Tubulação (para Irrigação)

Polietileno de alta densidade, o nome em inglês é "Polietileno de alta densidade" ou "HDPE" para abreviar.O HDPE é uma resina termoplástica altamente cristalina e apolar.A aparência do HDPE original é branca leitosa e a seção fina é translúcida até certo ponto.PE tem excelente resistência à maioria dos produtos químicos domésticos e industriais.Certos tipos de produtos químicos podem causar corrosão química, como oxidantes corrosivos (ácido nítrico concentrado), hidrocarbonetos aromáticos (xileno) e hidrocarbonetos halogenados (tetracloreto de carbono).O polímero não é higroscópico e possui boa resistência ao vapor de água, podendo ser utilizado para fins de embalagem.HDPE tem boas propriedades elétricas, especialmente a alta rigidez dielétrica do isolamento, tornando-o muito adequado para fios e cabos.Graus de peso molecular médio a alto têm excelente resistência ao impacto, mesmo em temperatura ambiente e mesmo em baixas temperaturas de -40F.

HDPE é uma poliolefina termoplástica produzida por copolimerização de etileno.Embora o HDPE tenha sido lançado em 1956, esse plástico ainda não atingiu um nível de maturidade.Este material de uso geral está constantemente desenvolvendo seus novos usos e mercados.

Principais características

O HDPE é uma resina termoplástica apolar com alta cristalinidade.A aparência do HDPE original é branca leitosa e a seção fina é translúcida até certo ponto.PE tem excelente resistência à maioria dos produtos químicos domésticos e industriais.Certos tipos de produtos químicos podem causar corrosão química, como oxidantes corrosivos (ácido nítrico concentrado), hidrocarbonetos aromáticos (xileno) e hidrocarbonetos halogenados (tetracloreto de carbono).O polímero não é higroscópico e possui boa resistência ao vapor de água, podendo ser utilizado para fins de embalagem.HDPE tem boas propriedades elétricas, especialmente a alta rigidez dielétrica do isolamento, tornando-o muito adequado para fios e cabos.Graus de peso molecular médio a alto têm excelente resistência ao impacto, mesmo em temperatura ambiente e mesmo em baixas temperaturas de -40F.As características únicas de vários graus de HDPE são a combinação adequada de quatro variáveis ​​básicas: densidade, peso molecular, distribuição de peso molecular e aditivos.Diferentes catalisadores são usados ​​para produzir polímeros personalizados com propriedades especiais.A combinação dessas variáveis ​​produz grades de PEAD para diferentes finalidades;alcançar o melhor equilíbrio no desempenho.

densidade

Esta é a principal variável que determina as características do PEAD, embora as quatro variáveis ​​mencionadas se afetem mutuamente.O etileno é a principal matéria-prima do polietileno.Alguns outros comonômeros, como 1-buteno, 1-hexeno ou 1-octeno, também são frequentemente usados ​​para melhorar o desempenho do polímero.Para HDPE, o conteúdo dos poucos monômeros acima geralmente não excede 1%-2%.A adição de comonômero reduz ligeiramente a cristalinidade do polímero.Essa mudança geralmente é medida pela densidade, que tem uma relação linear com a cristalinidade.A classificação geral dos Estados Unidos está de acordo com ASTM D1248, e a densidade do HDPE é de 0,940g/.Acima de C;A faixa de densidade do MDPE é de 0,926～0,940g/CC.Outras classificações às vezes classificam o MDPE como HDPE ou LLDPE.Os homopolímeros têm a densidade mais alta, a rigidez mais alta, boa permeabilidade e o ponto de fusão mais alto, mas geralmente têm baixa resistência ao cracking sob tensão ambiental (ESCR).ESCR é a capacidade do PE de resistir a rachaduras causadas por estresse mecânico ou químico.Maior densidade geralmente melhora a resistência mecânica, como resistência à tração, rigidez e dureza;propriedades térmicas, como temperatura do ponto de amolecimento e temperatura de distorção térmica;e impermeabilidade, como permeabilidade ao ar ou permeabilidade ao vapor de água.A densidade mais baixa melhora sua resistência ao impacto e E-SCR.A densidade do polímero é afetada principalmente pela adição de comonômeros, mas em menor grau pelo peso molecular.A alta porcentagem de peso molecular reduz ligeiramente a densidade.Por exemplo, os homopolímeros têm densidades diferentes em uma ampla faixa de pesos moleculares.

