Kluczowa różnica - HDPE vs LDPE
Chociaż HDPE i LDPE to dwie kategorie polietylenu, można zaobserwować między nimi pewne różnice ze względu na ich właściwości mechaniczne. Polietylen to mieszanina podobnych związków organicznych o wzorze chemicznym (C 2 H 4) n. Polietylen dzieli się na wiele różnych grup, głównie na podstawie jego gęstości i rozgałęzienia. Pod względem popytu i podaży najważniejszymi gatunkami polietylenu są HDPE i LDPE. Polietylen o dużej gęstości (HDPE) i polietylen o małej gęstości (LDPE) mają różne właściwości mechaniczne, takie jak struktura krystaliczna, wielkość i charakter rozgałęzień oraz masa cząsteczkowa. Innymi słowy, HDPE i LDPE są uważane za kontrastujące końce spektrum zastosowań tworzyw sztucznych. Kluczową różnicą między HDPE i LDPE jest gęstość lub sposób wyrównania cząsteczek polimeru. Polimery HDPE są prostsze i ściślej upakowane razem, podczas gdy polimery LDPE mają wiele rozgałęzień i nie są ściśle upakowane. Opierając się na strukturze molekularnej, każdy rodzaj tworzywa sztucznego ma swoje własne właściwości fizyczne i chemiczne. W tym artykule omówimy różnice między HDPE i LDPE.
Co to jest polietylen o dużej gęstości (HDPE)?
HDPE jest dobrze określona przez gęstość większą lub równą 0,941 g / cm 3. Ma polimer wkładki i mniejszy stopień rozgałęzienia. Powoduje to, że cząsteczki są ściślej upakowane, a wiązania międzycząsteczkowe są silniejsze niż w silnie rozgałęzionych polimerach, takich jak LDPE. Brak rozgałęzień powoduje również wyższą gęstość i nieco wyższą odporność chemiczną niż LDPE. Dzięki dużej wytrzymałości na rozciąganie HDPE jest stosowany w produktach takich jak pojemniki na śmieci, zabawki dla niemowląt, fajki wodne, dzbanki i słoiki, a także opakowania, takie jak dzbanki na mleko, pojemniki na masło i butelki na detergenty. HDPE jest również trwalszy i bardziej nieprzezroczysty oraz może tolerować wyższe temperatury, głównie w porównaniu z LDPE. W przemyśle HDPE jest syntetyzowany z etylenu metodą katalityczną.
Co to jest polietylen o niskiej gęstości (LDPE)?
LDPE jest dobrze zdefiniowany przez zakres gęstości 0,91–0,94 g / cm 3. Polimer rozgałęziony LDPE jest syntetyzowany z etylenu metodą katalityczną. Bardziej rozgałęziony charakter powoduje nieregularne upakowanie cząsteczek, a wiązania międzycząsteczkowe są słabsze niż w wysoce liniowych polimerach, takich jak HDPE. Dzięki niskiej wytrzymałości na rozciąganie LDPE jest stosowany w produktach takich jak torby plastikowe i folie, a także w opakowaniach, takich jak butelki na wodę, pojemniki do przechowywania żywności, butelki dozujące i plastikowe tuby. LDPE jest również bardziej elastyczny i bardziej przezroczysty i nie toleruje wyższych temperatur, głównie w porównaniu z HDPE.
Jaka jest różnica między HDPE a LDPE?
HDPE i LDPE mogą mieć znacząco różne właściwości fizyczne i funkcjonalne. Można je podzielić na następujące podgrupy,
Skrót żywicy polimerowej
HDPE: HDPE to polietylen o dużej gęstości
LDPE: LDPE to polietylen o niskiej gęstości
Struktura (obecność oddziałów)
HDPE: ma strukturę liniową. Dlatego można go skompresować, jest mniej elastyczny i mocniejszy (rysunek 1)
LDPE: Ma wiele gałęzi. Dlatego trudno go kompresować, jest lekki i elastyczny (rysunek 1)
Regiony krystaliczne i amorficzne
HDPE: HDPE ma obszary o wysokiej krystaliczności i niskiej amorficzności (ponad 90% krystaliczności). Zawiera kilka łańcuchów bocznych na 200 atomów węgla w głównym szkielecie węglowym, co prowadzi do długich łańcuchów liniowych. W rezultacie można zaobserwować ścisłe upakowanie i wysoką krystaliczność (ryc. 1).
