Ekstruduotas polietilenas išlaiko struktūrinį vientisumą, kai yra veikiamas rūgščių, bazių, alkoholių ir daugumos organinių tirpiklių dėl savo ne-polinės molekulinės struktūros. Šis cheminis inertiškumas kyla dėl paprasto polimero anglies{2}}vandenilio pagrindo, kuriame nėra reaktyvių vietų, kurias paprastai atakuoja agresyvios cheminės medžiagos.
Polimero gynybos mechanizmas veikia kitaip, nei tikitės. Užuot formavęs apsaugines kliūtis ar neutralizavęs grėsmes, polietilenas tiesiog nesuteikia daugumos cheminių medžiagų, su kuriomis galėtų reaguoti. Jo ilgos anglies atomų grandinės, sujungtos su vandeniliu, sukuria tokią chemiškai stabilią molekulinę struktūrą, kad stiprios rūgštys ir bazės praeina pro ją be poveikio.
Ekstruduoto polietileno cheminio atsparumo molekulinis pagrindas
Ekstruzinio polietileno cheminis atsparumas kyla iš jo pagrindinės struktūros: pasikartojantys etileno vienetai (C2H4), polimerizuojami į ilgas angliavandenilių grandines. Dauguma LDPE, MDPE ir HDPE rūšių pasižymi puikiu cheminiu atsparumu, tai reiškia, kad jų nepuola stiprios rūgštys ar stiprios bazės ir yra atsparūs švelniems oksidatoriams ir reduktoriams.
Polinių funkcinių grupių nebuvimas paaiškina šį puikų stabilumą. Skirtingai nuo polimerų su esterių jungtimis, amido jungtimis ar hidroksilo grupėmis, polietilenas turi grynai angliavandenilio paviršių. Polietilenas (LDPE ir HDPE) yra suderinamas su dauguma cheminių medžiagų ir gali atsispirti stiprioms rūgštims, bazėms, reduktoriams ir švelniems oksidatoriams. Cheminėms atakoms reikia reaktyvių vietų, o dėl paprastos polietileno struktūros jų yra nepaprastai mažai.
Crystallinity amplifies this inherent resistance. The polymer exists as a semi-crystalline material where ordered crystalline regions alternate with disordered amorphous zones. HDPE is more rigid due to high crystallinity (>90%) ir pasižymi kietumu žemoje temperatūroje. Kristaliniai domenai yra pakankamai sandarūs, kad dauguma cheminių molekulių negalėtų prasiskverbti, o amorfinės sritys, nors ir lengviau pasiekiamos, vis tiek priešinasi atakai dėl ne-polinio grandinių pobūdžio.
Polietileno rūšių tankio kitimas atspindi skirtingą šakojimosi ir kristališkumo laipsnį. Didelio -tankio polietilenas (DTPE) pasižymi minimaliu išsišakojimu ir kristališkumu, viršijančiu 60-80%, sukuria tankesnę, nepralaidesnę struktūrą. Mažo tankio polietilenas (LDPE) turi daugiau šakojimosi taškų, jo kristališkumas yra apie 50–60%, todėl aukštesnėje temperatūroje pasižymi šiek tiek kitokiomis cheminio atsparumo charakteristikomis.
Cheminio atsparumo veiksmingumo kategorijos
Imuninė klasė: visapusis atsparumas
PE praktiškai neveikia rūgščių, bazių, alkoholių ir daugumos organinių tirpiklių, todėl jis idealiai tinka naudoti su cheminių medžiagų poveikiu, o šis atsparumas apima įprastas žemės ūkio chemines medžiagas ir pramonines valymo priemones.
Rūgštys visame pH spektre rodo minimalią sąveiką su polietilenu. Koncentruota sieros rūgštis, įvairios koncentracijos druskos rūgštis ir fosforo rūgštis palaiko polietileno vientisumą kambario temperatūroje. Polimero bazinių vietų trūkumas neleidžia protonuotis, o lengvai oksiduojamų grupių nebuvimas blokuoja rūgšties -katalizuojamą skaidymą.