Produção e catalisador

O método de produção mais comum de PE é através de lama ou processamento em fase gasosa, e alguns são produzidos por processamento em fase de solução.Todos esses processos são reações exotérmicas envolvendo monômero de etileno, monômero de a-olefina, sistema catalisador (pode ser mais de um composto) e vários tipos de diluentes de hidrocarbonetos.Hidrogênio e alguns catalisadores são usados ​​para controlar o peso molecular.O reator de pasta é geralmente um tanque agitado ou um reator de circuito fechado de larga escala mais comumente usado no qual a pasta pode ser circulada e agitada.Quando o etileno e o comonômero (conforme necessário) entram em contato com o catalisador, formam-se partículas de polietileno.Após a retirada do diluente, os grânulos de polietileno ou grânulos em pó são secos e adicionados os aditivos de acordo com a dosagem para produzir pellets.Uma linha de produção moderna com grandes reatores com extrusoras de rosca dupla pode produzir mais de 40.000 libras de PE por hora.O desenvolvimento de novos catalisadores contribui para melhorar o desempenho de novos grades de PEAD.Os dois tipos de catalisadores mais comumente usados ​​são os catalisadores à base de óxido de cromo da Philips e os catalisadores de composto de titânio-alquil-alumínio.O HDPE produzido pelo catalisador Phillips tem uma distribuição de peso molecular de largura média;o catalisador titânio-alquil alumínio tem uma distribuição de peso molecular estreita.O catalisador usado na produção de polímeros MDW estreitos em um reator duplo também pode ser usado para produzir grades MDW largas.Por exemplo, dois reatores em série que produzem produtos de peso molecular significativamente diferentes podem produzir polímeros de peso molecular bimodais que possuem uma gama completa de distribuições de peso molecular.acessórios para tubos PE

Peso molecular

Maior peso molecular resulta em maior viscosidade do polímero, mas a viscosidade também está relacionada à temperatura e à taxa de cisalhamento usada no teste.A reologia ou medição do peso molecular é usada para caracterizar o peso molecular do material.Os graus de HDPE geralmente têm uma faixa de peso molecular de 40.000 a 300.000, e o peso molecular médio corresponde aproximadamente à faixa do índice de fusão, ou seja, de 100 a 0,029/10min.Geralmente, maior MW (menor índice de fusão MI) aumenta a resistência do fundido, melhor tenacidade e ESCR, mas maior MW torna o processamento

O processo é mais difícil ou requer maior pressão ou temperatura.

Distribuição do peso molecular (MWD): A WD do PE varia de estreita a ampla, dependendo do catalisador usado e do processo de processamento.

O índice de medição MWD mais comumente usado é o índice de desigualdade (HI), que é igual ao peso molecular médio ponderado (MW) dividido pelo peso molecular médio numérico (Mn).Esta faixa de índice para todos os graus de HDPE é 4-30.O MWD estreito proporciona baixo empenamento e alto impacto durante o processo de moldagem.O MWD médio a largo fornece processabilidade para a maioria dos processos de extrusão.O MWD largo também pode melhorar a resistência ao derretimento e à fluência.

aditivo

A adição de antioxidantes pode evitar a degradação do polímero durante o processamento e evitar a oxidação do produto acabado durante o uso.Aditivos antiestáticos são usados ​​em muitos graus de embalagem para reduzir a adesão de garrafas ou embalagens a poeira e sujeira.Aplicações específicas requerem formulações de aditivos especiais, como inibidores de cobre relacionados a aplicações de fios e cabos.Excelente resistência às intempéries e anti-ultravioleta (ou luz solar) podem ser alcançadas adicionando aditivos anti-UV.Sem a adição de PE resistente a UV ou negro de fumo, recomenda-se não continuar a usá-lo ao ar livre.Os pigmentos de negro de fumo de alta qualidade fornecem excelente resistência aos raios UV e são frequentemente usados ​​em aplicações externas, como fios, cabos, camadas de tanques ou tubulações.

métodos de processamento

PE pode ser fabricado em uma ampla gama de diferentes métodos de processamento.Usando etileno como matéria-prima principal, propileno, 1-buteno e hexeno como copolímero, sob a ação de um catalisador, adota-se o processo de polimerização em pasta ou polimerização em fase gasosa, e o polímero obtido é flashado, separado, seco, granulado , etc. Processo para obtenção de produtos acabados com partículas uniformes.Incluindo extrusão de folha, extrusão de filme, extrusão de tubo ou perfil, moldagem por sopro, moldagem por injeção e moldagem rotacional.

▲Extrusão: O grau usado para a produção de extrusão geralmente tem um índice de fusão inferior a 1 e um MWD médio a largo.Durante o processamento, baixo MI pode obter resistência de fusão adequada.As classes MWD mais largas são mais adequadas para extrusão porque têm velocidades de produção mais altas, pressões de matriz mais baixas e menor tendência à fratura por fusão.

PE tem muitas aplicações de extrusão, como fios, cabos, mangueiras, tubos e perfis.As aplicações de tubos variam de tubos amarelos de pequena seção para gás natural a tubos pretos de paredes espessas com um diâmetro de 48 pol. para dutos industriais e urbanos.O uso de tubos de parede oca de grande diâmetro como um substituto para tubos de drenagem de águas pluviais feitos de concreto e outros tubos de esgoto está crescendo rapidamente.

Chapa e termoformagem: O revestimento termoformado de muitas geladeiras grandes para piquenique é feito de PE, que é resistente, leve e durável.Outros produtos laminados e termoformados incluem guarda-lamas, revestimentos de tanques, guarda-lamas, caixas de transporte e tanques.Um grande número de aplicações de chapas de rápido crescimento são cobertura morta ou aldeias de fundo de lagoa, que se baseiam na tenacidade, resistência química e impermeabilidade do MDPE.

