Материал пнд что это такое
ПНД — свойства, виды, производство и применение
Полиэтилен низкого давления (ПНД) производится с середины прошлого века и до настоящего времени не утратил своей актуальности. Сейчас он входит в число наиболее востребованных материалов на мировом рынке полимеров.
Что такое ПНД?
ПНД – синтетический материал, получаемый полимеризацией газа этилена. Представляет полупрозрачный полимер с матовой поверхностью.
Расшифровка ПНД — полиэтилен низкого давления.
Полиэтилен состоит только из углерода и водорода.
Химическая формула — [C2H4]N.
Получают полимер в специальной камере при низком давлении, не превышающем 2,0 кг/см².
По сравнению с другими полимерами, ПНД обладает большей плотностью, поэтому его также называют ПВП, что расшифровывается как полиэтилен высокой плотности.
Существует, по меньшей мере, десять торговых названий этого популярного полимера — бакелит, монолен, гифакс, супер-дайлан и т.д.
В международной транскрипции ПНД соответствует аббревиатура HDPE.
Преимущества и недостатки ПНД
Полимер отличается следующими особенностями, ставшими конкурентными преимуществами:
Главный недостаток ПНД — старение под воздействием солнечного света и ультрафиолетовых лучей.
Нейтрализуется это негативное свойство с помощью добавок-ингибиторов — производны бензофенонов, иногда в структуру полимера добавляется 2–3% печной сажи.
Свойства полиэтилена низкого давления
При ударе предметы из этого полимера издают звонкий звук. Этим ПНД отличается от других полимеров и композитных материалов. «На глазок» ПНД пленку от аналога высокого давления отличают по характерной матовой поверхности материала.
Форма выпуска ПНД
Технология производства гранул ПНД
Готовый продукт ПНД представляет гранулы размером от 2 до 5 мм, из которых затем производят готовые изделия – пленки, трубы и др.
Ниже описан процесс производства гранул ПНД:
В автоклаве создается давление 0,15–2,0 кг/см², чтобы началась полимеризация этилена. Обязательное условие процесса — поддержание ПНД температуры плавления 125–150º С. С помощью комплексных катализаторов получается полимер с высокой степенью полимеризации и большой молекулярной массой. Затем в камеру полимеризации добавляется катализатор тетрахлорид титан в комбинации с триэтилалюминием.
В процессе преобразования выстраивается молекулярная клетка с новыми межмолекулярными связями. В макромолекулах, полученных методом высокого давления, содержится большее по сравнению с ПВД количество коротких боковых ответвлений.
Выпадающее в осадок твердое вещество – полиэтилен высокой плотности низкого давления. После дезактивации катализатора и просушки крупинки вещества переплавляются в полиэтиленовые гранулы.
Перед отправкой заказчику гранулированное сырье засыпается в мешки весом 25–50 кг.
К сведению! Отработанный вторичный полимер очень прост в переработке, поэтому часто как добавка к основному веществу используется рециклат. 20% содержание вторичного ПНД в материале не приводит к изменению физико-механических свойств.
Применение полиэтилена низкого давления
Полиэтиленовые гранулы используют при изготовлении:
Изделия отличаются оптимальным соотношением «цена-качество-малый вес-долговечность» в сочетании с высокими показателями прочности. Более высокие, по сравнению с природными и композитными материалами, потребительские свойства ПНД стали конкурентным преимуществом полимера.
Полиэтилен низкого давления. Характеристики, производство, плюсы и минусы.
В настоящее время известно огромное количество самых разнообразных материалов. Все они имеют свои свойства и особенности применения. Тема данной статьи – материал ПНД (полиэтилен низкого давления). Используется он в основном при строительстве полигонов, на которых происходит переработка отходов, загрязняющих почву, а также для производства различных технических и бытовых предметов.
Особенности материала
Главная особенность ПНД – это высокая химическая стойкость при воздействии на него агрессивных сред (кислая, щелочная и другие). Кроме того, данный материал легко перерабатывается, что является плюсом с позиции экономии средств. Также он имеет повышенную плотность.
Если сравнить ПНД с ПВД (полиэтилен высокого давления), то можно увидеть ряд отличий. Отметим самые важные. В отличие от ПВД, ПНД имеет повышенную твердость и прочность, что сказывается на его прозрачности, а также лучшую стойкость перед различными веществами. Состав материала
ПЭ низкого давления – это синтетический материал, состоящий из атомов водорода и углерода. Это продукт полимеризации углеводорода этилена, который получают при низком давлении и разных температурах.
