İçindekiler
Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) vs. polietilen (PE)
Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE ) ve polietilen (PE) her ikisi de polietilen türüdür, ancak üretimdeki farklılıklar nedeniyle farklı özelliklere sahiptirler.
HDPE, polietilen ailesi içinde yüksek kristallik özelliği ile karakterize edilen özel bir türdür. kristallik Ana polimer zincirlerinde düşük oranda yan dallanma grupları ve uzun yan dalların bulunmaması ile karakterize edilir.
Bu, HDPE moleküllerinin düzenli, sözde kristal bir yapıda düzenlenmesini sağlar ve bu da malzemeye benzersiz mekanik özellikler kazandırır. Öte yandan, bir malzeme sınıfı olarak polietilen, polimer zincirinin yan dallanma derecesi ve şeklinin özelliklerini güçlü bir şekilde etkilediği bir dizi yoğunlukta üretilir.
Üretimdeki farklılıklar, polietilen için farklı yoğunluklara ve YYPE de dahil olmak üzere farklı ticari ve bilimsel isimlere yol açmaktadır.
Fiziksel özellikler açısından YYPE ve polietilen arasındaki farklar aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:
EIGENSCHAFTEN | HDPE-WERT (METRISCH) | PE-WERT (METRISCH) |
|---|---|---|
| Dichte: | 0.933–1.27 g/cm3 | 0.915–0.96 g/cm3 |
| Shore D-Härte: | 55–69 | 42–56 |
| Zugfestigkeit, Bruchfestigkeit: | 15.2–45 MPa | 8.96–54 MPa |
| Zugfestigkeit, Dehnbarkeit: | 2.69–200 MPa | 7.6–14 MPa |
Yoğunluk, sertlik ve gerilme mukavemetindeki bu farklılıklar, diğer polietilen türlerine kıyasla YYPE ‘nin özel mekanik özelliklerini vurgulamaktadır.
YYPE'nin kristalliği
HDPE, polietilen ailesi içinde özel bir türdür ve yüksek kristallik özelliği ile karakterize edilir. Bu, HDPE moleküllerinin, malzemeye özel mekanik özelliklerini veren düzenli, kristal bir yapıda düzenlendiği anlamına gelir. Kristalitenin hassas bir şekilde ölçülmesi için özel ve patentli çip DSC kristaliniteyi kesin olarak ölçmek için kullanılabilir.
HDPE ‘nin yüksek kristalliği, etkileyici kimyasal direnç ve yüksek gerilme mukavemeti ile sonuçlanır. Bunlar, malzemeye sadece güç değil aynı zamanda belirli bir sertlik de veren özel moleküler düzenlemesinden kaynaklanmaktadır. HDPE bu nedenle boru sistemleri, ambalajlama, tekne ve kano yapımı gibi uygulamalarda talep görmektedir.
Yüksek yoğunluklu polietilenin erime noktası
YYPE ‘nin temel fiziksel özelliklerinden biri erime noktasıBu da tipik olarak 120°C ile 180°C arasındadır.
Erime noktasını belirlemek için yaygın bir yöntem, DSC olarak da bilinen dinamik diferansiyel kalorimetrenin kullanılmasıdır.
Bu, malzemeyi çeşitli endüstriyel üretim yöntemleri için ideal hale getirir. Bunun iyi bir örneği şişe ve kap üretimi için kullanılan ekstrüzyon işlemidir. Bu işlem sırasında HDPE yaklaşık 150°C ila 160°C’ye, yani erime noktasına yakın bir sıcaklığa kadar ısıtılır, bu da onu kalıplanabilir hale getirir. Daha sonra bir kalıba üflenir ve soğutularak nihai şeklini alır.
Bu özel sıcaklık aralığı sayesinde, HDPE bu işlem sırasında yüksek düzeyde sağlamlık ve sızdırmazlık özelliğini korur – özellikle temizlik maddeleri veya motor yağlarının ambalajlanması için gerekli olan özellikler.
YYPE'nin sağlamlığı ve camsı geçiş sıcaklığı
HDPE ‘nin yüksek sıcaklıklardaki sağlamlığı, malzemenin yapısını veya işlevselliğini kaybetmeden aşırı termal koşullara maruz kaldığı uygulamalar için olanaklar sağlar.
