Марки ПВД
Огромная доля современной продукции народного потребления, строительства, элементов различных приборов и аппаратов изготавливается из полимерных материалов. Пакет в супермаркете, мягкий утеплитель, водопроводная труба и детская игрушка – это чаще всего полиэтилен высокого давления, который обладает массой полезных свойств и в то же время сравнительно дёшево стоит. На изготовление разных предметов и их элементов идут различные марки ПВД – модификации этого материла.
Производство
Состав
Все модификации ПВД – это термопласты, получаемые путем полимеризации углеводорода этилена в герметично закрытых ёмкостях под действием повышенного давления. Их еще называют полиэтиленами низкой плотности, так как они имеют самую малую плотность по сравнению с остальными полимерами этилена.
Полимеризуясь, этилен даёт огромные молекулы с множеством ответвлений, образующих в каждом случае разное количество и качество связей. Небольшие изменения технологии получения полиэтилена дают несколько разные вещества, образующие разные модификационные линейки. В случае с полиэтиленом высокого давления мы имеем два способа производства. Конечными продуктами в них являются базовые марки ПВД двух видов, получаемые:
- В автоклаве со встроенным перемешивающим устройством,
- В трубчатом реакторе, состоящем из двойных труб большой протяженности и дающим поршневой тип продвижения реакционной массы.
В каждом из этих аппаратов может применяться определенная технология: суспензионная, в массе либо с добавкой растворителя, а также выделяют 3 сорта получаемого продукта – высшего сорта, первого и второго. Они производятся в виде мелких прозрачных гранул, используемых в качестве сырья для создания пластиковых изделий.
ИНТЕРЕСНО! Установки для получения ПВД применяются примерно с одинаковой частотой (автоклава – 45 % объёмов производства, трубч.реактор – 55%), так как из них выходит полиэтилен разных марок, обладающий разными свойствами и находящий применение каждый в своей области.
На основе базовых изготавливаются композиционные виды, в состав которых, кроме базы, входят добавки – красители и различные «улучшители» свойств основного вещества. Именно их мы и видим в готовых изделиях из полиэтилена.
Государственный стандарт
ГОСТ 16337-77, контролирующий производство ПВД, определяет внешние и качественные требования:
- Гранулы ПВД должны иметь размер в диапазоне от 2-х до 5-ти мм и быть одной формы. Количество элементов в партии, отклоняющихся от этой нормы, не должно превышать 0,5% для гранул размером менее 2-х мм и 0,25% для превышающих 5 мм, но не более 8-ми.
- Серые и окисленные элементы, а также гранулы другого цвета допускаются только для продукта 2-го сорта, но не более 0,04% по массе.
- Стандарт установлен на 8 базовых марок, получаемых автоклавным методом, и 21 базовую марку, получаемую в реакторе.
- Стандартная маркировка конкретной модификации имеет цифровой код, который включает:
- Первую цифру «1», указывающую на то, что это продукт высокого давления – ПВД,
- Вторую и третью цифры, поясняющие способ производства: «автоклавные» марки имеют индекс от 01 до 49-ти, а «реакторные» - от 50-ти до 99-ти,
- Четвертую «0» для полимерного соединения холодным смешением либо «1» - для расплавленных высокими температурами масс,
- Пятую для обозначения класса плотности (от 1-го до 6-ти),
- Цифры через тире являются показателями текучести.
Основные характеристики
Общие свойства
ПВД всех марок – это достаточно мягкий, гладкий и эластичный материал. Его основные свойства уникальны и сохраняются для всех видов:
- Небольшая плотность определяет свойства тягучести, гладких поверхностей, устойчивости к проколам, но – низкую температуру плавления,
- Полимерная структура даёт стойкость к химическим и биологическим разрушителям, долгий срок службы и сравнительную прочность,
- Особенностью всех ПВД является способность к пластичности даже при очень низких температурах и отсутствие растрескивания.
Отличительные свойства
Одно из основных отличий автоклавы и трубчатого реактора в том, что на протяжении трубы внутренние температура и давление сильно меняются, а автоклава имеет сравнительно небольшой градиент этих показателей по всему объёму. Кроме этого, в разных установках производителем может проводиться контроль этих и других показателей в сторону их увеличения либо уменьшения. При этом изменяются структура материала и его свойства:
- Увеличение давления приводит к укрупнению полимерных молекул и уменьшению связей между ними. Например, в автоклавах получают более «тягучие» вещества с меньшей плотностью, применимые для изготовления пакетной продукции, а «реакторные» благодаря большей твердости могут идти даже на производство напорных труб.
- Увеличение количества инициирующих веществ приводит к ускорению реакции с большим образованием молекул кислорода.
- Увеличение температуры также ускоряет реакцию и увеличивает массу и т.п.
ВАЖНО! Сортность полиэтилена также сильно изменяет его качество и влияет на область применения. Так, на изготовление супертонких и термоусадочных пленок, а также напорных труб и пленок спецназначения идет только ПВД высшего сорта.
