad

Mae polyethylen uchel-foleciwlaidd yn un o'r mathau o ethylene polymerized thermoplastig. Ei brif nodwedd yw cadwyni moleciwlaidd hir iawn. Maent yn cael eu canfyddu'n well ac yn trosglwyddo llwythi, "digolledu" am eu rhyngweithio rhyngbrwythol.

Nid yw ymddangosiad y deunydd yn wahanol i wahanol fathau o blastig. Nid oes ganddo unrhyw arogl, blas, dim eiddo gwenwynig. Gellir rhoi unrhyw liw trwy gyflwyno lliwiau. Ar yr un pryd, mae ganddi set o eiddo sydd yn ei haddasu'n ffafriol o flaen polymerau eraill.

Mae polyethylen pwysau moleciwlaidd uchel yn ddeunydd anodd gyda chryfder effaith uchel. Mae'n gallu gwrthsefyll folteddau sylweddol. Nid yw'n amsugno lleithder, oherwydd yr hyn nad yw'n rhyngweithio â chroen dynol ac mae'n ymddangos yn llithrig. Yn ogystal, mae ganddo wrthwynebiad uchel i drawiad (mwy na dur) a chydeffaith isel ffrithiant.

Eiddo o polyethylen pwysau moleciwlaidd uchel

Fel y nodwyd eisoes, prif nodwedd y polymer pwysau moleciwlaidd uchel hwn yw cadwyni moleciwlaidd hir. Ar ben hynny, maent yn cael eu cyfeirio yn yr un cyfeiriad. Bron yn gyfochrog â'i gilydd. Mae hyn yn esbonio cryfder y deunydd.

Er gwaethaf y ffaith bod polyethylen pwysau moleciwlaidd uchel yn ffurfio cadwyni hir, mae'r bond rhwng y moleciwlau unigol yn wan. Mae'r ffigwr hwn yn orchymyn o faint is na deunydd Kevlar yn llai gwydn. Mae'r nodwedd hon yn golygu nad yw'r polymer yn gwrthsefyll gwres - mae'n toddi ar dymheredd o 144 gradd Celsius.

Nid yw'r polyethylen hon yn cynnwys esters, amines neu grwpiau hydroxyl, sy'n gwneud y deunyddiau yn dueddol o gyfryngau adweithiol a thrwm. Oherwydd hyn, nid yw'r sylwedd yn ddarostyngedig i ddŵr, lleithder, adweithyddion ymosodol, micro-organebau a pelydrau UV.

Prif ddulliau prosesu

Mae'r gofynion, yn ôl pa brawf polyethylen uchel-moleciwlaidd uchel, yn cael eu cynnwys yn GOST 16338-85. Yn ôl iddynt, mae synthesis y deunydd yn cael ei wneud gan weithredu catalyddion metallocen ar monomer-ethylene. Defnyddir y prif fathau o brosesau canlynol ar gyfer cynhyrchu cynhyrchion yn uniongyrchol:

1. Gel yn troelli. Mae'r deunydd crai yn cael ei gymysgu â'r toddydd. Mae'r màs sy'n deillio'n cael ei wthio drwy'r tyllau yn y dŵr. Mae'r ffilamentau a ffurfiwyd yn cael eu tanio mewn ffwrneisi gan dynnu a thynnu'r toddydd ar yr un pryd.
2. Pwysau poeth a sintering. Mae'r màs powdwr yn cael ei wasgu gan rym mawr, a thrwy hynny gael deunydd homogenaidd. Yna mae'n cael triniaeth thermol - sintering ar dymheredd o 150-200 gradd.
3. Allwthio'r plunger. Caiff deunyddiau crai eu toddi i fàs unffurf, tebyg i rwber, ac yna'u gwasgu trwy nozzlau arbennig.

Defnyddiwyd nyddu gel yn fwyaf eang. Wedi'r cyfan, dyma'r ffordd o gael ffibrau polyethylen uchel-foleciwlaidd, sydd â chryfder mawr.

Defnyddio yn y diwydiant milwrol

Defnyddir ffibrau, ar gyfer cynhyrchu polymer pwysau moleciwlaidd uchel, yn eang i greu offer amddiffynnol personol, yn enwedig bregiau bwled. Oherwydd eiddo o'r fath o edafedd fel disgyrchiant penodol isel a chryfder cynnyrch cymharol uchel (mae cymhareb y paramedrau hyn yn 7-8 gwaith yn uwch na dur), mae'r arfogaeth yn ysgafn ac yn gwrthsefyll bwledi, darnau ac elfennau niweidiol eraill.

Gwneir siacedi fflach o daflenni a geir trwy gymhwyso ffibrau i'w gilydd ar wahanol onglau. Diolch i'r dechnoleg hon, mae ffabrigau multiaxial yn ymddangos - math arbennig o frethyn vitreous, sy'n trosglwyddo straen yn gyson mewn unrhyw gyfeiriad. Wedi'i ddefnyddio i warchod y torso, mae polietylen pwysau moleciwlaidd uchel yn y bren. Gall priodweddau ffabrig aml-echelin warchod cerbydau arfog, yn ogystal â defnyddio ffibrau i greu menig sy'n gwrthsefyll toriadau.

Cais mewn meddygaeth

Mewn meddygaeth, defnyddir polyethylen pwysau moleciwlaidd uchel yn bennaf i greu mewnblaniadau ar gyfer y glun ar y cyd a'r asgwrn cefn, pen-glin. Am y tro cyntaf fe'i defnyddiwyd gyda phwrpas tebyg yn y pellter ym 1962. Ac ers hynny dechreuodd dominyddu.

Deunydd a ddefnyddir yn eang ac wedi'i addasu - rhwyll neu bolymer croes-gysylltiedig. Fe'i gwneir trwy ddiffodd ffibrau polyethylen uchel-foleciwlaidd gyda pelydrau gama neu electronau, sy'n croesi'r ffilamentau gyda'i gilydd. Wedi hynny, mae'n agored i effeithiau thermol, sy'n lleihau ei allu lleihau ocsideiddio.

Defnyddir ffibrau yn seiliedig ar y deunydd crai hwn hefyd ar gyfer suturing. Yr arweinydd wrth gynhyrchu'r cynnyrch hwn yw DSM, sy'n cyflenwi'r farchnad feddygol gyda ffilamentau ar gyfer gwythiennau o'r enw Dyneema Purity.

Defnyddio mewn diwydiant

Daethpwyd o hyd i'r defnydd mwyaf mewn diwydiant mewn taflen polyethylen uchel-moleciwlaidd uchel, a gyflenwir i'r farchnad gynhyrchu gyda biledi gwastad 2 cm o drwch. Mae'n seiliedig ar weithgynhyrchu ffenestri plastig dosbarth mawreddog, paneli PVC a phroffiliau PVC amrywiol.

Mewn peirianneg fecanyddol ar gyfer cynhyrchu modrwyau selio, cloddio, creu rhannau sy'n gweithredu mewn amgylcheddau hydrolig neu olew, yn ogystal ag mewn gosodiadau niwmatig â phwysau gweithredu uchel, pwysau moleciwlaidd polyethylen uchel 1000 yw un o'r prif fathau o bolisymau.