реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Применение и использование полиэтилена

Применение и использование полиэтилена

Российский химико-технологический Университет им. Д. И. Менделеева.




Реферат

Применение и использование полиэтилена








Выполнил: Антонов Д.О. Ф-32

Проверил: Федосеев А.С.








Москва 2005.

Полиэтилен — высокомолекулярное соединение, полимер этилена; белый твёрдый продукт, устойчивый к действию масел, ацетона, бензина и других растворителей, а также сильных кислот, кроме концентрированной азотной.

Достижения полимерной индустрии последних лет - разработка новых марок пищевого полиэтилена, гигиеническая сертификация упаковок на химическую стойкость и разработка различных добавок в ПЭ - избавили большинство потребителей от стереотипов прежних дней. Изделия из полимерных материалов все более активно входят в нашу повседневную жизнь. Полимерное сырье (ПЭНД, ПЭВД и ЛПЭВД) стало дефицитным продуктом нефтепереработки. Во многих странах - Норвегии, Франции, США, Канаде, Греции, Словакии - за последние годы были открыты новые заводы по производству мономеров и полимеров. Уже к 1999 году доля полимеров достигала 4% от мирового объема использования нефтепродуктов. По данным Всемирной Нефтяной Ассоциации (WOA), сегодня этот показатель уже превысил 5.4%. Консалтинговая компания Applied Market Information указывает на то, что европейская перерабатывающая индустрия в прошлом году потребила более 45 млн. тонн термопластов, что соответствует годовому приросту в 3,3%. Объем потребления пакетов в странах Западной Европы увеличился примерно на 4%. Среднеевропейские страны (Польша, Чешская республика и Венгрия) также демонстрируют высокие темпы роста потребления изделий из ПЭНД и ПЭВД. Бывшие социалистические страны, в числе которых и наша страна, неуклонно продолжают приближаться к западноевропейским показателям потребления. Динамика развития разнится в зависимости от страны, однако темпы роста везде остаются высокими.

Мировое производство полиэтилена (ПЭ) занимает 35% (64-65 млн. тонн в год) от общего объема выпуска пластмасс, в России — 33% (1,066 млн. тонн). Стоит отметить, что объем производства полиэтилена в России по сравнению с серединой 80-х годов увеличился в 1,4 раза. Если в 1985 году было выпущено 745 тыс. тонн полиэтилена, то в 2004 году — 1065,8 тыс. тонн. Такого динамичного роста не было даже в советские времена.

Сегодня в мире выпускается несколько видов полиэтилена и сополимеров: полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), линейный полиэтилен (ЛПЭНП), металлоценовый полиэтилен и СЭВИЛЕН. В России видовая структура этого полимера ограничена только ПЭНП, ПЭВП и СЭВИЛЕНом.

В России сложилась традиционная структура потребления полиэтилена. Среди перерабатывающих отраслей лидирует тара и упаковка (25,2%), пленки из полиэтилена (22,5%) товары культурно-бытового назначения (21,2%), трубы и детали трубопровода (11%), изоляция и защита оболочек кабелей (9,2%), изделия производственного назначения и прочие виды изделий. Крупнейшими потребителями ПЭНП на сегодняшний день являются производители пленок (43%), второй по величине — тара и упаковка (21%). В потреблении ПЭВП самый большой сегмент занимает тара и упаковка (30%), на втором месте — трубы и детали трубопроводов (21%).

Полиэтилен легко поддаётся механической обработке и сваривается; его применяют как антикоррозийное покрытие, для производства труб и другой сантехнической арматуры. Полиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами, поэтому широко используется в электротехнической промышленности.

Вообще сфера применения полиэтилена чрезвычайно широка. Он используется в самых различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, в быту. Полиэтилен — один из самых дешёвых полимеров и в мировом производстве полимерных пластиков занимает первое место.

Наиболее широкое распространение получил в настоящее время ПЭВД. Он используется для изготовления плёнки, листов, бутылей, бочек, ведер, плащей, игрушек и других изделий технического и бытового назначения.

Крупным потребителем полиэтилена является кабельная промышленность, радиотехника, телевидение, химическая промышленность, сельское хозяйство.

