پلی اتیلن چیست؟ انواع و کاربرد پلی اتیلن

پلی اتیلن پرکاربردترین نوع پلاستیک در جهان که این روزها می‌توان گفت در تمامی صنایع بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. از بسته بندی مواد غذایی گرفته تا مخازن سوخت خودرو، قطعات خودرویی، تجهیزات گران قیمت و… در همگی ردپایی از پلی اتیلن (PE) دیده می‌شود.

از طرفی دیگر، کامپاند پلی اتیلن قیمت ارزنده‌ای دارد و به علت برخورداری از قابلیت ذوب شدگی در قالب گیری بیشتر در صنعت مورد توجه قرار می‌گیرد.

آشنایی با ساختار ماده پلی اتیلن

ماده پلیمری که از واحدهای منفرد اتیلن تشکیل شده پلی اتیلن نام دارد! این ماده پلاستیکی مرغوب از نفت خام تهیه می‌شود. در حقیقت این ماده در علم شیمی با عناوین پلی اتن و فرموش شیمیایی C2H4 شناخته می‌شود. این ماده پلیمری در واقع نوعی پلاستیک همه کاره با گستره کارایی بسیار متنوع است. در اصل پلی اتیلن نوعی توده مومی به رنگ سفید است که در برابر مواد شیمیایی بیشترین مقاومت واکنشی را دارد!

ترموپلاستیکی که می‌تواند تا نقطه ذوب حرارت را به خود جذب کند و نوعی عایق ضربه گیر هم محسوب می‌شود.

جالب است بدانید پلی اتیلن با حرارت دیدن در گستره دمایی ۸۰ الی ۱۲۰ درجه سانتی گراد به خوبی نرم می‌شود.

تاریخچه پرقدمت پلی اتیلن (PE)

اولین باری که پلی اتیلن کشف شد، در سال ۱۹۳۳ میلادی بود! در آن زمان دو شیمیدان معروف به نام اریک فولر و رجینالد گیبسون توانستند برای نخستین‌بار ماده پلیمری PE را کشف کنند! البته با گذشت زمان و حضور برخی شرکت‌های معروف همچون امپریال کمیکال فرایند تولید پلی اتیلن به میزان زیادی بهبود یافت.

در اواخر سال ۱۹۳۹ میلادی این ماده با عنوان پلیتین به بازار عرضه می‌شد. اما در دهه‌های بعدی میزان کاربرد این ماده رفته رفته بیشتر شد.

ویژگی‌ها و خصوصیات ساختاری پلی اتیلن

ماده پلاستیکی با مزیت‌های فراوان که اتفاقا از نظر اقتصادی هم به صرفه است پلی اتیلن نام دارد. یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های ماده پلی اتیلن انعطاف پذیری آن است. این ماده با توجه به منعطف بودن، قابلیت تنظیم و تغییر شکل در هر ابعادی را دارد!

دومین مزیت و ویژگی خاص این ماده مقاوم بودن آن در برابر ضربه و فشار است. پلی اتیلن می‌تواند از تاثیرات منفی ناشی از انواع ضربات خارجی و فشارهای متعدد جلوگیری کند.

و اما قابلیت بازیافتی که پلی اتیلن دارد، آن را به یک ماده ایده آل برای استفاده در صنایع مختلف تبدیل می‌کند. همچنین این ماده پلاستیکی بسیار پایدار است و با محیط زیست هم بیشترین میزان سازگاری را دارد.

چهارمین ویژگی PE خاصیت ضدعفونی است. این ماده کاملا بی بو بوده و به علت داشتن سطح بهداشت بالا در تولید و ساخت مواد بهداشتی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای پلی اتیلن

یکی از اصلی‌ترین کاربردهای پلی اتیلن، تولید کامپاند پی اتیلن است. کامپاند پلی اتیلن در اصل از طریق فرایند پلیمریزاسیون گاز اتیلن حاصل می‌شود. البته باید به این نکته هم بپردازیم که کامپاند پلی اتیلن قیمت اقتصادی داشته و از طرفی دیگر عمدتا با نام پلی اتیلن در صنعت شناخته می‌شود!