Bazės taip pat nesugeba atakuoti konstrukcijos. Didelės koncentracijos natrio hidroksido, kalio hidroksido ir amonio hidroksido tirpalai liečiasi su polietilenu, nesukeldami patinimo, įtrūkimų ar mechaninių savybių praradimo. Rūgščių vandenilio atomų ar esterių jungčių nebuvimas pašalina pirminius mechanizmus, per kuriuos bazės paprastai skaido polimerus.
Alkoholiai nuo metanolio iki didesnės molekulinės masės variantų puikiai suderinami. Šie poliniai tirpikliai, kurie lengvai atakuoja daugelį inžinerinių plastikų, minimaliai sąveikauja su polietileno nepoliariniu paviršiumi. Šis atsparumas apima glikolius ir poliolius, dažniausiai sutinkamus pramoninio perdirbimo metu.
Pažeidžiama zona: patinančios medžiagos ir plastifikatoriai
Ne dėl visų cheminių medžiagų poveikio polietilenas nepaveikiamas. Tam tikri organiniai tirpikliai sąveikauja su polimeru fiziniais, o ne cheminiais mechanizmais. Tam tikros rūšies chemines medžiagas įvairiu laipsniu sugeria polietilenas, dėl ko jie išbrinksta, priauga svorio, suminkštėja ir šiek tiek sumažėja takumo riba, nors šios plastifikuojančios medžiagos nesukelia tikrojo cheminio dervos skaidymo.
Aromatiniai angliavandeniliai yra svarbiausia brinkimo medžiagų klasė. Benzenas, toluenas ir ksilenas prasiskverbia į amorfines ekstruzinio polietileno sritis, todėl keičiasi matmenys ir savybės. Aromatiniai angliavandeniliai, tokie kaip benzenas, turi stiprų plastifikacinį poveikį, o kiti, pavyzdžiui, benzinas, turi silpnesnį poveikį. Absorbcijos procesas išlieka grįžtamas -, pašalinus tirpiklį, polimeras gali grįžti į pradinius matmenis ir nepažeistos savybės.
Chlorinti tirpikliai, tokie kaip metileno chloridas ir chloroformas, sukelia panašų brinkimo poveikį. Šie skvarbai difunduoja į amorfines sritis, padidindami laisvą tūrį tarp polimero grandinių. Sąveika nenutraukia cheminių ryšių, bet laikinai pakeičia mechanines savybes dėl fizinio poslinkio.
Alifatiniai angliavandeniliai pasižymi tarpiniu elgesiu, priklausomai nuo molekulinės masės. Mažesnės molekulinės masės alkanai gali sukelti nedidelį patinimą, o sunkesnės naftos frakcijos sąveikauja minimaliai. Benzinas ir dyzelinas sukelia vidutinį poveikį, kuris skiriasi priklausomai nuo temperatūros ir poveikio trukmės.
Grįžtamasis plastifikavimo pobūdis išskiria jį nuo degradacijos. Tam tikri plastifikatoriai yra pakankamai lakūs, kad juos pašalinus nuo sąlyčio su polietilenu dalis „išdžius“ ir neprarastų savybių grįš į pradinę būseną. Ši charakteristika leidžia polietileno komponentams atkurti funkcionalumą pasibaigus tirpikliui, nors matmenų nestabilumas sąlyčio metu gali apriboti kai kuriuos pritaikymus.
Kritinė išimtis: oksidatoriai
Oksidatoriai yra vienintelė medžiagų grupė, galinti chemiškai skaidyti polietileną. Skirtingai nuo fizinės brinkimo medžiagų sąveikos ar ne-rūgščių ir bazių sąveikos, oksidatoriai inicijuoja tikras chemines reakcijas, kurios visam laikui pakeičia polimero struktūrą.
Stiprūs oksidatoriai atakuoja ekstruzinį polietileną per laisvųjų radikalų mechanizmus. Stipresni oksidatoriai, tokie kaip ozonas ar chloro dujos, laikui bėgant gali sukelti polimero grandinės oksidaciją ir suirimą, ypač kai jie veikia aukštesnėje temperatūroje. Oksidacijos procesas prasideda nuo vandenilio paėmimo iš polimero pagrindo, sukuriant radikalų vietas, kurios plinta grandinės trūkimo ir kryžminio susiejimo reakcijose.