В кабельной промышленности при применении полиэтилена (вместе с поливинилхлоридом) высвобождается большое количество свинца, меди, шелка, хлопчатобумажной пряжи и других дорогостоящих материалов. Помимо экономии в сырье переход на производство кабелей и проводов с пластмассовой изоляцией сокращает трудоемкость процесса наложения изоляции, упрощает технологию и приводит к значительному снижению капитальных затрат. Весьма перспективно использование в кабельной промышленности сополимеров этилена с пропиленом, бутиленом и т.п. Пленки из ПЭВД и других полиолефинов применяются в сельском хозяйстве. Высокий экономический эффект достигается от применения полиэтиленовой пленки в овощеводстве при сооружении теплиц, парников (стоимость пленочных теплиц и парников за счет упрощения конструкций в 2-3 раза ниже, чем стеклянных). Вследствие прозрачности полиолефиновые пленки пропускают ультрафиолетовые лучи, что обусловливает сокращение сроков вызревания овощей в теплицах. Полиэтиленовая пленка применяется для укрытия буртов овощей и зерна при временном хранении их в полевых условиях. Из пленки изготавливаются мешки для минеральных удобрений.

Пленка применяется и при силосовании. Хранение силоса в больших пакетах из плёнки не только исключает необходимость постройки относительно дорогих силосных башен со всеми их неудобствами при загрузке и разгрузке, но и приводит к лучшему сохранению питательных веществ в кормах. Удобны плёнки для закрытия силоса при хранении его в траншеях. Часто силос, как правило, укрывают соломой, промазывают сверху слоем глины, и всё же от попадания воздуха большой процент силоса портится. Использование полимерных плёнок значительно уменьшает % потерь. Полимерными плёнками и даже их обрезками можно покрывать землю под плодово-ягодными культурами. Этим повышается их урожайность примерно на половину. Такая плёнка тормозит рост сорняков и значительно уменьшает испарение влаги из почв. Правда, периодическим рыхлением и обильной поливкой можно достичь того же самого, но это тяжёлое и трудоёмкое дело. Интересны работы по использованию полиэтилена для борьбы с эрозией почвы. При эрозии почвы земля теряет комковую структуру и превращается в пыль. Почва становится неплодородной. Опыты показали, что введением в почву растворов некоторых полимеров удаётся придать ей комковую структуру, сделать её плодородной.

А сколько полезного полиэтилен принёс на молочные фермы. Из него изготавливается различная тара: банки, вёдра, бочки, бидоны, всевозможные приспособления и аппараты, например, доильные, и приспособления для автоматической подачи зерна в кормушки на птицефермах. Трубы из полиэтилена оказались лучше и при перекачке молока. В настоящее время на крупных молочных фермах используются металлические трубы из нержавеющей стали и лучших сортов алюминия. Но это дорого. Кроме того, возникают некоторые трудности при мойке и стерилизации таких труб. У любой заусеницы на металлической поверхности трубы или в месте сварки могут остаться капельки молока. За ночь они прокиснут и могут испортить свежее молоко. Поверхность полиэтиленовых труб заусенцев не имеет, места сварки у них гладкие. Уже эти отдельные примеры показывают, как необходим полиэтилен сельскому хозяйству.

Весьма эффективно применение полиэтиленовой плёнки для облицовки оросительных каналов вместо монолитного или сборного бетона. Стоимость пленочной облицовки в 2-3 раза ниже бетонной. Из полиэтилена высокого и низкого давления и сополимеров изготавливают гибкие шланги для полива полей.

Полиэтилен и его сополимеры находят применение в строительной технике, машиностроении, автомобилестроении, судостроении и других областях. Весьма эффективно применение полиолефинов (ПЭНД, ПЭСД полипропилен) в строительстве для изготовления труб и санитарно-технических изделий. На основе полиэтилена любой марки можно получать многочисленные композиции путем введения в него различных добавок и наполнителей. Например, композиция ПЭВД с 0,5% канальной сажи отличается стойкостью к воздействию атмосферы и используется для покрытия кабелей производства труб и т.д. В производстве кабелей широкое применение находит композиция полиэтилена с 10% бутилового каучука и 2% канальной сажи, характеризующаяся высокой стойкостью к растрескиванию. Вследствие более высокой прочности ПЭНД (по сравнению с ПЭВД) трубы из ПЭНД имеют при той же прочности меньшую толщину стенок. Трубы и емкости из полиэтилена используются для водоснабжения, транспортировки и хранения агрессивных жидкостей (кислот, щелочей). При температуре транспортируемой жидкости не выше 30-40°С трубы, особенно из ПЭНД, выдерживают довольно значительные давления.

Для изготовления труб, арматуры и других жестких изделий конструктивного характера преимущественно используется ПЭНД, ПЭСД и полипропилен.