تولید پالت و بشکه پلاستیکی در صنعت پیشرفته کنونی عمدتا با حضور ماده پلی اتیلن سبک انجام می‌شود. پالت‌ پلاستیکی که توسط ماده پلیمری پلی اتیلن ساخته می‌شوند همواره وزن کمتری داشته و مقاومت بیشتری در برابر فشار و ضربه دارند.

انواع پلی اتیلن

ماده پلی اتیلن بر اساس نوع زنجیره و ویژگی‌های ساختاری در انواع مختلف زیر تولید می شود:

• پلی اتیلن سبک
• پلی اتیلن سنگین
• پلی اتیلن MDPE
• پلی اتیلن سبک خطی
• پلی اتیلن UHMWPE

ویژگی‌های پلی اتیلن سبک (LDPE)

یکی از پرکاربردترین شاخه‌های جانبی پلی اتیلن، پلی اتیلن سبک است. منظور از این نوع پلی اتیلن در واقع همان PE از نوع سبک و چگالی کم است. مواد پلی اتیلنی LDPE به علت داشتن خاصیت انعطاف‌پذیری بالا عمدتا در بسته بندی مواد غذایی، ورقه های پلیمری و انواع متریال های بسته بندی به کار گرفته می‌شوند.

پلی اتیلن سنگین و کاربردهای آن

این دسته از مواد پلیمری نسبت مقاومت به چگالی بالایی دارند! توجه داشته باشید که پلی اتیلن HDPE بر اساس وزن مولکولی می‌تواند کاربردهای متفاوتی داشته باشد. گریدهایی با وزن سنگین‌تر از این نوع پلی اتیلن معمولا در تولید فیلم‌های پلمیری مقاوم، ظروف بادی و… استفاده می‌شوند.

البته گریدهای نوع سبک این ماده پلی اتیلنی در فرایند تزریق پلاستیک و محصولات تزریقی به کار برده می‌شود.

پلی اتیلن MDPE

وزن مولکولی این دسته از مواد پلی اتیلنی نسبتا سبک و متوسط بوده و در اصل ترکیبی از دو نوع LDPE و HDPE هستند. میزان مقاومت در برابر لغزش این ماده در مقایسه با HDPE بسیار بیشتر بوده و در مقابل ستخی نسبتا کمتری دارد. از مواد پلی اتیلن MDPE عمدتا در ساخت انواع لوله‌ها و اتصالات پلاستیکی استفاده می‌شود.

پلی اتیلن سبک خطی

پلی اتیلن از نوع سبک خطی یا همان LLDPE بسیار سبک بوده و ساختاری شفاف دارد. البته در انواع مختلف کدر، سفت و خشک هم می‌توان این ماده پلیمری را تولید کرد! جالب است بدانید پلی اتیلن‌های سبک خطی در اثر افزایش میزان درصد کومونومر به دست می‌آیند.

در تولید لوله‌ها و اتصالات پزشکی پلی اتیلن سبک خطی بیشترین نقش آفرینی را دارد. علاوه بر این، از LLDPE ها در تولید متریال‌های بسته بندی گوشت و فراورده‌های گوشتی استفاده می‌شود.

پلی اتیلن UHMWPE

این نوع از پلی اتیلن‌هات وزن مولکولی بسیار بالایی داشته و توسط کاتالیزورهای متالوسن حاصل می‌شوند! پلی اتیلن UHMWPE مقاومت بالایی در برابر سایش، ضربه و واکنش‌های شیمیایی دارد. این ماده بنا بر طول عمر بالایی که دارد و همچنین سازگاری بیشینه با بدن انسان، در تولید انواع اعضای مصنوعی بدن و مفاصل استخوانی به کار برده می‌شود.

جدول خواص مکانیکی انواع پلی اتیلن

در ادامه به خواص مکانیکی هر یک از انواع پلی اتیلن‌ها می‌پردازیم.

کلام آخر

در این مطلب به صورت کامل به همراه برخی جزئیات به بررسی ماده پلی اتیلن و هر یک از انواع آن پرداختیم. در حالت کلی مواد پلی اتیلنی به علت داشتن خصوصیات ساختاری منحصربه‌فرد بیشتر و بهتر در صنایع مختلف می‌توانند نقش آفرینی کنند.