Poletilè d' alt pes molecular: descripció, propietats, aplicacions

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Cada dia s'introdueixen nous materials obtinguts per mitjans artificials en l'àmbit de l'activitat humana. Un d'ells és el polietilè d' alt pes molecular, que s'ha convertit en un producte comercial des de la dècada de 1950, però que només ara està guanyant popularitat.

Descripció

El polietilè d' alt pes molecular és un tipus d'etilè polimeritzat termoplàstic. La seva característica principal són les cadenes moleculars molt llargues. Es perceben millor i transmeten càrregues, "compensant-les" amb interaccions intermoleculars.

L'aspecte del material no és diferent d' altres tipus de plàstic. És inodor, insípid, no tòxic. Es pot donar qualsevol color mitjançant la introducció de colors. Al mateix temps, té un conjunt de propietats que el diferencien d' altres polímers.

El polietilè d' alt pes molecular és un material resistent amb una gran resistència a l'impacte. És capaç de resistirtensions importants. No absorbeix la humitat, per això no interacciona amb la pell humana i se sent relliscós. A més, té una alta resistència a l'abrasió (més que l'acer) i un baix coeficient de fricció.

Propietats del polietilè d' alt pes molecular

Com ja s'ha assenyalat, la característica principal d'aquest polímer d' alt pes molecular són les cadenes moleculars llargues. A més, estan orientats en la mateixa direcció. Es troben quasi paral·leles entre si. Això explica la resistència del material.

Malgrat que el polietilè d' alt pes molecular forma cadenes llargues, l'enllaç entre molècules individuals és feble. Aquesta xifra és un ordre de magnitud inferior a la del Kevlar, que no és un material menys durador. Aquesta característica fa que el polímer no sigui resistent a la calor: es fon a una temperatura de 144 graus centígrads.

Aquest polietilè no conté èsters, amines ni grups hidroxil que facin que els materials siguin susceptibles a entorns reactius i pesats. Gràcies a això, la substància no està subjecta a aigua, humitat, reactius agressius, microorganismes i raigs UV.

Mètodes de reciclatge principals

Els requisits segons els quals s'ha de produir polietilè d' alt pes molecular, conté GOST 16338-85. Segons ells, la síntesi del material es realitza mitjançant l'acció dels catalitzadors de metal·locè sobre el monòmer - etilè. Per a la producció de productes directament, s'utilitzen els següents tipus principals de processament:

1. Gel spinning. Matèria primerabarrejat amb dissolvent. La massa resultant és forçada a través dels forats cap a l'aigua. Els filaments resultants es couen als forns mentre els extreuen i s'eliminen el dissolvent.
2. Premsat en calent i sinteritzat. La massa en pols es comprimeix amb gran força, obtenint així un material homogeni. A continuació, se sotmet a un tractament tèrmic: sinterització a una temperatura de 150-200 graus.
3. Extrusió d'èmbol. La matèria primera es fon fins a obtenir una massa homogènia semblant a una goma, i després s'extreu a través de broquets especials.

El spinning en gel és el més estès. Al cap i a la fi, és d'aquesta manera que s'obtenen fibres de polietilè de gran molècula i gran resistència.

Ús militar

Les fibres, per a la producció de les quals s'utilitza un polímer d' alt pes molecular, s'utilitzen àmpliament per crear equips de protecció individual, en particular armilles antibales. A causa de les propietats dels fils com la baixa gravetat específica i l'elevada resistència a la fluència (la proporció d'aquests indicadors és de 7 a 8 vegades superior a la de l'acer), l'armadura és lleugera i resistent a bales, metralla i altres elements danyosos.

L'armadura corporal està feta de làmines obtingudes aplicant fibres unes sobre les altres en diferents angles. Gràcies a aquesta tecnologia, apareixen teixits multiaxials, un tipus especial de teixits vítris que suporten tensions en qualsevol direcció. El polietilè d' alt pes molecular s'utilitza per protegir el tors i les extremitats. PropietatsEls teixits multiaxials permeten protegir els vehicles blindats, així com l'ús de fibres per crear guants resistents als talls.

Aplicacions mèdiques

En medicina, el polietilè d' alt pes molecular s'utilitza principalment per crear implants per a l'articulació del maluc i la columna vertebral, les articulacions del genoll. Es va utilitzar per primera vegada amb aquesta finalitat l'any 1962. I des de llavors va començar a dominar.

Material molt utilitzat i modificat: malla o polímer reticulat. S'obté pelant les fibres de polietilè d' alt pes molecular amb quanta gamma o electrons, que cosuen els fils. Després d'això, s'exposa a la calor, la qual cosa redueix la seva capacitat redox.

Les fibres basades en aquesta matèria primera també s'utilitzen per a la sutura. El líder en la producció d'aquests productes és DSM, que subministra al mercat mèdic fils de sutura anomenats Dyneema Purity.

Ús industrial

La làmina de polietilè d' alt pes molecular, que es subministra al mercat de fabricació en palanxes planes de 2 cm de gruix, ha trobat la major aplicació del sector. Finestres de plàstic de classe prestigi, panells de PVC i perfils de PVC de diverses configuracions. es fan sobre la seva base.

En enginyeria mecànica per a la producció d'anells de segellat, coixinets, la creació de peces que operen en un entorn hidràulic o d'oli, itambé en instal·lacions pneumàtiques amb alta pressió de funcionament, el polietilè d' alt pes molecular 1000 s'utilitza més sovint, un dels principals tipus de polímer.