Из ПЭНД и ПЭСД изготавливают вентиляционные установки, гальванические ванны, моечные и распределительные ванны, скрубберы, струйные насосы, кессоны, отстойники, оросительные колонны, центробежные насосы для кислот, щелочей, солевых растворов.

 Из полиэтилена могут быть изготовлены предметы домашнего обихода, предметы санитарии и ухода за больными, требующие стерилизации, игрушки, каблуки дамских туфель, ручки ножей, вилок, щеток, сосуды с двойными стенками для горячих и холодных напитков, различная кухонная утварь - тазы, ведра, кувшины, корзины для белья и овощей и др.

Из полиэтилена можно изготавливать упаковочную тару для пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленности - бутыли, флаконы, тюбики и контейнеры. Полиэтилен пригоден для изготовления труб, фитингов и другой арматуры. Сочетание красивого внешнего вида, прочности и лёгкости делает полипропилен весьма перспективным для изготовления мебели, секционных универсальных полок, книжных шкафов, цельноформованных стульев, кресел.

Полиэтилен применяется в текстильном машиностроении (бобины, шпули, нитеразделители, веретена).

Из полиэтилена могут быть изготовлены отдельные узлы вентиляционных систем, стиральных машин и различных электроприборов.

Полиэтилен широко используется для изготовления пленки и волокна. Ориентированная полиэтиленовая пленка может применяться для упаковки хлебобулочных изделий, мясных полуфабрикатов, птицы, грампластинок, текстильных товаров, игрушек. Такая полиэтиленовая плёнка дает усадку при нагревании и поэтому плотно прилегает к упакованному предмету, точно повторяя его форму.

В отечественном строительстве в качестве изоляционных материалов традиционно применялись минеральные ваты и пенополистирол. В последние годы на строительный рынок пришли принципиально новые теплоизоляторы на основе вспененных полиэтиленов (пенополиэтиленов или ППЭ). Вспененный полиэтилен – материал из гибкого пористого вспененного полиэтилена, предназначенный для упаковки стеклянных, бьющихся предметов и посуды, электронной бытовой и промышленной техники, компонентов микроэлектроники и т. д. Вспененный полиэтилен находит также широкое применение при тепло-, звуко-, гидро- и электроизоляции в строительстве, автомобилестроении, энергетике, электронике и лёгкой промышленности. Материалы из ППЭ настолько успешно выполняют свои функции, что западные строители предпочитают использование вспененных полиэтиленов всем другим видам изоляции. Такой современный и перспективный способ изоляции позволяет решить проблему сохранения тепла с максимальной выгодой при минимуме затраченных усилий. При этом необходимо учесть, что трудоёмкое и дорогое производство ППЭ, которым оно было ещё несколько лет назад, сейчас значительно удешевилось благодаря новым техническим решениям.

Вспененные полиэтилены сочетают в себе тепло-, паро-, гидро- и звукоизоляцию одновременно. Хотя стоимость ППЭ выше, чем у минеральных ват или пенополистирола, но с учетом простоты технических решений и монтажа изоляция из материалов на основе ППЭ в общей сложности обходится не дороже. А их надежность, долговечность, теплоизоляционные и звукоизолирующие свойства свидетельствуют в пользу вспененных полиэтиленов.

ППЭ имеют закрытую ячеистую структуру, они упругопластичны, не впитывают влагу, хорошо поглощают звук, гасят удары и вибрацию. Они химически стойкие, гигиенически и экологически безопасные. Диапазон температуры применения - от - 60 до + 95°С. Срок их службы - более 50 лет.

Вспененные полиэтилены обладают еще одним весьма важным преимуществом – они характеризуются высоким показателем сопротивления диффузии водяного пара m. Этот показатель является главным аргументом для использования изоляции в холодильных установках, кондиционерах и трубопроводах.

Высокая эластичность, легкость изоляции из ППЭ, отсутствие спецодежды и специальных инструментов значительно облегчают монтаж изоляции из ППЭ, по сравнению с применением традиционных типов теплоизоляции. Пенополиэтилены не представляют вреда для здоровья, т.к. не содержат связующих смол фенольного типа, осколков стекла и не вызывают раздражения кожи. Они не гниют, не выделяют вредных веществ, экологически чисты и долговечны.