LDPE: LDPE ma obszary o niskiej krystaliczności i wysokiej amorficzności (mniej niż 50-60% krystaliczności). Zawiera mniej niż 1 łańcuch boczny na 2-4 atomy węgla w głównym szkielecie węglowym, co prowadzi do rozgałęzień. W rezultacie można zaobserwować nieregularne upakowanie i niską krystaliczność (ryc. 1).
Wytrzymałość na rozciąganie i siły międzycząsteczkowe
HDPE: HDPE ma silniejsze siły międzycząsteczkowe i wytrzymałość na rozciąganie niż LDPE. Wytrzymałość na rozciąganie wynosi 4550 psi.
LDPE: LDPE ma słabsze siły międzycząsteczkowe i wytrzymałość na rozciąganie niż HDPE.
Temperatura topnienia
HDPE: 135 ° C (wyższa temperatura topnienia w porównaniu do LDPE)
LDPE: 115 ° C (niższa temperatura topnienia w porównaniu do HDPE)
Kody z tworzyw sztucznych
HDPE: HDPE jest zwykle poddawany recyklingowi, a kod identyfikacyjny żywicy (znany również jako symbol recyklingu) to liczba 2 (patrz rysunek 2).
LDPE: LDPE jest zwykle poddawany recyklingowi, a kod identyfikacyjny żywicy (znany również jako symbol recyklingu) to cyfra 4 (patrz rysunek 2).
Gęstość
HDPE: Gęstość może wynosić od 0,95 do 0,97 g / cm3. Gęstość jest wyższa niż w przypadku LDPE.
LDPE: Gęstość może wynosić 0,91-0,94 g / cm3. Gęstość jest niższa niż w przypadku HDPE.
Środek ciężkości
HDPE: ciężar właściwy wynosi 0,95. Ciężar właściwy jest wyższy niż w przypadku LDPE.
LDPE: ciężar właściwy wynosi 0,92. Ciężar właściwy jest niższy niż HDPE.
Właściwości chemiczne
HDPE: HDPE jest chemicznie obojętny i odporny na promienie ultrafioletowe w porównaniu do LDPE.
LDPE: LDPE jest mniej obojętny chemicznie, a wystawienie na działanie światła i tlenu powoduje utratę wytrzymałości.
Przezroczystość
HDPE: HDPE jest mniej przezroczysty lub bardziej nieprzezroczysty niż LDPE.
LDPE: LDPE jest bardziej przezroczysty lub mniej nieprzezroczysty niż HDPE.
siła
HDPE: jest mocniejszy i twardszy niż LDPE.
LDPE: jest mniej mocny i słabszy niż HDPE.
Elastyczność
HDPE: jest sztywniejszy niż LDPE
LDPE: jest bardziej elastyczny niż HDPE
Zastosowania ogólne
HDPE: butelki szamponu, pojemniki do przechowywania żywności, butelki do prania i czyszczenia domu, pojemniki transportowe, dzbanki na mleko, wodę i sok, butelki na detergenty, torby na zakupy, pojemniki do recyklingu, fajki wodne
LDPE: Worki do czyszczenia na sucho i gazety, folie termokurczliwe, folie, butelki wyciskane (miód / musztarda), worki na chleb, worki na śmieci
Podsumowując, HDPE i LDPE to różne gatunki polietylenu, a kluczową różnicą między nimi jest ustawienie cząsteczek polimeru. W rezultacie mogą mieć zasadniczo różne właściwości fizyczne i różne zastosowania.
