پلى استال یا هوستافرم (polyoxymethylene – POM)

پلی استال به عنوان ترمو پلاستیک (پلاستیک گرمانرم) ، پلاستیک های مهندسی استفاده می شود. نام های دیگر آن هوستافورم (Hostaform) ، دل رین (Delrin) ، دراکون (Duracon) ، سلکون (Celcon) ، اولترافورم (Ultraform) می باشد.

مشخصات:

• مونومر:فرمالدئید (آلدئید فرمیک)

• حلال: دی متیل فرم آمیدDMF و 1,2 ـ دی کلرو بنزن و 2 کلرو ـ 1,4 ـ دی متیل بنزن
• دانسیته: 1.41 تا 1.43 g/cm3
• دمای ذوب (Tm): برابر 165 تا 175 درجه سانتی گراد نکته: باید توجه داشت در هنگام استفاده درجه حرارت دستگاه از درجه حرارت ذوب بالاتر نرود زیرا در این صورت پلیمر تجزیه شده و گازهای سمی آزاد می کند.

• دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 75- درجه سانتی گراد

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):

• به سختی آتش می گیرد.

• در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله به سوختن ادامه می دهد.
• شعله آبی و تقریباً غیر قابل دیدن دارد.
• بدون دود می سوزد.
• در شعله چکه می کند.

• بوی فرمالدئید می دهد. (سمی!)

مزایا:

این ماده دارای مقاومت سایش بسیار زیادی است و از استحکام خوبی هم برخوردار است (به همین دلیل به فلزات شباهت دارد) ، تحمل حرارتی بالا (در 80 درجه سلسیوس مدت طولانی و در 120 درجه سلسیوس مدت کوتاهی بدون آسیب می مانند) ، ضریب اصطکاک پائین ، خواص الکتریکی خوب ، جذب آب کم ، دارای خاصیت الاستیسیته می باشد.

معایب:

متصاعد کردن گاز سمی در صورت حرارت دادن بیشتر از دمای ذوب ، حرارت بالا سبب بد رنگ شدن آن نیز می شود ، مقاومت کم در برابر اسید ها و باز ها و عوامل اکسید کننده ، نور خورشید بر آن تأثیر منفی دارد.

دیگر خواص:

سطح این ماده حتی بعد از استفاده طولانی به ندرت خراب می شود ، با سطوح فلزی به خوبی کار می کند و در صورت روغن کاری عمل گردش روان تر می شود ، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و حلال ها.

کاربرد ها:

هم جواری با قطعات فلزی که دارای تعداد دوران زیادی هستند ، ساخت فنر برای بار های سبک ، چرخ دنده ها و پیچ ها ، یاتاقان ها ، دستگیره ، هواکش ، قطعات پمپ ، سری دوش ، حلقه زنجیرهای تسمه نقاله ، قطعات ماشین آلات صنعتی برای جایگزینی با روی ، فولاد ، آلومینیوم و برنج (در بیش از 80% استفاده از این ماده ، جایگزین فلزات شده است) ، صنعت نساجی و …

پلی کربنات (Polycarbonate – PC)

پلی کربنات (Polycarbonate – PC) از خانواده پلیمرهای ترموپلاستیک است. و به گستردگی می‌تواند در قالب سازی و تغییرات حرارتی کاربرد دارد. این نوع پلاستیک ها به گستردگی در صنایع شیمیایی نوین کاربرد دارند.

این ماده برای اولین بار در سال 1956 توسط شرکت بایر به صورت تجاری عرضه شد. ماده اولیه آن بیس فنل A (که از ترکیب فنل و اسِتون بدست می آید) و فوشرن (که از ترکیب گاز کلر و گاز اکسید کربن بدست می آید) است در محلولی از بیس فنل و سود سوزآور گاز فوشرن را با حرارت 30 درجه سانتی گراد به داخل رآکتور وارد کرده و در مجاورت کاتالیزور و حرارت 130 تا 300 درجه سانتی گراد، پلیمر بدست می آید که پس از خروج از رآکتور خشک، اکسترود و به گرانول تبدیل می شود. این ماده را می توان با ماشین های تزریق و اکسترود شکل دهی کرد و همچنین در صورت نیاز از غلتک کاری داغ برای تبدیل به ورق استفاده کرد. این مواد از مواد PE,PP,PS,PET نسبتاً گران تر است.

