مواد پلی اتیلن EX3 P80

مواد پلی اتیلن EX3 P80 از انواع کوپلیمرهای پلی اتیلن سنگین از کلاس PE80 هستند. این مواد به فرم گرانول­ های بی­رنگ در دسترس می­ باشند. پلی اتیلن با گرید PE80 سال‌هاست که به طور گسترده کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف و انتقال گاز و آب دارد. این گرید به طور معمول MDPE (پلی اتیلن با چگالی متوسط) نامیده می‌شود. با این حال، PE80 همچنین می ­تواند به فرم HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) نیز تولید شود.

مواد-پلی-اتیلن-EX3-P80

مواد پلی اتیلن EX3 P80

از ویژگی­ های مهم این مواد می­ توان به مقاومت زیاد در برابر ضربه­ های سنگین، مقاومت هیدرواستاتیکی فوق العاده و ESCR خوب اشاره کرد. توانایی که یک پلیمر برای مقاومت در برابر رشد آهسته و به مرور زمان ترک یا ترک خوردگی از خود بروز می ­دهد، به عنوان ESCR شناخته می ­شود. ترک­ها به طور معمول در اثر استرس محیطی حاصل می­ شوند. پلیمرهای مختلف سطوح متفاوتی از ویژگی ESCR را نشان می­ دهند. تعدادی از گریدهای HDPE مقاومت بسیار خوبی در برابر ESC دارند، در حالی که برخی از آنها انعطاف پذیر بوده و حالت ارتجاعی دارند.

ویژگی های منحصر به فرد پلی اتیلن چیست؟

با وجود آنکه پلی اتیلن (PE)، دارای ساده ترین ساختار پایه در بین هر پلیمر (تکرار واحدهای CH2) است، بیشترین مصرف را در میان مواد پلاستیکی دارد. ویژگی های اصلی جذاب پلی اتیلن قیمت پایین، عایق الکتریکی عالی در طیف وسیعی از فرکانس ها، مقاومت شیمیایی بسیار خوب، پردازش پذیری خوب، سختی، انعطاف پذیری و شفافیت است.

تا اواسط دهه 1950، تمام پلی اتیلن تجاری توسط فرآیندهای فشار بالا تولید می شد. با کشف روش کاتالیز کردن پلیمریزاسیون اتیلن در شرایط کمتر شدید، امکان سنتز کنترل شده انواع زیادی از ساختارهای پلی اتیلن با خواص بسیار متنوع فراهم شده است. انواع آن شامل گریدهای پلی اتیلن از چگالی بالا تا چگالی کم خطی و همچنین جرم مولی فوق العاده بالا و سایر کوپلیمرهای پلی اتیلن با اهمیت تجاری می­ باشد.

مواد پلی اتیلن سنگین با گرید EX3 P80 چه ویژگی­ هایی دارند؟

نوعی از پلی اتیلن سنگین به عنوان پلی اتیلن EX3 P80 طبقه بندی شده است. این کلاس دارای ویژگی­های  مختلفی است که عبارتند از:

  • مقاومت در برابر ESCR: ویژگی مهم این ماده مقاومت آن در برابر ترک خوردگی در شرایط محیطی است. مقاومت در برابر ترک حاصل از تنش محیطی (ESCR) یک مشخصه اساسی است که جهت ماندگاری پلاستیک مورد نیاز است. ترک خوردگی یکی از شایع­ترین علل شکست غیرمنتظره شکنندگی در ترموپلاستیک است. به عنوان نمونه لوله­های از جنس PE80 اغلب دارای رتبه بندی SDR11 PN12 هستند و حداقل مقاومت مورد نیاز آنها در برابر تنش­های محیطی 8 مگاپاسکال (MPa) می­باشد. در زمان سرویس محصولات ساخته شده از پلی اتیلن دیده شده که ترک خوردگی تنش­های محیطی ممکن است حدود 15 تا 30 درصد از خرابی­های قطعات پلاستیکی را تشکیل دهند.
محصولات پلی اتیلن سنگین

محصولات پلی اتیلن سنگین

  • استحکام در برابر ضربه: مصرف عمده مواد پلی اتیلن EX3 P80 در تولید قطعات حساس و لوله­های انتقال در قسمت­های مختلف صنایع است. به این ترتیب بایستی از استحکام بالایی برخوردار باشند. با افزودن اصلاح کننده ضربه به پلیمرهای پلاستیکی، مقاومت در برابر ضربه را افزایش می­دهند. به طور معمول الاستومر لاستیک یا ترموپلاستیک را به عنوان نوع اصلاح کننده ضربه انتخاب می­کنند.
  • عمر طولانی: حداقل عمر مفید EX3 تحت فشار مناسب 50 سال است. تنظیم دما متناسب با شرایط عملیاتی می­تواند عمر مفید را تا بیش از 50 سال اسمی افزایش دهد. دمای بالا و پایین می­تواند بر کیفیت لوله تاثیر بگذارد پس شرایط آب و هوایی نیز باید در نظر گرفته شود.
  • سلامت مصرف: محصولات ساخته شده از مواد P80 EX3 برای تماس با مواد غذایی مناسب است. این ماده در کاربردهای صنعتی، روستایی و معدنی استفاده می­شود.