Didelės koncentracijos azoto rūgštis rodo šį oksidacinį poveikį. Plastikinis HDPE gali toleruoti silpnus oksidatorius, pvz., vandenilio peroksidą, esant mažoms koncentracijoms (mažiau nei 30 %), suskaidydamas mažai arba visai, tačiau stipresni oksidatoriai, tokie kaip ozonas ar chloro dujos, gali sukelti grandinės suskaidymą. Rūgštingumo ir oksidacinės galios derinys sukuria sąlygas, kai polietilenas palaipsniui pagelsta, tampa trapus ir praranda mechaninį stiprumą.
Chloruotas vanduo yra praktiškai svarbi oksidacinė aplinka. Ekstruduotas polietilenas yra jautrus oksidaciniam skaidymui, kai yra veikiamas chloruoto vandens, mechaniniu PE vamzdžio gedimu, priklausomai nuo medžiagos savybių, slėgio, temperatūros, vandens pH, laisvo chloro koncentracijos ir poveikio trukmės. Komunalinio vandens valymo koncentracijos retai sukelia greitą gedimą, tačiau ilgalaikis -metų poveikis gali kaupti žalą.
Permanganato tirpalai, chromo rūgštis ir stipri peroksido koncentracija inicijuoja panašų oksidacinį skaidymą. Greitis priklauso nuo koncentracijos, temperatūros ir polimero klasės. Didesnis HDPE kristališkumas suteikia tam tikrą apsaugą, nes riboja oksidatoriaus įsiskverbimą į paviršiaus sritis, o atviresnė LDPE struktūra leidžia giliau patekti į paviršių.
Temperatūra kaip pasipriešinimo modifikatorius
Cheminio atsparumo įvertinimai visuotinai apima temperatūros specifikacijas, nes šiluminė energija iš esmės keičia sąveikos kinetiką. Standartinėse atsparumo diagramose paprastai nurodomas elgesys esant 70 laipsnių F (21 laipsnis) ir 140 laipsnių F (60 laipsnių), o tai atspindi praktinį temperatūros diapazoną daugeliui polietileno naudojimo būdų.
DTPE vamzdžių eksploatacinės temperatūros diapazonas paprastai yra nuo -40 laipsnių F (-40 laipsnių) iki 140 laipsnių F (60 laipsnių), o standartinio HDPE terminis irimas ir struktūriniai nuostoliai pradeda atsirasti virš 140 laipsnių F. Ši viršutinė riba rodo ne lydymąsi – HDPE lydosi 248–266 laipsnių F temperatūroje, o temperatūra, kurioje blogėja mechaninės savybės ir pagreitėja cheminis poveikis.
Kylanti temperatūra padidina molekulių mobilumą, todėl cheminės medžiagos gali prasiskverbti į gilesnį gylį. Tirpikliai, kurie kambario temperatūroje nežymiai išbrinksta, aukštesnėje temperatūroje gali sukelti didelių matmenų pokyčių. Rūgštys ir bazės, kurios neturi šalčio poveikio, gali pradėti pulti esant apdorojimo temperatūrai. Kai kurios cheminės medžiagos skirtingai reaguoja su PE esant skirtingoms temperatūroms, o didesnė šiluma gali pagreitinti skilimą.
Oksidacijos greitis atitinka Arrhenius kinetiką, maždaug padvigubėja kas 10 laipsnių padidėjimu. Chloruotas vanduo, kuriam gali prireikti metų, kol suirtų polietilenas kambario temperatūroje, 60 laipsnių temperatūroje gali sugesti per kelis mėnesius. Ši priklausomybė nuo temperatūros paaiškina, kodėl karšto vandens tiekimo sistemose naudojamas kryžminis polietilenas (PEX), o ne standartinis HDPE.
