پلی اتیلن سنگین (HDPE) یک رزین ترموپلاستیک قوی و کاربردی است که به دلیل دوام بالا و گستردگی کاربردهایش، بسیار ارزشمند محسوب می‌شود. همچنین برخلاف سایر پلی‌اتیلن‌ها، دارای ساختار مولکولی خطی است که به آن استحکام بالایی می‌بخشد. این ویژگی ها، پلی اتیلن سنگین را به انتخابی محبوب برای صنایع مختلف تبدیل می کند. از لوله‌های بسیار بادوام و مخازن مواد شیمیایی گرفته تا بطری‌های مایع ظرفشویی و اسباب‌بازی‌های کودکان، استحکام و مقاومت شیمیایی این ماده، آن را به گزینه‌ای قابل اعتماد و ایمن تبدیل کرده است.

محصولات پلی اتیلن سنگین

مواد پلی اتیلن سنگین

پلی اتیلن سنگین جیست؟

تعریف پلیمر گرمانرمی که از مونومر اتیلن ساخته شده و همچنین با نام‌های HDPE یا PEHD شناخته می‌شود.
نام های دیگر گاهی اوقات برای لوله‌های HDPE با نام‌های «آلكاتن» یا «پلی‌تن» خوانده می‌شود.
ویژگی ها این ماده به دلیل نسبت استحکام به چگالی بالا شناخته شده است.
کاربرد های معمول در تولید بطری‌های پلاستیکی، لوله‌های مقاوم در برابر خوردگی، ژئوممبران‌ها و الوار پلاستیکی کاربرد دارد.
بازیافت این ماده به طور معمول با کد شناسایی رزین “2” بازیافت می‌شود.
بازار جهانی حجم بازار جهانی HDPE در سال ۲۰۰۷ از ۳۰ میلیون تن فراتر رفت.

فرمول پلی اتیلن سنگین

ساختار شیمیایی یک ماده نقش مهمی در تعیین خواص آن دارد. در مورد پلی اتیلن سنگین واحد تکرار شونده اتیلن که با فرمول مولکولی (C2H4)n نشان داده می شود، ستون فقرات HDPE را تشکیل می دهد. متغیر “n” عدد بزرگی را نشان می‌دهد که حضور یک زنجیره گسترده از واحدهای اتیلن را که به صورت پیوندی کووالانت با یکدیگر ارتباط دارند، نشان می‌دهد.

High density polyethylene hdpe formula

یکی از ویژگی‌های تعیین‌کننده پلی اتیلن سنگین (HDPE) زنجیره مولکولی نسبتاً خطی آن است. بر خلاف برخی از پلی‌اتیلن‌های دیگر، نقاط شاخه‌داری در امتداد زنجیره به حداقل می‌رسند. این ساختار خطی به طرز قابل توجهی به چگالی بالا و استحکام مکانیکی برترپلی اتیلن سنگین کمک می‌کند.
There are two main reasons for this:
۱. زنجیره‌های خطی می‌توانند در حالت جامد به طور مؤثرتری با هم بسته شوند، که منجر به افزایش مواد چگال و افزایش نیروهای بین‌مولکولی می‌شود.
۲. عدم وجود شاخه‌ها، نقاط تمرکز تنش درون زنجیره را به حداقل می‌رساند، که استحکام کلی و مقاومت در برابر تغییرشکل را افزایش می‌دهد.

خواص پلی اتیلن سنگین

پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ویژگی‌های قابل توجهی دارد که آن را به یک ماده پلاستیک چند منظوره و گسترده‌ تبدیل می‌کند:

  • ویژگی های مکانیکی

  1. تنش تسلیم و سختی بالا به دلیل ساختار مولکولی خطی و بلوریت بالا این ماده را متمایز می‌کند.
  2. مقاومت در برابر ضربه و چقرمگی بالا
  3. مقاومت عالی در برابر رطوبت، مواد شیمیایی، و حلال‌ها از ویژگی‌های برجسته آن است.