 

مزایا

• مقاومت ضربه بالا
• شفافیت عالی
• پایداری حرارتی از 110 تا 130 درجه سانتی گراد
• این پلیمر جذب آب نمی کند

 

معایب

• عدم مقاومت در برابر آمونیاک
• آسیب پذیری در برابر قلیا ها، آمین ها، کتون ها، استرها

 

موارد مصرف

در صنایع اتومبیل جهت تزئینات داخلی خودرو، ساخت داشبورد و متعلقات آن، ساخت سپر و پنل های داخلی و شیشه‌های چراغ اتومبیل، در صنایع بهداشتی و پزشکی جهت ساخت بطری‌های شفاف برای بسته بندی مواد غذایی و داروئی، ساخت انواع عینکهای طبی و صنعتی و همچنین تهیه لنزهای چشمی در رنگهای مختلف، لوازم دیالیز، آندوسکوپی و انتقال خون و ساخت آمپول بدون سوزن، در صنایع برق و کامپیوتر جهت ساخت کانکتورهای الکتریکی، لوازم الکتروتکنیک، ساخت دیسکهای فشـرده (CD)، DVDها، تزئینات و پوشش کامپیوترها، و در صنایع ایمنی جهت ساخت کلاه ایمنی، عینک‌های ایمنی، ماسکهای گاز و پوشش‌های محافظ و همچنین در صنایع نظامی جهت ساخت شیشه‌های مقاوم جلوی هواپیماهای شکاری و ساخت شیشه‌های ضدگلوله کاربرد دارد.

 

پی وی سی، پلی‌وینیل کلراید (Polyvinyl Chloride – PVC)

پلی‌وینیل کلراید (Polyvinyl chloride) یا پی‌وی‌سی (PVC) نوعی پلاستیک بسیار پرکاربرد است. در شرایط حاضر یکی از ارزشمندترین محصولات صنعت پتروشیمی است. به طور عمومی بیشتر از ۵۰٪ از پی وی سی ساخت بشر در ساختمان سازی استفاده می‌شود؛ زیرا پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم‌بندی می‌شود. در سالهای اخیر پی وی سی جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب، سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است. با وجود ظهور یک ماده ایده‌آل در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد.

پلی وینیل کلراید در اوایل دهه 1930 معرفی شد که به واسطه قیمت رقابتی آن ، خواص فیزیکی ، مکانیکی و شیمیایی آن ، توانایی فرآیند پذیری گسترده و قابل باز یافت بودن، به یک ماده بسیار متداول در تولید مصالح ساختمانی و صنعت ساختمان مبدل شد .

 مزایایpvc:

1. به کمک تمام روشهای ویژه بسپارهای گرما نرم آنها را می توان فرایند نامید.
2. دامنه گسترده ای از انعطاف پذیری دارند،که این خاصیت به موجب افزودن مقادیر متعددی از نرم کننده امکان پذیر می شود.
3. نسبتا ارزان است.
4. مقاومت خوبی در برابر هوازدگی و شرایط نا مساعد آب وهوایی از خود نشان می دهند. 5- پایداری ابعادی مطلوبی دارند.6- مقاومت عالی در برابر آب و محلولهای آبی از خود نشان می دهند.

 

معایب و محدودیتهای pvc:

1. به وسیله حلالهای قوی همانند هیدرو کربنهای آروماتیک،استرهاو حلالهای کلردارشده شدیدا تحت حمله قرار می گیرد.
2. توانایی تحمل گرمایی محدودی دارد.
3. در اثر تخریب حرارتی پلیمر، هیدروکلریک اسید تولید می شود.
4. به وسسیله ترکیبات گوگردی ،لکه دار و رنگی می شود.
5. دانسیته بالاتری نسبت به بسیاری از پلاستیکها دارد.