Mechaninis įtempis sujungia šiluminį poveikį per aplinkos įtempių įtrūkimus. Pastovios apkrovos komponentai pasižymi mažesniu cheminiu atsparumu, palyginti su neįtemptais mėginiais. Tempimo įtempių, aukštesnės temperatūros ir ribinio cheminio suderinamumo derinys sukuria sąlygas pagreitėjusiam gedimui.
Kaip ekstruzinis polietilenas susidoroja su pramoniniu cheminiu poveikiu
Neorganiniai junginiai
Ekstruduotas polietilenas su daugeliu neorganinių druskų susidoroja su išskirtiniu stabilumu. Bet kokios koncentracijos natrio chlorido, kalcio chlorido, aliuminio sulfato ir amonio nitrato tirpalai neturi neigiamo poveikio. HDPE dažniausiai naudojamas žemės ūkio atliekų tvarkymo sistemose dėl savo cheminio stabilumo ir atsparumo korozijai, efektyviai tvarko žemės ūkio atliekas ir apsaugo nuo aplinkos užteršimo.
Metalų hidroksidai nuo ličio iki cezio rodo visišką suderinamumą. Šie labai pagrindiniai sprendimai, kurie greitai atakuoja daugelį inžinerinių medžiagų, nepaveikia polietileno. Kalkių suspensijos, komercinės koncentracijos kaustinė soda ir kalio hidroksido tirpalai gali būti laikomi neribotą laiką.
Halogenų druskos, įskaitant natrio hipochloritą (baliklį), esant tipinėms koncentracijoms, rodo priimtiną suderinamumą, nors veikimas priklauso nuo formulės. Sistema OR-1000 ilgainiui išlaiko savo pailgėjimo savybes esant stiprioms oksiduojančioms cheminėms medžiagoms, pvz., natrio hipochloritui, ir yra pranašesnė už kitas HDPE medžiagas. Standartinės HDPE klasės atsparios buitinėms baliklių koncentracijoms, o specializuotos formulės tinka pramoninio stiprumo oksidatoriams.
Organinės cheminės medžiagos gamyboje
Dėl HDPE atsparumo cheminėms medžiagoms jis tinkamas tiekti trąšas ir pesticidus per tręšimo sistemas, kurios sujungia drėkinimą ir tręšimą į vieną procesą. Trąšų tirpalai, kurių sudėtyje yra karbamido, amonio nitrato ir fosfatų, yra visiškai suderinami įvairiais koncentracijų diapazonais.
Pesticidų sudėtis labai skiriasi chemine sudėtimi, tačiau dauguma jų yra priimtinai suderinamos su polietilenu. Aktyvūs ingredientai, ištirpinti vandenyje arba aliejaus nešikliuose, paprastai nepažeidžia polimero struktūros. Emulsikliai ir aktyviosios paviršiaus medžiagos, naudojamos žemės ūkio kompozicijose, gali sukelti nedidelį paviršiaus poveikį, nepakeitus masės savybių.
Naftos produktai iš benzino per mazutą sukelia anksčiau aptartą plastifikavimo poveikį. Biodyzelinas ir įprastiniai dyzeliniai degalai yra absorbuojami pusiau -kristalinio HDPE amorfinėje fazėje ir sukelia plastifikavimo efektą, kuris pakeičia molekulinį mobilumą ir derėjimo savybes. Laikant kurą reikia atsižvelgti į išsipūtimą ir prasiskverbimą, ypač lengvesnių frakcijų atveju.
Valymo priemonės yra mišraus suderinamumo. Šarminiai valikliai, plovikliai ir paviršinio aktyvumo tirpalai paprastai veikia gerai. Tirpiklių pagrindu pagamintiems valikliams, kurių sudėtyje yra aromatinių arba chloruotų junginių, reikia patikrinti suderinamumą. Ketvirtiniai amonio junginiai, naudojami kaip dezinfekavimo priemonės, puikiai suderinami įvairiais koncentracijų diapazonais.
