Avainero – HDPE vs LDPE
Vaikka HDPE ja LDPE ovat kaksi polyeteeniluokkaa, niiden välillä voidaan havaita eroja niiden mekaanisten ominaisuuksien perusteella. Polyeteeni on seos samank altaisia orgaanisia yhdisteitä, joiden kemiallinen kaava on (C2H4)n Polyeteeni luokitellaan useisiin eri ryhmiin pääasiassa sen tiheyden ja haarautuvuuden perusteella. Kysynnän ja tarjonnan kann alta tärkeimmät polyeteenilaadut ovat HDPE ja LDPE. Korkeatiheyksisellä polyeteenillä (HDPE) ja matalatiheyksisellä polyeteenillä (LDPE) on erilaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten kiderakenne, haarautumisen suuruus ja luonne sekä molekyylipaino. Toisin sanoen HDPE:tä ja LDPE:tä pidetään muovisovellusten spektrin vastakkaisina päinä. avainero HDPE:n ja LDPE:n välillä on tiheys tai tapa, jolla polymeerimolekyylit kohdistuvat. HDPE-polymeerit ovat suorempia ja tiiviimmin pakattuja, kun taas LDPE-polymeereillä on paljon haaroja, eivätkä ne ole tiiviisti pakattu. Molekyylirakenteen perusteella jokaisella muovityypillä on omat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuutensa. Tässä artikkelissa tarkastellaan HDPE:n ja LDPE:n eroja.
Mikä on korkeatiheyspolyeteeni (HDPE)?
HDPE on hyvin määritelty tiheydellä, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 0,941 g/cm3 Siinä on vuorauspolymeeri ja pienempi haarautumisaste. Tämä johtaa siihen, että molekyylit pakkautuvat lähemmäksi ja molekyylien väliset sidokset ovat vahvempia kuin erittäin haarautuneissa polymeereissä, kuten LDPE. Haaroittumisen puuttuminen johtaa myös suurempaan tiheyteen ja jonkin verran korkeampaan kemialliseen kestävyyteen kuin LDPE. Korkean vetolujuuden ansiosta HDPE:tä käytetään tuotteissa, kuten roskasäiliöissä, vauvan leluissa, vesipiipuissa, kannuissa ja purkeissa sekä pakkauksissa, kuten maitokannuissa, voisäiliöissä ja pesuainepulloissa. HDPE on myös kestävämpi ja läpinäkymättömämpi ja kestää korkeampia lämpötiloja pääasiassa verrattuna LDPE:hen. Teollisesti HDPE syntetisoidaan eteenistä katalyyttisellä menetelmällä.
Mikä on matalatiheyksinen polyeteeni (LDPE)?
LDPE on hyvin määritelty tiheysalueella 0,91–0,94 g/cm3 Haaroittunut polymeeri, LDPE, syntetisoidaan eteenistä katalyyttisellä menetelmällä. Haaroittuneempi luonne johtaa siihen, että molekyylit tiivistyvät epäsäännöllisesti ja molekyylien väliset sidokset ovat heikompia kuin erittäin lineaarisissa polymeereissä, kuten HDPE. Alhaisen vetolujuuden omaavaa LDPE:tä käytetään tuotteissa, kuten muovipusseissa ja kalvokääreissä sekä pakkauksissa, kuten vesipulloissa, elintarvikkeiden säilytysastioissa, annostelupulloissa ja muoviastioissa. LDPE on myös joustavampi ja läpinäkyvämpi eikä siedä korkeampia lämpötiloja pääasiassa verrattuna HDPE:hen.
Mitä eroa on HDPE:llä ja LDPE:llä?