نحوه ساخت مواد پلی اتیلن EX3 P80 چگونه است؟

مواد پلی اتیلن EX3 P80 یک گرید رزین لوله است که با پلیمریزاسیون سوسپانسیون مونومر اتیلن امکان تولید دارد. در تولید پلی اتیلن با چگالی بالا EX3 از 1-بوتن به عنوان کومونومر استفاده می­شود. جهت ساخت مواد پلی اتیلن سنگین HDPE مجموعه ای از مراحل در شرایط کنترل شده باید انجام شود. مراحل  اصلی شامل موارد زیر است:

  • اعمال سطوح بالای حرارت به نفت
  • ایجاد گاز اتیلن از طریق کراکینگ (cracking) هیدروکربن­ها با استفاده از بخار آب
  • ایجاد پلیمر از طریق پلیمریزاسیون گاز بی­رنگ اتیلن در هنگام اتصال مولکول های گاز
  • در پروسه تولید پلی اتیلن با چگالی بالا و گرید EX3 که دارای رنگ شفاف و طبیعی است، از بوتن-1 به عنوان کومونومر استفاده می­شود. کومونومرها به طور معمول جهت بهبود روان سازی مواد پلیمری به کار می­رود. ادغام مقادیر کمی از یک کومونومر، در پلیمریزاسیون اتیلن به طور معمول انرژی جنبشی فرآیند را افزایش می­دهد. این خاصیت چیزی است که به عنوان اثر کومونومر شناخته می شود و در این صورت انعطاف پذیری پلیمر افزایش می­یابد. بوتن-1 به عنوان کومونومر، شاخه­های اتیل با دو اتم کربن را به این مواد می­دهد.
مراحل تولید پلی اتیلن با چگالی بالا

مراحل تولید پلی اتیلن با چگالی بالا

  • پس از انجام این مراحل، کار پلی اتیلن هنوز تمام نشده است زیرا باید با قرار دادن پلی اتیلن در قالب­ها به صورت گرانول درآید. نتیجه نهایی یک ماده قوی و همه کاره است که می­تواند طیف گسترده ای از محصولات پلاستیکی را تشکیل دهد.

مشخصات اصلی مواد پلی اتیلن EX3 P80 کدامند؟

مشخصات فیزیکی مواد پلی اتیلن EX3 P80 را می­­توان در جدول زیر مشاهده نمود:

مشخصات فیزیکی سیستم اندازه گیری متریک
چگالی 0.945 گرم بر سانتیمتر مکعب
جریان مذاب 0.45 گرم در 10 دقیقه
نقطه ذوب 136 سانتیگراد
قدرت هیدروستاتیک در 80 درجه سانتیگراد 1000

مشخصات مکانیکی مواد پلی اتیلن با گرید P80 EX3 را در جدول زیر ببینید:

مشخصات مکانیکی سیستم اندازه گیری متریک
سختی 60
قدرت کشش 22 مگاپاسکال
ازدیاد طول 8 درصد
مدول کششی 0.850  GPa
مقاومت در برابر ضربه 1.20 ژول بر سانتیمتر مربع

موارد مصرف مواد پلی اتیلن EX3 P80 کدامند؟

موارد استفاده از مواد پلی اتیلن EX3 P80 در تولید لوله­های PE100 با سیستم­ اکستروژن، تولید لوله­های گاز، لوله­های آب آشامیدنی، لوله­های آب تحت فشار و اکثر لوله­ها و اتصالات می­باشد. ویژگی­های مواد پلی اتیلن سنگین گرید EX3 باعث شده آنها برای تولید لوله­های مورد نیاز کشاورزی، لوله­های سیستم فاضلاب و اتصالات مختلف انواع لوله مناسب باشند. آنها همچنین برای ساخت لوله­های انتقال آب شرب، لوله­های آبیاری قطره­ای و لوله­های نواری آبیاری قابل استفاده هستند. لوله­های آبیاری قطره­ای در مناطق کم­آب و خشک و بیابانی بسیار کاربرد دارند.

کارخانه-تولید-لوله-های-پلی-اتیلن

کارخانه تولید لوله های پلی اتیلن در شیراز

لوله ­هایی که با مواد پلی اتیلن EX3 P80 ساخته می­شوند با عنوان پایپ گرید نیز معروف هستند. پلی اتیلن پایپ گرید به دلیل وزن کم، قیمت مناسب و دارا بودن حالت ارتجاعی بسیار پرطرفدار هستند. آنها در صنایع و سیستم­ های مختلف به عنوان لوله ­های انتقال به کار می­ روند. برای آنکه مشخص شود محصولات تولید شده توسط ماده P80 EX3 برای استفاده در یک برنامه کاربردی مطلوب است بایستی شرایط آن توسط آزمایشات مناسب تعیین گردد.