Apsauga nuo kelių poveikio maršrutų
Cheminis poveikis vyksta skirtingais būdais, kurių kiekvienas skirtingai iššaukia medžiagos veikimą. Panardinimas yra pati agresyviausia būsena, kai cheminis kontaktas per visą paviršių veikiamas hidrostatinio slėgio, verčiančio prasiskverbti. Cheminio atsparumo bandymai paprastai apima plastikinius bandinius, 60 dienų panardintus į bandomąją medžiagą be mechaninio įtempimo, o tempimo savybės įvertinamos prieš ir po poveikio.
Dėl purslų ir purškimo kontakto susidaro pertraukiamas poveikis, kai tarp įvykių džiūsta. Šis ciklas gali paveikti medžiagas kitaip nei nuolatinis panardinimas, ypač lakiųjų tirpiklių, kurie išgaruoja ir palieka likučius, atveju. Polietilenas puikiai atlaiko purslų sąlygas, nes jo cheminis atsparumas nepriklauso nuo paviršiaus kondicionavimo ar apsauginių sluoksnių.
Daugumos cheminių medžiagų garų poveikis polietileną veikia minimaliai. Polimero nepralaidumas vandens garams apima daugelį organinių garų, nors aromatiniai tirpikliai gali prasiskverbti lėtai. Pramoninis vėdinimas paprastai palaiko žemesnę garų koncentraciją, sukeldama didelę absorbciją.
Sienelės storis turi įtakos atsparumui dėl difuzijos kelio ilgio. Storesni komponentai ilgiau atsparūs prasiskverbimui, tačiau taip pat ilgiau užtrunka, kol sugeria absorbuotas chemines medžiagas. Storis, įtemptos sritys ir apdorojimo sąlygos yra veiksniai, turintys įtakos galutiniam dervos atsparumui, todėl vienintelis būdas įvertinti galutinio produkto atsparumą yra imituoti realią situaciją.
Cheminės aplinkos kokybės pasirinkimas
LDPE, MDPE ir HDPE pasirinkimas priklauso nuo cheminio atsparumo ir mechaninių reikalavimų pusiausvyros. HDPE yra žinomas dėl didelio stiprumo -ir -tankio santykio, kurio tankis svyruoja nuo 930 iki 970 kg/m³, pasižymi didesne tarpmolekulinėmis jėgomis ir atsparumu tempimui (38 MPa), palyginti su LDPE (21 MPa).
Dėl didelio kristališkumo ir tankio HDPE užtikrina maksimalų cheminį atsparumą. Tvirtai supakuota struktūra riboja cheminių medžiagų prasiskverbimą ir užtikrina puikų atsparumą aplinkos įtempiams įtrūkimams. Taikymas, susijęs su stipriomis cheminėmis medžiagomis, aukštesnėmis temperatūromis ar mechaniniu įtempimu, yra palankus HDPE.
LDPE suteikia pranašumų, kai lankstumas yra svarbesnis už maksimalų atsparumą. Jo mažesnis kristališkumas užtikrina didesnį pailgėjimą ir atsparumą smūgiams esant žemai temperatūrai. LDPE natūraliai yra labai lankstus, nepridedant plastifikatorių ir lydosi santykinai žemoje temperatūroje (85 laipsnių), o išlieka chemiškai inertiškas su stipriais oksidatoriais, galiausiai sukeliančiais oksidaciją ir trapumą.
MDPE užima vidurį, derindamas vidutinį kristališkumą ir subalansuotas mechanines savybes. Jis užtikrina geresnį atsparumą įtempiams įtrūkimams nei HDPE ir pasižymi geru cheminiu atsparumu, palyginti su LDPE. MDPE pasižymi geromis atsparumo smūgiams ir kritimui savybėmis ir yra mažiau -jautrus nei HDPE, o atsparumas įtrūkimams yra geresnis.
Kryžminis -polietilenas (PEX) išplečia veikimą esant aukštesnės temperatūros režimams. PEX gaminamas kryžminant HDPE arba LDPE, kad būtų pagerintas atsparumas karščiui ir cheminėms medžiagoms, padidintas atsparumas temperatūrai ir lankstumas, naudojamas vandentiekyje karšto ir šalto vandens paskirstymui. Kryžminio sujungimo procesas sukuria cheminius ryšius tarp polimerų grandinių, neleidžiančių tekėti aukštesnėje temperatūroje ir išlaikyti cheminį atsparumą.