کاربرد های pvc:

1. کاربرد در صنعت ساختمان :لوله،لوله های سیم پیچ باریک،اتصالات،دیوارپوش،درب ها وپنجره ها.
2. سازه های ساختمانی وتجاری : ورقه ی وینیلی انعطاف پذیرو پوشش دهی کف با کاشی،عایق کردن وپوشش دهی سیم، نوار الکتریکی ،جعبه ها و پوشش های بیرونی که به طور سخت وصلب قالب گیری شده اند.
3. کالاهای تفریحی و ورزشی:اسباب بازی ها و کفش های ورزشی .
4. کالاهای مصرفی: لوازم خانگی ،چمدان ،کیف دستی،کفش ،رومیزی ،نوارچسب، برچسب ها،جلد کتاب و دفتر و کارت های اعتباری
5. کاربردهای خودروی: پانل های درب داشبورت، پارچه رویی صندلی ها و تو دوزی ماشین،غالب های قسمتا های مختلف بدنه
6. کاربردهای ویژه در صنایع بسته بندی و صنایع پزشکی
7. بطری های مات و شفاف،دستکش های طبی،کیسه های ذخیره و نگه داری خون،لوله ها وشیلنگ های مختلف

 

پلی پروپیلن (Polypropylene – PP)

پلی پروپیلن یکی از پرمصرف ترین و اساسی ترین پلیمرهای مورد استفاده در دنیا و بزرگ ترین مصرف کننده پروپیلن می‌باشد. نام این محصول پلی پروپیلن (PP) و فرمول شیمیایی آن –CH2-CH(CH3)n– می‌باشد.

 

پلی پروپیلن در مقایسه با دیگر پلیمرها مشخصات متمایز و برجسته‌ای دارد که عبارتند از :

• قیمت نسبتاً ارزان منومر پروپیلن در مقایسه با منومرهای دیگر پلیمرها
• قیمت پائین PP در مقایسه با دیگر پلیمرها
• وزن مخصوص و سبک PP
• انعطاف پذیری و طیف گسترده تولید PP با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متغیر
• افزایش کاربردهای جدید و بهبود خواص گریدهای تولیدی جدید
• افزایش کاربرد PP در وسایل و تجهیزات پزشکی و توسعه کاربردهای PP گرید خاص
• افزایش مصرف PP به صورت آلیاژ با دیگر پلیمرها
• جایگزینی پلیمرهایی مانند PS، PE و غیره با PP

مزایای پلی پروپیلن چیست؟

1. پلی پروپیلن به راحتی در دسترس و نسبتا ارزان است.
2. پلی ¬ پروپیلن با توجه به ماهیت نیمه بلوری آن دارای خمیدگی بالا است.
3. پلی پروپیلن دارای سطح نسبتا لغزنده است.
4. پلی پروپیلن بسیار مقاوم در برابر جذب رطوبت است.
5. پلی ¬ پروپیلن مقاومت شیمیایی خوبی در طیف گسترده ای از اسید و پایه دارد.
6. پلی پروپیلن دارای مقاومت خستگی خوب است.
7. پلی پروپیلن دارای قدرت ضربه خوب است.
8. پلی پروپیلن یک عایق برق خوب است.

معایب پلی ¬ پروپیلن چیست؟

1. پلی پروپیلن دارای ضریب انبساط حرارتی بالا است که کاربردهای دما را محدود می کند.
2. پلی پروپیلن حساس به تخریب UV است.
3. پلی پروپیلن دارای مقاومت کمتری نسبت به حلال های کلر و آروماتیک است.
4. پلی ¬ پروپیلن شناخته شده است که نقاشی دشوار است زیرا خواص پیوندی ضعیف دارد.
5. پلی پروپیلن بسیار قابل اشتعال است.
6. پلی پروپیلن حساس به اکسیداسیون است.

علیرغم کمبودهای آن، پلی پروپیلن یک ماده بزرگ است. این یک ترکیب منحصر به فرد از کیفیت است که در هیچ یک از مواد دیگر یافت نشد که باعث می شود آن را انتخاب ایده آل برای بسیاری از پروژه ها.

پلی استایرن (Polystyrene – PS)

از نظر شیمیایی، پلی استایرن یک هیدروکربن طویل زنجیر است که در آن مراکز متغیر کربنی به گروه‌های فنیل (نامی که به بنزن حلقه‌ای داده می‌شود) متصلند. فرمول شیمیایی پلی استایرن (n(C8H۸ می‌باشد؛ این ماده حاوی موله‌های عناصر شیمایی کربنی و هیدروژن می‌باشد.
ویژگی‌های ماده توسط جذب کوتاه مدت وان در والسی بین زنجیرهای پلیمری تعیین می‌شود. از آنجایی که مولکول‌ها هیدروکربن‌های بلند-زنجیری هستند که از هزاران اتم تشکیل می‌شوند، نیروی کششی کلی بین مولکول‌ها بزرگ می‌باشد. هنگام حرارت دادن (یا به سرعت بدشکل شدن به علت ترکیب با ویژگی‌های ویسکوالاستیک viscoelastic و عایق حرارتی) زنجیره‌ها سازگاری بیشتری بدست آورده و از کنار یکدیگر سر می‌خورند. این سستی بین مولکولی (در مقابل قدرت بالای بین مولکولی به علت استقامت هیدروکربنی) حالت انعطاف پذیری و کشسانی به این ماده می‌دهد. قابلیت سیستم برای بدشکل شدن آن در دمای بالاتر از دمای تبدیل شیشه‌ای اش، به پلی استرین (و بطورکلی پلیمرهای نرمش پذیر در مقابل حرارت) این امکان را می‌دهد تا هنگام حرارت دادن به راحتی نرم شده و به شکل‌های گوناگون درآید.

