Proprietăți din polietilenă Texte științifice

Polietilena cu greutate moleculară mare este un solid alb translucid. În secțiuni subțiri este aproape complet transparent. La temperaturi obișnuite, este dur și flexibil și are o suprafață relativ moale care poate fi zgâriată cu unghia. Pe măsură ce temperatura crește, solidul devine mai moale și în cele din urmă se topește la aproximativ 110 ° C, transformându-se într-un lichid transparent. Dacă temperatura este redusă sub normal, solidul devine mai dur și mai rigid și se atinge o temperatură la care o probă nu se poate îndoi fără să se rupă.

Polietilenă lichidă

Mișcarea polietilenei lichide este non-newtoniană. Viteza scade pe măsură ce crește presiunea și odată cu aceasta viteza de trecere. Datorită sensibilității vâscozității topiturii la greutatea moleculară și datorită faptului că polietilena este manipulată în mod normal în stare topită în operațiuni de extrudare, turnare sau turnare, diferiții polimeri de pe piață se caracterizează prin vâscozitatea produs topit.

În intervalul de greutate moleculară 20000-30000, o creștere cu 10% a greutății moleculare dublează aproximativ vâscozitatea topiturii.

Vâscozitatea polietilenei topite scade odată cu creșterea temperaturii; este redus cu aproximativ jumătate cu o creștere a temperaturii cu 25 ° C.

Alte proprietăți ale lichidului sunt:

Densitatea la T = 120 ºC	0,80.
Coeficientul de expansiune cubică	0,0007 pe ºC.
Căldura specifică	0,70 (aprox.)

Birefringența în curent

Când curge printr-un orificiu, cum ar fi în timpul extrudării sau turnării, există o orientare apreciabilă a moleculelor, care intră în stare neorientată dacă materialul este menținut în stare lichidă, dar rămân orientate în solid dacă, ca este normal în fabricație, materialul topit se răcește rapid. Gradul acestei orientări este o funcție a lungimii medii a lanțului și a gradului de ramificare.

Polietilenele cu greutate moleculară mare arată mai multă orientare decât materialele cu greutate moleculară mică, iar orientarea scade odată cu creșterea temperaturii.

Polietilenă solidă: Tabelul următor prezintă câteva dintre proprietățile tipice ale polietilenei solide.

Proprietăți fizice și mecanice

Greutatea moleculară medie	25.000
Vâscozitate intrinsecă (în tetrahidronaftalină la 75 ° C), dlts/gr	1.0
Punct de topire, ºC	110
Densitate
la 20 ° C	0,92
la 50 ° C	0,90
la 80 ° C	0,87
la 110 ºC	0,81
Coeficient de expansiune liniară între 0 și 40 ºC, per ºC	0,0002
Creșterea volumului prin încălzire de la 20 la 110 ° C,	14
Compresibilitate la 20 ° C, per atm.	5,5 x 10 -5
Căldura specifică
la 20 ° C	0,55
la 50 ° C	0,70
la 80 ° C	0,90
Indicele de refracție	1,52
Modulul lui Young (0-5% extensie), Kg/cm2	1.600
Rezistența la tracțiune la 20 ° C., Kg/cm2	150
Rezistență la șoc (0,5 inci. Bară crestată în cadru), Kgm	+2.07
Duritate Brinell (bilă cu diametrul de 2 mm, 3 Kg	Două
Conductivitate termică, cal/(sec.) (Cm 2) (ºC/cm	0,0007
Alungire la rupere	500

Aceste proprietăți se referă la un produs cu o greutate moleculară aproximativă de 25.000. Unele dintre proprietăți sunt relativ insensibile la greutatea moleculară, inclusiv densitatea, punctul de topire, căldura specifică, duritatea și modulul lui Young; altele, cum ar fi rezistența la tracțiune, rezistența la impact, rezistența la rupere, alungirea la rupere și flexibilitatea la temperaturi scăzute, sunt sensibile la greutatea moleculară. Alegerea greutății moleculare necesare pentru diferite utilizări înseamnă, în general, un compromis între proprietățile mecanice îmbunătățite ale materialului cu greutate moleculară mare și ușurința mai mare de a face articole cu materialul cu greutate moleculară mai mică.

Stresul la punctul de rupere depinde de greutatea moleculară; dar pentru un material cu o greutate moleculară de 25.000 poate fi de două ori mai mare decât stresul la punctul de randament. Forma curbei generale tensiune-deformare depinde de temperatură și de rata de aplicare a tensiunii. Pe măsură ce temperatura crește, punctul de randament scade; întrucât o creștere a rapidității cu care se aplică tracțiunea duce la o creștere a punctului de randament și a rezistenței finale, precum și la perfecționarea orientării specimenului extras la rece. Deoarece temperatura este scăzută sub temperaturile obișnuite, alungirea la rupere este redusă și se atinge o temperatură la care nu are loc tragerea la rece, specimenul se rupe brusc cu doar 10% alungire. Această temperatură este aproximativ aceea în care un specimen nu poate fi îndoit mai mult decât un grad foarte limitat, fără a se rupe ca și cum ar fi un material fragil.

---