Realus{0}}Pasaulio našumas reikliose programose
Žemės ūkio cheminių medžiagų tvarkymas
HDPE vamzdžiai yra atsparūs įvairioms cheminėms medžiagoms, įskaitant trąšas, pesticidus ir kitas žemės ūkio chemines medžiagas, kurios gali pažeisti įvairių tipų vamzdynų medžiagas. Trąšų barstytuvai, purškimo įranga ir cheminių medžiagų laikymo rezervuarai priklauso nuo polietileno gebėjimo tvarkyti korozinius mišinius.
Bevandeniam amoniakui, vienai iš sudėtingiausių žemės ūkio cheminių medžiagų, reikalingos specializuotos medžiagos. Nors polietilenas yra gerai suderinamas, svarbios detalės. Slėginis laikymas žemoje temperatūroje įtempia polimerą kitaip nei aplinkos tirpalai. Tarpikliai, jungiamosios detalės ir įtempimo taškai reikalauja ypatingo dėmesio.
Herbicidų preparatai, kurių sudėtyje yra 2,4-D, glifosato ir dikambos, puikiai suderinami. Šios įvairiuose nešikliuose esančios veikliosios medžiagos retai puola polietileną. Sandėliavimo rezervuaruose nuo 50 galonų iki kelių tūkstančių galonų naudojama rotaciniu būdu suformuota polietileno konstrukcija.
Pramoninis chemijos sandėlis
Dėl puikaus cheminio atsparumo ir nepralaidumo HDPE talpyklos ir konteineriai yra plačiai naudojami pavojingoms cheminėms medžiagoms laikyti. Masinės saugojimo programos išnaudoja polietileno atsparumo, ekonomiškumo{1}}efektyvumo ir apdirbamumo derinį.
Rūgščių saugojimas nuo sieros iki druskos rūgšties pramoninėje koncentracijoje priklauso nuo polietileno stabilumo. HDPE nepolinė molekulinė sudėtis neleidžia daugeliui cheminių medžiagų prasiskverbti į medžiagą, o kristalinė struktūra (svyruoja nuo 60 % iki 80 %) padidina stiprumą ir stabilumą ir užtikrina patikimą veikimą sunkiomis sąlygomis. Temperatūros svarstymai tampa labai svarbūs koncentruotoms rūgštims, kai egzoterminis skiedimas gali padidinti temperatūrą.
Kaustiniai tirpalai, įskaitant 50 % koncentracijos natrio hidroksidą ir kalio hidroksidą, ilgai laikomi-polietileno induose. Polimero atsparumas pašalina susirūpinimą dėl bazinės-katalizuojamos esterio hidrolizės, kuri riboja daugelį inžinerinių plastikų.
Vandens valymo chemikalai kelia įvairių suderinamumo problemų. Kalcio hipochloritas, geležies chloridas ir alūno tirpalai yra gerai suderinami su atitinkamomis polietileno klasėmis. Sukurta OR-1000 dervos sistema suteikia keturis kartus didesnę antioksidacinę galią nei standartinė rezervuaro sienelė ir užtikrina puikų atsparumą aplinkos poveikiui įtrūkimams oksiduojant.
Apdorojimo įrangos komponentai
Ekstruziniai polietileno komponentai naudojami įrangoje, kuri yra nuolat veikiama cheminio kontakto. Medžiagų apdorojimo sistemoms naudingos ekstruzinio polietileno struktūrinės savybės ir paviršiaus charakteristikos, nes konvejerio komponentai, latakai ir kreiptuvai reikalauja medžiagų, užtikrinančių sklandų produkto tekėjimą ir atsparią dilimui ir cheminiam poveikiui.
