Полиэтилен: история, свойства и интересные факты

Химический состав и молекулярная структура

Этилен представляет собой газообразный углеводород, обычно получаемый путем крекинга этана, который, в свою очередь, является основным компонентом природного газа или может быть получен путем перегонки из нефти. Молекулы этилена в основном состоят из двух метиленовых звеньев, связанных вместе двойной связью между атомами углерода.

Под влиянием катализаторов полимеризации, двойная связь может быть разорвана, и образовавшаяся дополнительная одинарная связь может быть использована для связи с атомом углерода в другой молекуле этилена.

Эта простая структура, повторяющаяся тысячи раз в одной молекуле, является ключом к свойствам полиэтилена. Длинные цепочечные молекулы, в которых атомы водорода соединены с углеродным остовом, могут быть линейными или разветвленными. Разветвленные версии известны как полиэтилен низкой плотности, линейные версии известны как полиэтилен высокой плотности.

Базовый состав полиэтилена может быть модифицирован включением других элементов или химических групп, как в случае хлорированного и хлорсульфированного полиэтилена.

История

Полиэтилен низкой плотности был впервые произведен в 1933 году в Англии. Впервые он был использован во время Второй мировой войны в качестве изолятора для радиолокационных кабелей.

Основные соединения полиэтилена

Полиэтилен низкой плотности

Полиэтилен низкой плотности получают из газообразного этилена при очень высоких давлениях и высоких температурах в присутствии оксидных инициаторов. Эти процессы дают полимерную структуру, как с длинными, так и с короткими ответвлениями. Поскольку ответвления препятствуют плотной упаковке молекул полиэтилена в твердые, жесткие, кристаллические структуры, полиэтилен низкой плотности является очень гибким материалом. Его температура плавления составляет примерно 110 °C. В основном используется в упаковочной пленке, мусорных и продуктовых пакетах, изоляции проводов и кабелей, выдавливаемых бутылках, игрушках и предметах домашнего обихода.

Полиэтилен высокой плотности

Полиэтилен высокой плотности производится при низких температурах и давлениях с использованием катализаторов или активированного оксида хрома. Отсутствие разветвлений в его структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться друг в друга, в результате чего получается плотный материал с высокой прочностью и умеренной жесткостью. С температурой плавления более чем на 20 °C выше, чем у полиэтилена низкой плотности, он может выдерживать многократное воздействие температуры 120 °C. Продукция включает выдувные бутылки для молока и бытовых чистящих средств, выдувные пакеты для продуктов, строительная пленка и отлитые под давлением ведра, крышки, корпуса приборов и игрушки.