طبقه بندی

پلی استایرن به چهار نوع تقسیم می شود:

1. PS نیمه بلوری با کاربرد عمومی و چند منظوره (MIPS) PS medium modified Rubber
2. PS اصلاح شده (GPPS)
3. PS مقاومت ضربه ای بالا Hight (HIPS)(MIPS)
4. PS قابل انبساط PS Expandable (EPS)

 پلی استایرن معمولی

پلی استایرینی با نام اختصاری GPPS که جهت مصارف عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولاً بایستی دارای خواص نظیر مقاومت خوب در برابر حرارت، قدرت ضربه پذیری مناسب و سیالیت خوبی در هنگام فرایند باشد. این پلی استایرنها خواص دی الکتریکی و استحکام بالایی دارند به همین دلیل در مصارف الکتریکی کاربرد بالایی دارند. نام تجاری این محصول در بازار ایران کریستال می‌باشد.

 

موارد مصرف

برای تولید ظروف یک بارمصرف، وسایل الکترونیکی، بدنه ساعت، تلویزیون، رادیو، لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی دربدنه یخچال‌ها، فریزرها و وسایل خانگی

 

پلی استایرن مقاوم

این نوع پلی استایرن با نام اختصاری high-impact polystyrene) HIPS) مقاوم به ضربه است و به همین دلیل در ساخت ظروف و بدنهٔ لوازم خانگی کاربرد دارد. نام تجاری این ماده در بازار ایران هایمپک می‌باشد.

 

موارد مصرف

برای تولید لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی دربدنه یخچال‌ها، فریزرها و وسایل خانگی

 

پلی استایرن انبساطی

این نوع پلی استیرن با نام اختصاری Expanded polystyrene) EPS) نوعی پلیمر سفید رنگ که به آنها یک عامل فوم کننده اضافه شده است. که در ایران با نام یونولیت شناخته می شود.

 

موارد مصرف

• برای تولید بلوک‌های پلاستوفوم سقفی به منظور استفاده به عنوان عایق صوتی و حرارتی در ساختمان‌ها و مکان‌های مختلف
• عایق برودتی در سردخانه‌ها و یخچالهای صنعتی
• ساخت انواع فوم‌های بسته بندی و انواع یخدان و ترموس

پلی آمید، نایلون (Polyamide – PA)

پلی آمید یا نایلون (Polyamide – PA)  نام كلی برای خانواده ای از پلیمرهای مصنوعی است كه اولین بار در فوریه سال 1935 توسط والاس كاروترز در شركت DuPont تولید شد و به دلیل آن كه این پلیمر از اتصال واحدهای تكرار شونده پپتامید (پیوند آمید) تولید می گردد ، آن را پلی آمید نیز نامیدند. استفاده از نایلون ها به صورت تجاری اولین بار در سال 1938 و در تولید رشته های مسواك آغاز شد. سپس در سال 1940 الیاف این ماده در تولید جورابهای زنانه مصرف گردید. اگرچه تولید الیاف از این ماده دارای سابقه بیشتری است، اما از سال 1950 به بعد كاربردهای آن در زمینه های تولید قطعات پلاستیكی گسترش بیشتری یافته است و به حدود 25% از كل مصرف پلی آمید ها در سال 2000 یا 1/65 میلیون تن در سال بالغ شده است. رشد سالانه 8 تا 9 درصد مصرف در حوزه تولید قطعات پلاستیكی نسبت به رشد 1/5 درصدی آن در كاربرد الیاف حاكی از زمینه های كاربردی جدید این دسته از مواد می باشد.

