پلیمرهای شیمیایی بخشی از محصولات صنایع پتروشیمی هستند که در صنایع مختلف کاربرد دارند. یکی از مهم‌ترین این پلیمرها پلی‌اتیلن است، که به سه نوع اصلی سبک، سنگین و خطی تقسیم می‌شود. پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) به دلیل ساختار شیمیایی منحصر به فرد و ویژگی‌های استثنایی خود، در صنایع گوناگون به کار گرفته می‌شود. در این مقاله به بررسی مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین، کاربردهای آن و همچنین معرفی انواع گریدهای موجود این پلیمر خواهیم پرداخت. هدف این است که شما را با مزایا و معایب و کاربردهای متنوع این ماده بیشتر آشنا کنیم.
پلی‌اتیلن سنگین چیست؟
پلی‌اتیلن سنگین نوعی پلیمر ترموپلاستیک است که از طریق پلیمریزاسیون مونومرهای خطی تولید می‌شود و ساختاری زنجیره‌وار با شاخه‌های کم و کوتاه دارد. به دلیل این ساختار، HDPE دارای چگالی 0.94 تا 0.97 و مقاومت مکانیکی بالایی است. پلی‌اتیلن سنگین در تولید فیلم‌ها و ظروف بسته‌بندی استفاده می‌شود و به دلیل وزن مولکولی زنجیره‌ها، استحکام بالایی دارد.
مزایای پلی‌اتیلن سنگین
پلی‌اتیلن سنگین مزایای متعددی دارد:
- پردازش سریع: HDPE در روش‌های ترموپلاست به راحتی پردازش می‌شود.
- مقاومت در برابر ضربه و خوردگی: این پلیمر در ساخت ظروف مقاوم و ضد ضربه به کار می‌رود.
- ضد رطوبت: از HDPE برای ساخت ظروف بسته‌بندی استفاده می‌شود.
- قیمت مقرون به صرفه: پلی‌اتیلن سنگین با وجود ویژگی‌های مثبتش، قیمت پایینی دارد و برای کاربردهای مختلف مناسب است.
معایب پلی‌اتیلن سنگین
پلی‌اتیلن سنگین با وجود مزایای متعدد، معایبی نیز دارد:
- قابلیت اشتعال: استفاده از این پلیمر در محصولات که در معرض دماهای بالا قرار می‌گیرند، محدودیت‌هایی دارد.
- ظرفیت دمایی پایین: این ماده در برابر حرارت بالا انبساط زیادی پیدا می‌کند.
- کاهش مقاومت در برابر فرسایش: این ماده در مقابل فرسایش ناشی از شرایط آب و هوایی مقاومت کافی ندارد.
کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین
این پلیمر به دلیل ویژگی‌های شیمیایی برجسته خود در صنایع مختلفی به کار می‌رود، که برخی از این کاربردها عبارتند از:
- تولید لوله: HDPE به دلیل وزن مولکولی بالا و مقاومت در برابر فشار، برای تولید لوله‌های با استحکام بالا و مقاوم در برابر UV استفاده می‌شود.
- ساخت اسباب‌بازی: در تولید اسباب‌بازی‌های پلاستیکی با روش تزریقی از HDPE بهره می‌برند و برای جلوگیری از تغییر رنگ، به آن‌ها افزودنی‌های ضد UV اضافه می‌شود.
- تولید لوازم منزل: گریدهای مختلف پلی‌اتیلن سنگین برای تولید ظروف و لوازم خانگی متنوع مانند ظروف پلاستیکی آشپزخانه، استندها و غیره کاربرد دارند.
- ساخت بطری‌ها: HDPE در تولید بطری‌های نوشیدنی، آب معدنی، مواد شوینده، بهداشتی و شیمیایی به کار می‌رود. این بطری‌ها در صورت رنگ شدن، مقاومت بیشتری پیدا می‌کنند.
انواع گریدهای پلی‌اتیلن سنگین
پلی‌اتیلن سنگین با گریدهای متنوعی تولید می‌شود که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند:
- پلی‌اتیلن 5813 و 5620: مناسب برای قالب‌گیری ظروف نازک یکبار مصرف، اسباب‌بازی‌ها و لوازم خانگی.
- پلی‌اتیلن 0035: دارای مقاومت سایشی بالا، مناسب برای قطعات تولید شده به روش بادی.
- پلی‌اتیلن 3840: در قالب‌گیری‌های دورانی مخازن و ظروف معمولی کاربرد دارد.
- پلی‌اتیلن 6070: برای تولید قوطی‌ها، صندلی و جعبه استفاده می‌شود.
- پلی‌اتیلن 5218: دارای تاییدیه بهداشتی، مناسب برای ظروف غذایی.
- پلی‌اتیلن 35 و 5200B: مناسب برای تولید بطری‌های بادی از 10 سی‌سی تا 4 لیتر.
- پلی‌اتیلن EX1: مناسب برای فیلم‌های استرچ.
- پلی‌اتیلن EX3: مناسب برای تولید لوله‌های فشار قوی.
- پلی‌اتیلن 12 و 13: مناسب برای لوازم خانگی بادوام و بطری‌ها.
- پلی‌اتیلن 14: برای لوازم قالب‌گیری با جداره ضخیم به کار می‌رود.
- پلی‌اتیلن EX4: مناسب برای تولید فیلم‌های اکستروژن.
- پلی‌اتیلن EX5: برای فیلم‌های بسته‌بندی ویژه به کار می‌رود.
- پلی‌اتیلن BL2 و BL3: به ترتیب برای بطری‌های مواد ضدعفونی‌کننده و ظروف و ورق‌های بسته‌بندی.
سایر گریدهای پلی‌اتیلن سنگین
گریدهای دیگری نیز از HDPE موجود است که هر کدام در تولید محصولات مختلف کاربرد دارند، از جمله: گریدهای 7700M و 6300M برای تولید لوله، 52518 و 60505 برای قالب‌گیری تزریقی، 7000F برای فیلم‌های نازک و 2200J برای جعبه‌های حمل قطعات فنی و صنعتی.
جمع‌بندی
پلی‌اتیلن سنگین یکی از پلیمرهای پرکاربرد در صنعت است. این پلیمر با توجه به گریدهای متنوع، قابلیت استفاده در محصولات مختلفی نظیر لوله‌های فشار قوی، بطری‌ها، فیلم‌های استرچ، اسباب‌بازی‌ها و ظروف غذایی را داراست. مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار و عدم مقاومت در برابر دماهای بالا، از ویژگی‌های برجسته و محدودیت‌های آن محسوب می‌شوند. سی وان پلیمر