Технические характеристики ПНД
Полиэтилен низкого давления имеет хорошую пластичность и прочность, чем заслужил широкое применение, ведь он является долговечным материалом. Эти характеристики позволяют использовать его во многих отраслях промышленного производства и не только.
Свойства ПНД
Основные физико-химические свойства ПНД представлены в таблице:
Температура длительного использования
Технологии производства ПНД
Попытки производства полиэтилена известны ещё в XIX веке. Прогресс не стоит на месте, и технологии совершенствуются с каждым днём. Производство полиэтилена разного вида имеет свои особенности и отличия.
Изготовление ПНД возможно только при температуре 100 – 150°C. Основным сырьём является чистый этилен, а в качестве катализатора выступают триэтилат алюминия и тетрахлорид (важное условие, без которого реакция невозможна).
Давление в автоклаве должно быть 0,15 – 2 кг/см². Получают полимер с высокой молекулярной массой. В процессе реакции в осадок выпадает твёрдое вещество. Это и есть полиэтилен низкого давления. Затем его переплавляют в гранулы, засыпают в мешки и отправляют заказчикам.
Требования ГОСТ
ГОСТ 16338-85 Полиэтилен низкого давления.
Формы выпуска
Формы выпуска ПНД имеют несколько видов:
Преимущества и недостатки ПНД
К преимуществам ПНД можно отнести следующие параметры:
Как обычно это бывает, среди множества преимуществ, всегда можно выделить и недостатки.
Области применения ПНД
Сфера применения ПНД просто огромна. Этот материал используется как на крупных промышленных предприятиях, так и на мелком производстве. Его физико-химические свойства позволяют ему иметь достаточно широкую область применения. Ведь в изделиях из полиэтилена удобно хранить различные жидкости, он активно используется в упаковке различного рода товаров. ПНД имеет такое широкое применение не только благодаря своим универсальным характеристикам, но и доступностью. Он не требует больших затрат на производство, товары отличаются низкой стоимостью.
Изделия из ПНД
Благодаря широкой области применения ПНД, появляется возможность создавать большое количество изделий для разных целей.
Товары для дома и быта:
Большое количество упаковочного материала изготавливают из ПНД (плёнка, пакеты и т.д.).
Важно отметить, что большинство коммуникационных систем (водопровод, канализация и т.д.) используют трубы, которые производят из полиэтилена низкого давления. И это неудивительно, ведь данный материал удовлетворяет все требования, применяемые к ним. Труба под раковиной – тоже изготавливается из ПНД, что лишний раз подтверждает, насколько широко его применение. Прочность и долговечность материала позволяет сохранять наши коммуникационные системы в пригодном состоянии на протяжении длительного времени.
Из ПНД изготавливают и баки для хранения воды, которые можно встретить на даче практически у каждого человека. Этот материал также используют для производства дорожных блоков.
Марки полиэтилена
На сегодняшний день известно множество марок полиэтилена. Это:
Полиэтилен низкого давления (ПНД)
В повседневной жизни человека окружает множество полиэтиленовых изделий. Одни из них используются для продуктов питания, другие только в бытовых и промышленных целях. Назначения и свойства полиэтилена зависят от вида и метода изготовления сырья.
Что такое ПНД?
Расшифровка аббревиатуры ПНД – полиэтилен низкого давления. Также можно встретить сокращение ПЭНД. Полимер производится методом полимеризации этилена под воздействием низкого давления. Молекулярная клетка вещества имеет множественные связи, которые обеспечивают повышенную плотность. Учитывая высокий показатель плотности, материал приобрел альтернативное название – полиэтилен высокой плотности. Англоязычная версия сокращения – HDPE.
Характеристики ПВП
Технические эксплуатационные параметры полиэтилена высокой плотности:
Чем отличается ПНД от ПВД?
Главным отличием ПНД от ПДВ является технология производства. Технологические параметры полимеризации разные. Основное вещество, на основе которого изготавливается полимер, газ этен. В зависимости от уровня давления в аппарате меняется структура молекулы. Готовая продукция выходит с разными физическими показателями. Чем больше плотность полимера, тем он прочнее и химически устойчивее.
Другие отличия ПНД от ПДВ:
Продукцию из ПНД и ПВД можно отличить по внешнему виду и на ощупь. Пакеты из материала ПНД напоминают бумагу с матовой поверхностью, легко мнутся и шуршат. За счет повышенной плотности полиэтилен выдерживает большой вес, отличается продолжительной службой. Ручки пакетов не тянутся, пока не достигнут предела прочности. Пленка ПВД более гладкая, с глянцевым блеском, не шуршит, но уступает по выносливости.