Siurblių korpusuose, vožtuvų korpusuose ir vamzdynų sistemose naudojamas polietilenas, kur metalo korozija tampa problemiška. Cheminio atsparumo ir smūgio stiprumo derinys pašalina proceso sutrikimus be katastrofiškų gedimų. HDPE dažniausiai naudojamas cheminių medžiagų rezervuarams, vandens vamzdžių flanšams, laivų statybai ir daugeliui kitų pritaikymų, kuriems reikalingas cheminis atsparumas.
Maisto perdirbimo programos naudojasi polietileno FDA atitiktimi ir cheminiu atsparumu. Maisto-saugios programos naudoja PE FDA atitikties galimybes komponentams, kuriems reikalingas tiesioginis sąlytis su maistu, o perdirbimo įrangos komponentai ir laikymo konteineriai maisto gamybos įmonėse atitinka griežtus saugos reikalavimus. Atsparumas valymo cheminėms medžiagoms užtikrina, kad įranga išgyvens pakartotinius sanitarijos ciklus.
Apribojimai ir gedimų režimai
Suprasti, kur nepavyksta polietileno, yra taip pat svarbu, kaip ir žinoti, kur pavyksta. PE yra labai nepastovus ir inertiškas, tačiau LDPE gali palaipsniui paveikti stiprių oksidatorių ir kai kurių tirpiklių, todėl suminkštėja arba išbrinksta. Ankstyvųjų perspėjimo ženklų atpažinimas apsaugo nuo katastrofiškų nesėkmių.
Spalvos pasikeitimas rodo degradacijos pradžią. Polietilenas, veikiamas oksidatorių, palaipsniui pagelsta, o kaupiasi karbonilo grupėms, tampa rudas. Spalvos pokyčiai rodo vykstančią cheminę ataką, dėl kurios reikia imtis korekcinių veiksmų. UV poveikis kartu su oksiduojančiomis cheminėmis medžiagomis pagreitina šį procesą.
Paviršiaus įtrūkimai atrodo kaip smulkūs įtrūkimai, matomi padidinus. Aplinkos įtempių įtrūkimai atsiranda dėl tempimo įtempių ir ribinio cheminio suderinamumo derinio. Pamišimai plinta lėtai, bet galiausiai sukelia mechaninį gedimą. Jei LDPE laboratorinių įrankių dalių spalva visam laikui pakinta arba atsiranda įtrūkimų ar voratinklio, pvz., „išsišokimo“, laikas pakeisti seną laboratorinę įrangą.
Trapumas pasireiškia atsparumo smūgiams ir pailgėjimo praradimu. Plastiškai deformuotas polietilenas pradeda lūžti trapiu režimu. Šis perėjimas rodo grandinės nutrūkimą dėl oksidacinio skilimo arba kryžminį -jungimą nuo spinduliuotės ar specifinių cheminių medžiagų.
Matmenų nestabilumas dėl išsipūtimo ar prasiskverbimo turi įtakos tiksliam pritaikymui. Komponentai, veikiami plastifikuojančių tirpiklių, gali išaugti virš leistinų ribų. Kuro prasiskverbimas per polietileno bakus, nors ir lėtas, turi atsižvelgti į sandarias sistemas.
Dažnai užduodami klausimai
Kokios cheminės medžiagos agresyviausiai atakuoja polietileną?
Oksidatoriai yra vienintelė medžiagų grupė, galinti chemiškai skaidyti polietileną. Stiprūs oksidatoriai, tokie kaip koncentruota azoto rūgštis, ozonas, chloro dujos ir stiprūs permanganato tirpalai, atakuoja per laisvųjų radikalų mechanizmus. Šios cheminės medžiagos suardo polimerų grandines, o ne tiesiog išpučia ar plastifikuoja medžiagą. Temperatūra labai veikia atakos greitį, o aukštesnė temperatūra pagreitina oksidacinį skaidymą.
Ar polietilenas gali laikyti benziną ir kurą?