  • خواص حرارتی

  1. نقطه ذوب بالا در حدود 130 درجه سانتیگراد (266 درجه فارنهایت)
  2. خواص عایق حرارتی خوب
  3. می تواند دمای 120 درجه سانتیگراد (248 درجه فارنهایت) را برای دوره های کوتاه تحمل کند

  • مشخصات فیزیکی

  1. چگالی بالا از 0.94 تا 0.97 g/cm³
  2. جذب و نفوذپذیری کم رطوبت
  3. خواص عایق الکتریکی خوب

  • سایر خواص

  1. مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش، آن را برای کاربردهای فضای باز، مناسب می کند
  2. آسانی در تولید و ساخت با استفاده از روش‌های مختلفی مانند قالب گیری تزریقی، اکستروژن، و قالب گیری چرخشی از دیگر ویژگی‌های آن است.
  3. قابل بازیافت و استفاده مجدد بوده و دارای کد شناسایی رزین “2” است.
  4. هزینه نسبتاً پایین و مقاومت شیمیایی خوب نسبت به سایر پلاستیک‌ها.

این ویژگی‌ها، به همراه چند منظورگی و کارایی اقتصادی آن، باعث محبوبیت پلی اتیلن سنگین (HDPE) برای طیف گسترده‌ای از کاربردها می‌شود، از جمله بسته‌بندی، لوله‌کشی، اجزای خودرو، اسباب بازی، و مواد ساختمانی.

موارد استفاده از پلی اتیلن سنگین

پلی اتیلن سنگین به دلیل ویژگی‌های برجسته‌اش، برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای متداول مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمونه‌های پلی اتیلن سنگین (HDPE) شامل:

1. ظروف پلاستیکی

HIGH DENSITY POLYETHYLENE USES:

یکی از استفاده‌های بسیار رایج پلی اتیلن سنگین، برای ساختن ظروف و بطری‌های پلاستیکی برای بسته‌بندی محصولات مختلف است.

  • بطری های آب و نوشیدنی
  • ظروف غذا
  • بطری های مواد شیمیایی خانگی (مواد شوینده، پاک کننده و …)
  • ظروف شیمیایی صنعتی
  • بطری های محصولات آرایشی و بهداشتی

پلی اتیلن سنگین برای این کاربردها به دلیل مقاومت شیمیایی، ویژگی‌های مانع از رطوبت، و قابلیت حفاظت از محتویات در برابر نور UV، ترجیح داده می‌شود.

2. چوب پلاستیکی و مبلمان بیرونی

HIGH DENSITY POLYETHYLENE USES:

پلی اتیلن سنگین به طور گسترده برای تولید چوب پلاستیکی به عنوان یک جایگزین چوب برای کاربردهایی مانند:

  • عرشه مسکونی
  • مبلمان فضای باز
  • تجهیزات زمین بازی
  • پیاده روهای دریایی

مقاومت آن در برابر رطوبت، مقاومت در برابر فرسایش و آسیب زدگی حشرات، و نیاز کم به نگهداری، پلی اتیلن سنگین را برای کاربردهای خارجی و دریایی ایده‌آل می‌کند.

3. سیستم های لوله کشی

HIGH DENSITY POLYETHYLENE USES:

مقاومت بالای آن در برابر فشار، مقاومت شیمیایی، و تحمل دمایی، پلی اتیلن سنگین را برای مختلف کاربردهای لوله‌کشی مناسب می‌کند:

  • لوله های تامین آب
  • لوله های سیال و دوغاب صنعتی
  • لوله های زیرزمینی

لوله‌های HDPE زنگ‌ نمی زنند یا مواد آلاینده را وارد آن نمی‌کنند، اطمینان حاصل می‌کنند که انتقال امن آب آشامیدنی و مواد شیمیایی صورت می‌گیرد.

4. سایر کاربردها

HIGH DENSITY POLYETHYLENE USES:
HIGH DENSITY POLYETHYLENE USES:
  • اشیاء بسته بندی مواد غذایی مانند تخته‌های برش، قفسه‌ها
  • قطعات خودرویی مانند مخازن سوخت و قاب‌های باتری
  • رشته های پرینت سه بعدی
  • تجهیزات ورزشی مانند پد شانه

انعطاف‌پذیری، دوام، و کارایی امکان استفاده از پلی اتیلن سنگین را در بخش‌های تجاری و صنعتی فراهم می‌کند.

جمع بندی

پلی اتیلن سنگین به دلیل ویژگی‌های برجسته‌اش مانند مقاومت بالا در برابر ضربه، مقاومت شیمیایی، و استحکام بالا، یک ماده پلاستیکی پرکاربرد است. پلی اتیلن سنگین در بسته‌بندی، سیستم‌های لوله‌کشی، محصولات فضای باز و بسیاری از کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین قابل بازیافت و مقرون به صرفه است. به هر حال، ممکن است مواد جایگزین بر اساس الزامات عملکرد خاص یا تأثیرات زیست‌محیطی مورد ترجیح قرار بگیرند.