Определить полиэтилен низкого давления можно по звонкому звуку, издаваемому предметом во время удара. Остальные пластмассы звучат глухо.
Особенности изготовления ПНД
Производство полиэтилена низкого давления осуществляется с использованием следующих технологий полимеризации:
Полимеризация в растворе приобрела большее распространение.
Из вещества удаляется растворитель путем поочередной обработки в испарителе, сепараторе, вакуумной камере гранулятора. Сырье пропаривается при температуре выше показателя плавления. Готовая продукция выпускается в виде окрашенных или белых гранул, реже – в порошкообразном состоянии. Плотность вещества колеблется в пределах 959-960 кг/м³, степень кристалличности – 75-90. Полиэтилен ПНД в отличие от ПВД, образует менее прозрачные, матовые гранулы.
Виды ПНД (ПВП)
В зависимости от технологии производства и наличия примесей выделяются такие виды ПВП:
Учитывая большое количество примесей в ПНД, его чаще используют для технических целей. В промышленности важную роль играет прочность материала. Материал ПВП более токсичный и менее экологически безопасный по сравнению с другими видами пластика.
Сферы применения ПВП
Кроме высоких показателей плотности полиэтилен отличается низкой себестоимостью. При нагревании вещество становится пластичным, что позволяет придать ему любую форму. Большая часть гранулированного сырья идет на удовлетворение промышленных потребностей, и только незначительная доля выделяется на бытовые цели.
Переработка гранул полиэтилена провидится методом экструзии, литьем, выдувом, ротационным формованием. В зависимости от технологии обработки получают продукцию различных форм и характеристик.
Метод экструзии
Экструзия – процесс переплавки полимера для получения формовочных изделий. Расплавленная пластмасса продавливается через конусообразное отверстие, называемое экструдером.
Экструзия состоит из этапов:
Технология экструзии позволяет получить такую продукцию:
Выдувная технология
Выдувной способ заключается в формировании предварительных форм (заготовок), которые используются для последующего изготовления готовой продукции. Полимер расплавляется до состояния густого меда, выдувается из экструдера в форме полой заготовки и поступает в формовочную машину. Под воздействием воздуха пластмассе придают нужную форму. В горячем состоянии заготовка податливая и эластичная. Затем продукция охлаждается, приобретая жесткую форму.
Технология выдува позволяет изготавливать различные емкости: цистерны, канистры, баки, банки для косметики и бытовой химии.
Литейная технология
Один из способов обработки полимерного сырья – литье под давлением. Процесс состоит из нескольких этапов:
Расплавленная масса впрыскивается в форму под высоким давлением, затем охлаждается. Изделия извлекают из форм в холодном состоянии. Технология цикличная, поэтому менее производительная, чем другие способы обработки пластика.
Литейным методом делается следующая продукция:
Ротационная формовка
Сравнительно молодой и перспективный способ литья полимера, который позволяет изготавливать продукцию в соответствии с чертежами заказчиков.
Метод ротора применяют для производства:
Из полиэтилена низкой плотности изготавливают пенополиэтилен путем вспенивания расплавленной массы. Материал используется в строительной сфере, для изоляции.
Пленки из ПНД
Полиэтилен высокой плотности подходит для формовки сверхтонких пленок. Их можно использовать при температуре выше кипения воды (до 120⁰C). Под воздействием температуры полимер легко сваривается, что облегчает изготовление пакетов.
Характеристики пленки из ПНД:
Пленки из полиэтилена высокой плотности хорошо подходят для изготовления печатной продукции. Несмотря на плотность полотна, оно больше подвержено проколам и менее гибкое. Поверхность пленки и мешков из ПВП не блестит.
Область применения пленок из ПНД:
Преимущества и недостатки ПНД
Основные достоинства ПНД:
Изделия из полиэтилена высокой плотности не разлагаются в природе. С точки зрения экологии процесс переработки и дальнейшего использования полимера стоит очень остро. Из вторичного сырья можно изготавливать множество полезной продукции промышленного назначения: тару, стройматериалы.
Из минусов можно выделить:
Смотрите также по теме «Полиэтилен низкого давления (ПНД)»:
Что такое ПНД
ПНД на рынке материалов
На нашем рынке ПНД присутствует не так давно. Фактически о нём заговорили только в тот момент, когда возрос интерес к ПНД трубам. Но важно знать, что на Западе материал знают уже очень давно. Изобрели его в Германии в 1953 году. И за это время материал уже отлично изучили. Производители позаботились о том, чтобы сразу же при производстве добавлять к материалу примеси, улучшающие его свойства.