HDPE:llä ja LDPE:llä voi olla merkittävästi erilaisia fyysisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia. Nämä voidaan luokitella seuraaviin alaryhmiin,
Polymeerihartsilyhenne
HDPE: HDPE on korkeatiheyksistä polyeteeniä
LDPE: LDPE on matalatiheyspolyeteeni
Rakenne (sivukonttoreiden läsnäolo)
HDPE: Siinä on lineaarinen rakenne. Siksi se voidaan puristaa kokoon, ja se on vähemmän joustava ja vahvempi (kuva 1)
LDPE: Sillä on paljon haaroja. Siksi sitä on vaikea puristaa, ja se on kevyt ja joustava (kuva 1)
Kitelliset ja amorfiset alueet
HDPE: HDPE:ssä on runsaasti kiteisiä ja vähän amorfisia alueita (yli 90 % kiteistä). Se sisältää useita sivuketjuja 200 hiiliatomia kohden päähiilirungossa, mikä johtaa pitkiin lineaarisiin ketjuihin. Tämän seurauksena voidaan havaita tiivistä tiivistymistä ja suurta kiteisyyttä (kuva 1).
LDPE: LDPE:ssä on vähän kiteisiä ja paljon amorfisia alueita (alle 50-60 % kiteistä). Se sisältää vähemmän kuin 1 sivuketjun 2-4 hiiliatomia kohden päähiilirungossa, mikä johtaa haarautumiseen. Tämän seurauksena voidaan havaita epäsäännöllinen tiivistyminen ja alhainen kiteisyys (kuva 1).
Vetolujuus ja molekyylien väliset voimat
HDPE: HDPE:llä on voimakkaammat molekyylien väliset voimat ja vetolujuus kuin LDPE:llä. Vetolujuus on 4550 psi.
LDPE: LDPE:llä on heikommat molekyylien väliset voimat ja vetolujuus kuin HDPE:llä.
Sulamispiste
HDPE: 135°C (korkeampi sulamispiste verrattuna LDPE:hen)
LDPE: 115°C (Alempi sulamispiste verrattuna HDPE:hen)
Muovihartsikoodit
HDPE: HDPE:tä yleensä kierrätetään, ja hartsin tunnistekoodi (tunnetaan myös kierrätyssymbolina) on numero 2 (katso kuva 2).
LDPE: LDPE on yleensä kierrätettyä, ja hartsin tunnistekoodi (tunnetaan myös kierrätyssymbolina) on numero 4 (katso kuva 2).
Tiheys
HDPE: Tiheys voi vaihdella välillä 0,95–0,97 g/cm3. Tiheys on suurempi kuin LDPE:n.
LDPE: Tiheys voi vaihdella välillä 0,91-0,94 g/cm3. Tiheys on pienempi kuin HDPE:n.
Ominaispaino
HDPE: Ominaispaino on 0,95. Ominaispaino on suurempi kuin LDPE:n.
LDPE: Ominaispaino on 0,92. Ominaispaino on pienempi kuin HDPE:n.
Kemialliset ominaisuudet
HDPE: HDPE on kemiallisesti inerttiä ja kestää ultraviolettisäteilyä verrattuna LDPE:hen.
LDPE: LDPE on vähemmän kemiallisesti inertti ja kun valolle ja hapelle altistuminen johtaa lujuuden menettämiseen.
Läpinäkyvyys
HDPE: HDPE on vähemmän läpinäkyvä tai läpinäkymättömämpi kuin LDPE.
LDPE: LDPE on läpinäkyvämpää tai vähemmän läpinäkymätöntä kuin HDPE.
Voima
HDPE: Se on vahvempi ja kovempi kuin LDPE.
LDPE: Se on vähemmän vahva ja heikompi kuin HDPE.
Joustavuus
HDPE: Se on jäykempi kuin LDPE
LDPE: Se on joustavampi kuin HDPE
Yleiset sovellukset
HDPE: Shampoopullot, elintarvikkeiden säilytysastiat, pyykki- ja kodinsiivouspullot, kuljetussäiliöt, maito-, vesi- ja mehukannut, pesuainepullot, ruokapussit, kierrätysastiat, vesipiiput
LDPE: Kuivapesupussit ja sanomalehdet, kutistekalvot, kalvot, puristettavat pullot (hunaja/sinappi), leipäpussit, roskapussit
Johtopäätöksenä voidaan todeta, että HDPE ja LDPE ovat eri polyeteenilaatuja, ja tärkein ero niiden välillä on polymeerimolekyylien kohdistus. Tämän seurauksena niillä voi olla huomattavasti erilaiset fysikaaliset ominaisuudet ja erilaiset sovellukset.