Polietilenas pasižymi kintamu atsparumu naftos kurui. Tiek biodyzelinas, tiek įprastinis dyzelinas yra absorbuojami amorfinėje pusiau -kristalinio HDPE fazėje ir sukelia plastifikacijos efektą, keičiantį molekulinį mobilumą. Degalai sukelia patinimą ir kai kuriuos savybių pasikeitimus be cheminio skilimo. Specializuotų degalų -kategorijų polietilenuose yra priedų, kurie sumažina prasiskverbimą ir palaiko matmenų stabilumą. Taikymas turi atsižvelgti į šiluminio plėtimosi ir prasiskverbimo greitį.
Ar temperatūra labai veikia cheminį atsparumą?
Temperatūra labai paveikia atsparumą. HDPE vamzdžių eksploatacinės temperatūros diapazonas yra nuo -40 °F iki 140 °F, o terminis degradavimas ir struktūriniai nuostoliai prasideda nuo 140 °F standartinio HDPE. Cheminio poveikio dažnis padvigubėja kas 10 laipsnių padidėjimu. Cheminės medžiagos, kurios puikiai suderinamos kambario temperatūroje, gali sukelti problemų aukštesnėje temperatūroje. Visada patikrinkite suderinamumą esant faktinei darbo temperatūrai, o ne manydami, kad galioja kambario temperatūros duomenys.
Kiek laiko polietilenas atsparus cheminiam poveikiui?
Polietilenas tarnauja dešimtmečius suderinamoje cheminėje aplinkoje. Standartinis cheminio atsparumo bandymas apima plastikinių bandinių panardinimą į bandomąsias medžiagas 60 dienų, tada įvertinamos tempimo savybės. Realus-pasaulio našumas gerokai viršija bandymo trukmę, kai sąlygos patenka į suderinamumo ribas. Tačiau oksiduojančios cheminės medžiagos ir ribinis suderinamumas rodo, kad skilimas priklauso nuo laiko. Programose, kurioms reikalingas kelių-dešimties metų eksploatavimo laikas, turėtų būti įtraukti saugos veiksniai ir periodinė patikra.
Ekstruzinio polietileno cheminis atsparumas kyla dėl esminio molekulinio paprastumo, o ne dėl inžinerinio sudėtingumo. Polimero ne-polinė angliavandenilių struktūra paprasčiausiai siūlo keletą reakcijos vietų, kuriose dauguma cheminių medžiagų galėtų atakuoti. Šis pasyvus atsparumas kartu su pusiau -kristaliniu nepralaidumu sukuria našumą, kuris apima nuo laboratorinės laboratorinės įrangos iki pramoninių cheminių medžiagų saugojimo.
Praktinės ribos yra svarbios tiek pat, kiek ir galimybės. Oksiduojančios medžiagos pažeidžia inertiškumo modelį, o tam tikrų tirpiklių patinimas turi įtakos matmenų stabilumui. Temperatūra keičia visas sąveikas, todėl pasipriešinimas yra dinaminė, o ne statinė savybė.
Renkantis polietileną cheminiam aptarnavimui, reikia suderinti klasės charakteristikas su poveikio sąlygomis. HDPE kristališkumas padidina atsparumą atšiaurioms aplinkoms, o LDPE lankstumas tinka vidutinei ekspozicijai, kuriai reikalingas atsparumas smūgiams. Suvokus galimybes ir apribojimus, polietilenas gali patikimai tarnauti visose pramonės šakose – nuo žemės ūkio iki cheminio apdorojimo.
Raktai išsinešti
Polietilenas atsparus rūgštims, bazėms ir daugumai tirpiklių dėl savo ne{0}}polinės molekulinės struktūros, kurioje nėra reaktyvių vietų
Oksidatoriai yra vienintelė grupė, galinti chemiškai skaidyti polietileną, atakuoja laisvųjų radikalų mechanizmus.
Aromatiniai angliavandeniliai ir chlorinti tirpikliai sukelia grįžtamąjį patinimą, o ne cheminį skaidymą
Standartinio HDPE terminis skilimas prasideda virš 140 laipsnių F, todėl temperatūra yra kritinis atsparumo veiksnys
Didelis HDPE kristališkumas užtikrina puikų cheminį atsparumą, palyginti su atviresne LDPE struktūra