Например, первое время считалось, что материал имеет чрезмерно высокий коэффициент расширения в ответ на изменение температуры. Но благодаря добавкам, материал стабилизировался. При этом важно понимать, что высокий коэффициент расширения компенсируется достойной эластичностью. Поэтому этот недостаток несколько притянут за уши.
Для каких изделий идеален ПНД
ПНД как материал идеален для производства следующих изделий:
Чем выигрышен ПНД
Исследования показывают, что ПНД стоит ценить за целый ряд качеств:
Как производят ПНД
ПНД представляет собой продукт, который можно получить несколькими способами:
При этом и в первом, и во втором случае важно присутствие комплексных металлоорганических катализаторов:
На практике, особенно если задействована технология сополимеризации, при этом лучше всего себя показывают иммобилизованные катализаторы. Они отлично сохраняют селективность внедрения в полимерную цепь гексена-1.
Для очищения получаемого ПНД от остатков катализаторов используют центрифугу или систему, которая состоит из гидроциклонов и специальных промывателей.
Для улучшения эксплуатационных характеристик полимера в него добавляют нитрофосфат натрия (выполняет роль стабилизатора). Также в полимер могут добавлять этиленгликоль и воск. На прочность, стойкость материала последние абсолютно не влияют, а вот эстетическую привлекательность обеспечивают. Если ПНД используется для производства труб.
В качестве активаторов катализаторов перспективным считается использование соединений метилалюмоксанов или изобутилалюмоксанов. При этом важно, чтобы они были синтезированы на поверхности гидратированных алюмосиликатов.
Чем ПНД отличается от ПВД
ПНД как материал очень близок к ПВД (полиэтилену высокого давления), но так как при производстве задействуют разное давление, то и м акромолекулы полиэтилена получаются разными, а вместе с ними разнятся и свойства материала.
Также специалисты отмечают, что ПНД наиболее безопасен для человека, чем ПВД.
Мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.
Упаковочные материалы и пакеты из ПВД и ПНД. Чем отличается полиэтилен высокого и низкого давления?
Содержание
Органические соединения полимеров уже давно доказали свою практичность как сырье для упаковочных материалов. Именно из такой основы состоит полиэтилен. Это один из самых универсальных материалов, который находит применение в промышленности и в быту.
В зависимости от способа изготовления различают полиэтилен высокого и низкого давления. Изделия из них отличаются по характеристикам и внешнему виду. В этой статье мы раскроем разницу и расскажем о сферах применения ПНД и ПВД.
Основные характеристики полиэтилена высокого давления
Разные типы полиэтилена синтезируется под высоким или низким давлением. В России принято обозначение ПВД и ПНД. Международная маркировка отличается, поэтому уточним, что это за материал HDPE и LDPE. HDPE (high-density polyethylene или PEHD) – полиэтилен низкого давления, а LDPE (low density polyethylene) – полиэтилен высокого давления.
ПВД (ПЭВД) и ПНД (ПЭНД) различаются на уровне молекулярной структуры, от этого сильно зависят свойства материала. Полиэтилен высокого давления отличается следующими характеристиками:
Основные свойства полиэтилена низкого давления
Полиэтилен низкого давления получается путем ионной полимеризации. Он имеет более высокую плотность и температуру плавления, чем ПЭВД. Специалисты характеризуют этот материал, как:
Как отличить упаковочные материалы и другие изделия из ПНД и ПВД?
Пакеты из полиэтилена разных видов можно отличить как визуально, так и на ощупь. В таблице приведены основные различия.
Полиэтилен низкого давления (ПНД) | Полиэтилен высокого давления (ПВД) |
---|---|
Шуршащая, неоднородная поверхность, матовый и шершавый на ощупь материал. Плохо тянется. | Гладкая поверхность с блеском, эластичный. Поддается растяжению. |
Разницу между продукцией из полиэтилена высокого и низкого давления можно увидеть на фото:
Область применения полиэтилена
Полиэтилен – один из самых доступных материалов, поэтому он широко распространен в промышленности, строительстве, логистике, торговле и в быту. ПНД используется для изготовления прочных конструкций таких, как водопроводные трубы, бочки, перекрытия, мебельная фурнитура, а также изделия легкой промышленности: пакеты-майки, бахилы.
ПВД широко применяется для изготовления подарочных упаковок, брендированной продукции, упаковочных материалов, а также мешки для уборки.
В интернет-магазине Офисмаг представлены изделия из качественного полиэтилена высокого и низкого давления такие, как пакеты, мусорные мешки, упаковочные материалы (пленки), бахилы.