 نحوه تولید محصولات توسط مواد پلی اتیلن EX3 P80 چگونه است؟

محصولات ساخته شده از جنس مواد پلی اتیلن EX3 P80 از طریق اکستروژن تولید می­شوند. اکستروژن نوعی فرآیند تولید است که از آن برای ایجاد اجسام با اشکال و مشخصات خاص استفاده می­شود. در پروسه اکستروژن، مواد خام در معرض انواع حرکات مکانیکی مانند تراکم، برش، کاهش اندازه ذرات، انتقال فاز و شکست مولکولی واقع می‌شوند. بنابراین، این ماده زمانی که وارد اکسترودر شده و پیچ می­خورد، به طور معمول به خاطر فشار بالا، دمای زیاد و برش به فرم مذاب تبدیل می­گردد. در اکستروژن پلاستیک، مواد پلاستیکی خام ذوب شده و سپس طی این فرآیند به صورت یک پروفیل پیوسته در می­آیند.

اکسترودر

اکسترودر

نحوه تولید لوله­ های P80 EX3 چگونه است؟

بهترین مواد برای تولید لوله ­های نواری آبیاری، مواد پلی اتیلن EX3 P80 هستند که در اکستروژن با پلی اتیلن سبک و با وزن مساوی مخلوط می ­شوند. ابتدا گرانول پلی اتیلن در میکسر با دیگر مواد مورد نیاز جهت تولید لوله­ ها با هم ترکیب می­شوند. سپس مواد خام از طریق قیف وارد اکسترودر شده و در آنجا توسط فرآیند اکستروژن از طریق یک قالب حلقوی به مواد مذاب تبدیل می ­شوند. دمای داخلی بسته به نوع ماده خام فرآوری شده متفاوت است. این مذاب در نهایت از طریق قالب لوله در انتهای پیچ رانده می­شود تا شکل مورد نظر را تشکیل دهد.

سپس ابعاد لوله مذاب از طریق یک دستگاه اندازه‌ گیری یا کالیبراسیون با اندازه از پیش تعیین شده­، ثابت می‌شود. هنگامی که پلاستیک از قالب خارج می­ گردد، برای خنک کردن به تسمه نقاله که می­تواند هوا یا آب باشد، وارد می­شود. پس از آن از طریق کانوایر به سمت یک محفظه خنک‌ کننده حرکت می‌کند. در پایان فرآیند خنک‌ سازی، برخی از اکسترودرها برای تکمیل تولید، تجهیزات انتهای خط مانند واحدهای حمل و نقل را نیز دارند. این مرحله برای موفقیت فرآیند بسیار اهمیت دارد. در نهایت لوله­ ها با ابعاد و اشکال مختلف تولید می­ شوند.

جهت ذخیره سازی مواد پلی اتیلن EX3 P80 چه نکاتی باید رعایت شود؟

محصولات پلی اتیلن و مواد پلی اتیلن EX3 P80  چه به صورت پلت شده یا پودری نباید در تابش مستقیم خورشید و یا تابش گرما ذخیره شوند. در نظر داشته باشید که اشعه ماوراء بنفش می­تواند باعث تغییراتی در خواص مواد شود. محل نگهداری باید خشک بوده و بهتر است دما از 50 درجه سانتیگراد تجاوز نکند.

در شرایط خنک، خشک و تاریک انتظار می­رود پلیمرهای مواد اولیه، خواص فرآوری را حداقل به مدت 18 ماه حفظ کنند. انبارها مسئولیتی در مورد کاهش کیفیت مانند تغییر رنگ، بوی بد یا مواردی که به دلیل شرایط بد ذخیره سازی ایجاد می­شود، ندارد. بهتر است رزین پلی اتیلن ظرف 6 ماه پس از تحویل پردازش شود.

لوله¬های-پلی-اتیلن

تولید انواع لوله های پلی اتیلن در کارخانه آب نهالان خلیج فارس

جهت بسته بندی مواد پلی اتیلن EX3 P80 و رزین­ های پلیمر آنها را به صورت پلت یا گرانول درآورده و در کیسه های 25 کیلوگرمی عرضه می­ کنند. حالت های بسته بندی جایگزین برای گریدهای انتخابی موجود متفاوت است.

نکات ایمنی در زمان تولید مواد پلی اتیلن کدامند؟

پلیمرهای مذاب می­توانند به پوست یا چشم آسیب وارد کنند، بنابراین برای جلوگیری از آسیب های حرارتی احتمالی، عینک ایمنی و دستکش مناسب پیشنهاد می شود. همچنین استفاده از تهویه مناسب در کار با پلیمر مذاب از ضروریات است.

علاوه بر آن بایستی از تجمع ذرات ریز یا گرد و غبار جلوگیری کرد زیرا در این درجه از حرارت، احتمال خطر انفجار وجود دارد. بنابراین وجود فیلترهای کافی و اتصال یا ارت زمین همیشه توصیه می شود.