Каждый день мы используем полиэтиленовые пакеты, уже почти не замечая их присутствия. Мы не обращаем на них внимания, и только тогда, когда однажды не обнаруживаем под рукой, вспоминаем, как они необходимы. Для похода в магазин берем самый прочный или объемный пакет, в гости - красивый, на выставку - презентабельный. Использование пакетов тесно связано с ростом бытовой культуры. Чем выше ее уровень, тем больше мы думаем о том, во что завернуть, как не испачкаться и не намусорить, тем самым, увеличивая потребление упаковки.

Пакеты прочно укоренились и на производстве, и в сфере рекламы, и в быту. На сегодняшний день в полиэтилен, полипропилен и многослойные пленки фасуется около 80% всех товаров. Выбор того ли иного материала обусловлен требованиями к условиям хранения продукта. Полиэтиленовая упаковка хорошо защищает продукт от намокания, ее внешний вид не страдает даже при самой неаккуратной транспортировке. А чем чаще мы используем пакеты, тем более вероятно, что рано или поздно нас посещает множество разных мыслей о критериях правильного их выбора, форме и дизайне, прочности и безвредности используемых материалов.

Прежде всего, полиэтиленовый пакет интересен с точки зрения его универсальности. Положить в него можно практически все. Вследствие своей химической стойкости и низкой газо/паропроницаемости полиэтилен широко используется в производстве упаковки для различных пищевых и непищевых продуктов.

Прочность: Современный полиэтиленовый пакет настолько прочен, что в него можно грузить кирпичи. Конечно, если его конструкция и параметры подобраны правильно.

Выбирают, как правило, пакет с большей толщиной. Но это, в данном случае, не совсем правильно. Все дело в используемых материалах. В настоящее время на рынке представлены пакеты из полиэтилена высокого давления низкой плотности (LDPE), низкого давления высокой плотности (HDPE) и среднего давления (PE mix). По способу получения различают полиэтилен высокого давления низкой плотности (0,918-0,930 г/см2) и полиэтилен низкого давления высокой плотности (0,945-0,970 г/см2). Полиэтилен высокого давления получают путем радикальной полимеризации этилена при температуре до 320°С и давлении от 120 до 320 МПа в реакторах автоклавного типа (идеального смешения), или трубчатого типа (идеальное вытеснение). Полиэтилен низкого давления получают путем полимеризации в суспензии или в газовой фазе в присутствии различных катализаторов. Введением различных модификаторов полиэтилену можно придать различные важные свойства, такие как морозостойкость, действие УФ лучей, стойкость к воздействию климатических факторов и т. д. Герметичность пакетов также напрямую связана с используемым материалом, его толщиной, а также прочностью сварного шва. Конечно, если вы собираетесь разливать в пакеты жидкости, как в случае «пакетов в коробке» (bag in box), ваши технические требования должны быть тщательно просчитаны и обоснованы. Но в любом случае, новые пакеты течь не должны! На производстве проводится контроль равномерности и прочности сварного шва путем заполнения пакета водой на одну треть.

Полиэтиленовые пакеты часто используются в качестве представительской и рекламной продукции

Сохранение экологии выходит на первый план у производителей упаковочных материалов. Основная задача учёных сегодня – изобрести полимер, который сможет сам себя утилизировать. Сегодня термин «биоразлагаемый полимер» уже стал неотъемлемой частью «зелёного словаря».

Биоразлагаемые материалы с активным растительным наполнителем впервые появились на упаковочном рынке США, Италии и Германии в 70-80-е гг. XX в. Это были композиции крахмала с различными синтетическими полимерами. По сравнению с термопластами на основе пластифицированного крахмала они удачно сочетали технологичность и высокие эксплуатационные характеристики, присущие синтетическому компоненту, со способностью к биодеструкции, обусловленной наличием в их составе природного полимера (крахмала).

Чаще всего крахмалом модифицировали полиэтилен - пластик, наиболее востребованный не только в индустрии упаковки, но имеющий широкий диапазон применения в пищевой и легкой промышленности, медицине, сельском хозяйстве, строительстве и других отраслях. Для получения термопластичных смесей «полимер-крахмал» полисахарид обычно пластифицировали глицерином и водой. Смешивание компонентов осуществлялось в экструдере при температуре 150°С, обеспечивающей хорошую желатинизацию полисахарида и образование двухфазной смеси. Биоразложение композиционного материала, полученного по такой технологии, начиналось с поверхности пленки, обогащенной крахмалом. Для интенсификации биодеструкции в состав композиций вводили фотосенсибилизаторы или самоокисляющиеся добавки, вызывающие деструкцию полимерной цепи с образованием участков, достаточно малых для того, чтобы быть усвоенными микроорганизмами.

Страницы: 1, 2



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.