Jeotermal boru sistemleri buna en iyi örnektir. Bu sistemlerde, derinliğe ve bölgeye bağlı olarak 50°C ile 370°C arasındaki sıcaklıklara ulaşabilen sıcak jeotermal ısı, binaları ısıtmak veya elektrik üretmek için yeraltından dolaşır. HDPE borular, şekillerini kaybetmeden veya kırılmadan sıcak akışkanlara dayanabildikleri için bu ortamda bulunurlar.
Bu termal dayanıklılık, HDPE ‘yi sıcak suyun hoş bir oda sıcaklığı sağlamak için borulardan aktığı yerden ısıtma sistemleri gibi diğer uygulamalar için de ilk tercih haline getirmektedir.
Yüksek yoğunluklu polietilenin (HDPE ) camsı geçiş sıcaklığı (Tg) genellikle yaklaşık -100°C ile -130°C arasındadır. Bu düşük Tg, HDPE ‘nin bu aralığın altındaki sıcaklıklarda sert ve katı bir halde kaldığı anlamına gelir.
Bu cam geçiş sıcaklığı amorf bir polimerin sert, camsı bir durumdan yumuşak, kauçuksu bir duruma veya tam tersi bir duruma geçtiği sıcaklıktır.
HDPE ‘de bu geçiş çok düşük sıcaklıklarda gerçekleşir, bu da camsı haldeki yüksek sertliğini ve kırılganlığını yansıtır. Çipli DSC, camsı geçişin gerçekleştiği sıcaklığı kesin olarak belirlemek için de kullanılabilir.
HDPE’nin Tg değeri diğer polimerlere göre önemli ölçüde düşüktür, bu da onu düşük sıcaklık davranışı gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. HDPE ‘nin Tg değerinin bilinmesi, mekanik özelliklerin ve farklı sıcaklıklardaki performansın önemli olduğu uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
Farklı HDPE türleri
Moleküler ağırlığa ve dallanmaya bağlı olarak farklı YYPE sınıfları vardır. YYPE‘nin arkasındaki “500”, “300” veya “1000” gibi sayılar tipik olarak bin cinsinden moleküler ağırlığı temsil eder.
Bu, HDPE 500′ ün yaklaşık 500.000, HDPE 300 ‘ün yaklaşık 300.000 ve HDPE 1000 ‘in yaklaşık 1.000.000 ortalama moleküler ağırlığa sahip olduğu anlamına gelir.
Daha yüksek bir moleküler ağırlık, özel formülasyon ve üretim yöntemine bağlı olarak mukavemet, tokluk ve kimyasal direncin artmasını sağlayabilir.
En yaygın çeşitlerden bazıları şunlardır
- HDPE 500:
- Molekül ağırlığı 500.000 civarında olan bu tür, yüksek darbe direnciyle bilinir ve genellikle kano ve tekne yapımında kullanılır. Tuzlu su korozyonuna karşı direnci ve sağlam yapısı nedeniyle, HDPE 500 ‘den yapılan tekneler ve kanolar dayanıklıdır ve çok az bakım gerektirir.
- HDPE 300:
- Molekül ağırlığı yaklaşık 300.000 olan bu tür, genellikle gıda ambalajı için kullanılır. Kimyasallara karşı direnci ve düşük su emme kapasitesi gıdaların taze kalmasını ve kirlenmenin önlenmesini sağlar. HDPE 300 aynı zamanda FDA uyumludur, yani gıda teması için güvenlidir.
- HDPE 1000:
- Molekül ağırlığı yaklaşık 1.000.000 olan bu tür, yüksek aşınma direnci ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılığı nedeniyle endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılır. Bu parçaların sürekli sürtünmeye maruz kalması nedeniyle konveyör sistemlerindeki kaymalı yatakların veya aşınma raylarının imalatı buna bir örnektir.
UV radyasyonuna karşı direnç, mekanik mukavemet veya gıdaya uygunluk gibi bir uygulamanın özel gereksinimlerine bağlı olarak, en iyi sonuçları elde etmek için belirli bir HDPE sınıfı seçilebilir. Bu, HDPE ‘nin çeşitli endüstriyel ve ticari sektörlerdeki çok yönlülüğünü ve uyarlanabilirliğini göstermektedir.
Yüksek yoğunluklu polietilen kullanmanın avantajları
- Kimyasal direnç
- Gıda güvenliği
- UV dayanımı
- Nem direnci
- Dayanıklılık ve düşük ağırlık
- Geri Dönüştürülebilirlik
- Çok Yönlülük
