قالب عوامة الملاحة
البولي إيثيلين هو مركب جزيئي عالي يتكون من إضافة بلمرة الإيثيلين. يتراوح الوزن الجزيئي الفعلي من 10.000 إلى عدة ملايين حسب ظروف البلمرة. كان البولي إيثيلين المخترع عبارة عن بولي إيثيلين منخفض الكثافة تم الحصول عليه بطريقة الضغط العالي، بثقل نوعي يتراوح بين 0.910-0.925 جم/سم3. يتمتع البولي إيثيلين الذي يتم الحصول عليه بطرق الضغط المنخفض والضغط المتوسط بثقل نوعي يتراوح بين 0.941-0.965 جم/سم3، وهو ما يسمى البولي إيثيلين عالي الكثافة. البولي إيثيلين مادة شمعية بيضاء شفافة، ناعمة وصلبة، ممدودة قليلاً، غير سامة، قابلة للاشتعال، تذوب وتقطر عند الاحتراق، وتعطي رائحة البارافين المحترق. ترتبط خصائص البولي إيثيلين بوزنه الجزيئي وبلورته.
يتم تحديد العديد من الخواص الميكانيكية للبولي إيثيلين من خلال كثافة المادة ومؤشر ذوبانها. من البولي إيثيلين منخفض الكثافة إلى البولي إيثيلين عالي الكثافة، تتراوح الكثافة في نطاق 0.90-0.96 جم / سم 3. يختلف مؤشر الذوبان (مؤشر تدفق الذوبان) للبولي إيثيلين بشكل كبير، من 0.3 إلى أكثر من 25.0. تختلف العديد من الخصائص المهمة للبولي إيثيلين باختلاف الكثافة ومؤشر الذوبان.
درجة حرارة التزجج لمادة البولي إيثيلين منخفضة نسبيًا، عند 125 درجة مئوية، ولكنها يمكن أن تحافظ على خواصها الميكانيكية في نطاق واسع من درجات الحرارة. تبلغ نقطة انصهار التوازن للبولي إيثيلين الخطي عالي الوزن الجزيئي 137 درجة مئوية، ولكن من الصعب عمومًا الوصول إلى نقطة التوازن. عادة، نطاق نقطة الانصهار أثناء المعالجة هو 132-135 درجة مئوية. تبلغ درجة حرارة اشتعال البولي إيثيلين 340 درجة مئوية، ودرجة حرارة الاشتعال الذاتي 349 درجة مئوية، ودرجة حرارة اشتعال غباره 450 درجة مئوية. يتم تحديد مؤشر ذوبان البولي إيثيلين من خلال وزنه الجزيئي. عند خلط مواد البولي إيثيلين ذات الأوزان الجزيئية المختلفة، فإن مؤشر ذوبانها يأخذ أيضًا قيمة معينة وفقًا لقاعدة معينة.
البولي إيثيلين مقاوم للماء وتبقى خواصه الفيزيائية دون تغيير في الرطوبة العالية أو الماء. سيؤدي حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك المركز والمواد المؤكسدة الأخرى إلى تآكل البولي إيثيلين ببطء. في الهيدروكربونات الأليفاتية، والهيدروكربونات العطرية، والهيدروكربونات المكلورة، سوف ينتفخ البولي إيثيلين، ولكن يمكن استعادة الخصائص الأصلية بعد تبخر عامل التورم. أقل من 60 درجة مئوية، يمكن أن يقاوم البولي إيثيلين المذيبات، لكن المذيبات الهيدروكربونية ستؤدي إلى تآكل البولي إيثيلين بسرعة عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 70 درجة مئوية. عندما تستمر درجة الحرارة في الارتفاع، سوف يذوب البولي إيثيلين في مذيبات معينة. يشكل البولي إيثيلين المنفصل عن المحلول عجينة أو حالة غروانية بعد التبريد، اعتمادًا على درجة الحرارة.
البولي إيثيلين عرضة للأكسدة الضوئية، والأكسدة الحرارية، وتحلل الأوزون، والهالوجين. بسبب خموله الكيميائي وسطحه غير القطبي، يصعب ربط البولي إيثيلين وطباعته. ومع ذلك، بعد معالجته بالمؤكسدات واللهب وتفريغ الهالة، يتمتع البولي إيثيلين بخصائص التصاق وطباعة جيدة.
عندما يتم تشعيع البولي إيثيلين، تحدث تفاعلات الارتباط المتقاطع وكسر السلسلة وتكوين المجموعة غير المشبعة، ولكن التفاعل الرئيسي هو الارتباط المتبادل. عندما يتم تشعيع البولي إيثيلين في غاز خامل، يحدث تجاوز للهيدروجين ويفقد الوزن؛ عندما يتم تشعيع البولي إيثيلين في الهواء، فإنه يكتسب وزنًا بسبب إضافة الأكسجين. بعد التشعيع، تتم إضافة مجموعات غير مشبعة إلى جزيئات البولي إيثيلين، مما يؤدي إلى انخفاض الاستقرار التأكسدي. عند التشعيع، يكون تفاعل الارتباط المتقاطع للبولي إيثيلين هو تفاعلات تكوين المجموعة غير المشبعة وكسر السلسلة. يمكن أن يؤدي تفاعل الارتباط المتقاطع إلى تحسين مقاومة البولي إيثيلين للطقس، لذا فإن منتجات البولي إيثيلين المشععة تتمتع بمقاومة أفضل للطقس من منتجات البولي إيثيلين غير المشععة.
يتحلل البولي إيثيلين ببطء تحت تأثير الأكسجين الموجود في الهواء، وتتسارع هذه العملية بفعل الحرارة والأشعة فوق البنفسجية والإشعاع عالي الطاقة. خصائص التدهور والشيخوخة هي تلاشي الهشاشة وحتى تلف المنتجات. أسود الكربون له تأثير كبير في الحماية من الضوء على البولي إيثيلين. يمكن أن تؤدي إضافة 2% من أسود الكربون إلى زيادة عمر خدمة منتجات البولي إيثيلين بشكل فعال. بالإضافة إلى أسود الكربون، فإن إضافة بعض ماصات الأشعة فوق البنفسجية إلى البولي إيثيلين يمكن أن يلعب أيضًا دورًا في مكافحة الشيخوخة.
يحتوي بلاستيك البولي إيثيلين على موصلية حرارية ضعيفة. من أجل السماح بانتقال الحرارة بسرعة إلى الحجم الكامل لجزيئات مسحوق البلاستيك أثناء القولبة الدورانية، يجب أن يفي حجم جسيمات مسحوق البولي إيثيلين المستخدم في القولبة الدورانية بمتطلبات معينة. كلما كانت الجزيئات أصغر، كان من الأسهل انتقال الحرارة، وكان من الأسهل أن تصل درجة حرارة المادة إلى نقطة انصهارها. ومع ذلك، إذا كانت الجزيئات صغيرة جدًا، فمن السهل أن تمتص المادة الرطوبة والتكتلات، وهو ما لا يفضي إلى حركة التدحرج في القالب. غالبًا ما تكون المواد البلاستيكية المصنوعة من البولي إيثيلين التي يتم شراؤها في السوق عبارة عن حبيبات تحتاج إلى طحنها وغربلتها للوفاء بمتطلبات عملية التشكيل الدوراني.
البولي إيثيلين هو مادة بلاستيكية ذات صلابة عالية. عند معالجتها بواسطة مطحنة تقليدية، سوف تتمزق حبيباتها إلى شكل غير مناسب للطحن مرة أخرى. يتطلب سحق حبيبات البولي إيثيلين معدات تمزيق خاصة عالية السرعة.