▲Moldagem por sopro: Mais de 1/3 do HDPE vendido nos Estados Unidos é usado para moldagem por sopro.Eles variam de garrafas contendo alvejante, óleo de motor, detergente, leite e água destilada a grandes geladeiras, tanques de combustível de carros e latas.As características dos tipos de moldagem por sopro, como resistência à fusão, ES-CR e tenacidade, são semelhantes àquelas usadas para chapas e aplicações de termoformagem, portanto, tipos semelhantes podem ser usados.

A moldagem por sopro é geralmente usada para fazer recipientes menores (menos de 16 onças) para embalagens de remédios, xampus e cosméticos.Uma das vantagens desse processo é que as garrafas de produção são cortadas automaticamente, sem a necessidade de etapas de pós-acabamento, como moldagem por sopro geral.Embora algumas classes MWD estreitas sejam usadas para melhorar o acabamento superficial, geralmente são usadas classes MWD médias a largas.

▲Moldagem por injeção: o PEAD tem inúmeras aplicações, desde copos reutilizáveis ​​de paredes finas até latas de 5 gsl, que consomem 1/5 do PEAD doméstico.Os graus de moldagem por injeção geralmente têm um índice de fusão de 5-10.Existem grades com tenacidade e menor fluidez e grades de maior fluidez com processabilidade.Os usos incluem necessidades diárias e embalagens de paredes finas para alimentos;latas de alimentos e tintas resistentes e duráveis;alta resistência a aplicações de rachaduras por estresse ambiental, como tanques de combustível de motores pequenos e latas de lixo de 90 galões.

▲ Moldagem rotacional: Os materiais que usam este método de processamento são geralmente triturados em materiais em pó, que são derretidos e fluídos no ciclo térmico.A rotomoldagem usa dois tipos de PE: de uso geral e reticulável.O MDPE/HDPE de uso geral geralmente tem uma densidade variando de 0,935 a 0,945g/CC, com um MWD estreito, de modo que o produto tenha alto impacto e empenamento mínimo, e seu índice de fusão geralmente está na faixa de 3-8.Graus de MI mais altos geralmente não são adequados porque não têm o impacto e a resistência à rachadura por tensão ambiental esperados dos produtos rotomoldados.

As aplicações de moldagem rotacional de alto desempenho utilizam as propriedades exclusivas de seus grades quimicamente reticuláveis.Esses grades têm boa fluidez na primeira parte do ciclo de moldagem e, em seguida, reticulam para formar sua excelente resistência a rachaduras por estresse ambiental e tenacidade.Resistência ao desgaste e resistência às intempéries.O PE reticulável é adequado apenas para grandes contêineres, variando de tanques de 500 galões para transportar vários produtos químicos a tanques agrícolas de 20.000 galões.

▲Filme: O processamento de filme PE geralmente usa processamento de filme soprado comum ou processamento de extrusão plana.A maioria dos PE é usada para filme, PE de baixa densidade geral (LDPE) ou PE de baixa densidade linear (LLDPE) estão disponíveis.Os graus de filme HDPE são geralmente usados ​​onde são necessárias elasticidade superior e excelente impermeabilidade.Por exemplo, o filme HDPE é frequentemente usado para sacolas de mercadorias, sacolas de supermercado e embalagens de alimentos.

Performance do produto

O polietileno de alta densidade é uma partícula branca não tóxica, insípida e inodora com um ponto de fusão de cerca de 130°C e uma densidade relativa de 0,941 a 0,960.Possui boa resistência ao calor e resistência ao frio, boa estabilidade química, alta rigidez e tenacidade e boa resistência mecânica.As propriedades dielétricas e a resistência ao cracking sob tensão ambiental também são boas.

Embalagem e armazenamento

Mantenha longe do fogo e do isolamento térmico durante o armazenamento.O armazém deve ser mantido seco e arrumado.É estritamente proibido misturar quaisquer impurezas, luz do sol e chuva.O transporte deve ser feito em vagões ou cabines limpas, secas e cobertas, e não deve haver objetos pontiagudos, como pregos de ferro.O transporte misturado com hidrocarbonetos aromáticos inflamáveis, hidrocarbonetos halogenados e outros solventes orgânicos é estritamente proibido.

reciclar e reutilizar

HDPE é a parte que mais cresce no mercado de reciclagem de plástico.Isso se deve principalmente ao seu fácil reprocessamento, características de degradação mínima e seu grande número de aplicações para fins de embalagem.A principal reciclagem é reprocessar 25% dos materiais reciclados, como recicláveis ​​pós-consumo (PCR), com PEAD puro para fazer garrafas que não entram em contato com alimentos.

Os tubos PE para abastecimento de água são os produtos de substituição dos tubos de aço tradicionais e dos tubos de PVC para água potável.