 

این مواد علاوه بر مقاومت حرارتی، دارای مقاومت الكتریكی بالایی نیز می باشند و به دلیل ساختار بلورین ،‌ مقاومت خوب شیمیایی را از خود نشان می دهند. از دیگر خواص ذكر شده برای نایلونها ،‌ خاصیت نفوذناپذیری می باشد؛ ضمن آن كه با آمیزه سازی می توان به راحتی مقاومت به اشتعال این مواد را بالا برد. پلی آمید ها به طور گسترده ای در كاربردهایی در صنایع خودروسازی و حمل و نقل،‌ برق و الكترونیك، نساجی، بسته بندی و محصولات خانگی استفاده می شوند. با افزودن الیاف شیشه و افزایش استحكام این مواد ، ‌می توان از آنها به عنوان جایگزینهای مناسبی برای قطعات فلزی استفاده نمود و لذا پلی آمید ها را می توان اولین و مهمترین پلیمر مهندسی محسوب نمود.

 

تمامی پلی آمید ها كم یا بیش تمایل به جذب رطوبت دارند. به همین دلیل در استفاده از این مواد باید به اطلاعات فنی آنها ( اطلاعات مرتبط با حالت خشك و اطلاعات مرتبط با 50 درصد رطوبت) توجه گردد . جذب رطوبت همچنین در تغییرات ابعادی قطعات تولید شده با پلی آمید موثر می‌باشد و لذا توجه به این موضوع در مسایل طراحی می باید مد نظر قرار گیرد. لازم به ذكر است كه در عمل رطوبت به عنوان عامل نرم كننده (پلاستیسایزر) در پلی‌ آمید‌ها عمل می‌نماید و سبب كاهش مدول كششی‌ و افزایش مقاومت ضربه‌پذیری می گردد. با توجه به حساسیت پلی آمیدها در جذب رطوبت این مواد قبل از فرآیند تزریق ، نیازمند رطوبت زدایی می باشند. در صورتی كه عملیات رطوبت زدایی به خوبی صورت نگیرد، در سطح قطعات تولیدی، اثر نامطلوب رگه های ناشی از رطوبت مشاهده می گردد. ضمن آن كه به دلیل افزایش نقطه ای دما در قالب و اثر آب در اكسیداسیون، قطعات تولیدی دارای خواص مكانیكی ضعیفتری به دلیل تخریب مواد خواهند بود.

 

پلی آمید 6 و پلی آمید 66

پلی‌آمید 6 و پلی‌آمید ‌66 پر مصرف‌ ترین نوع از انواع پلی آمیدها می باشند و علیرغم تشابه خواص ، با یكدیگر تفاوتهایی را نیز دارند. به دلیل آن که پلی آمید 6 دارای مرکز تقارن نمی باشد ، علیرغم داشتن دانسیته مشابه با پلی آمید 66 ، نقطه ذوب آن 40 درجه سانتیگراد کمتر بوده و از مقاومت حرارتی نسبتا كمتری نسبت به پلی آمید 66 برخوردار است. لذا از پلی آمید 66 زمانی استفاده می گردد كه محدوده دمایی یا پایداری كه از پلی آمید 6 بدست می‌آید پاسخگوی كاربرد مورد نظر نباشد. با این اوصاف برخی از مزایا و مشخصات پلی آمید 6 در مقابل پلی آمید 66 به شرح زیر می باشد:

ثبات هیدرولیكی بهتر
هزینه های تولید كمتر
عملكرد بهتر در تست حرارتی پیر سازی
دمای انحنای تحت بار كمتر (HDT پلی آمید 6-6 در MPa 1/8 حدود C° 90-80 است)

پلی اتیلن (Polyethylene – PE)

پلی‌اتیلن‌ها خانواده‌ای از گرمانرم‌ها می‌باشند که از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن (C2H4) بدست می‌آیند. از طریق کاتالیست و روش پلیمریزاسیون این ماده می‌توان خواص مختلفی همچون چگالی، شاخص جریان مذاب (MFI)، بلورینگی، درجه شاخه‌ای و شبکه‌ای شدن، وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی را در آنها کنترل کرد. پلیمرهای با وزن مولکولی پائین را به عنوان روان‌کننده(Lubricant) به کار می‌برند.

تاریخچه تولید پلی اتیلن

پلی اتیلن (Polyethylene – PE) اولین بار بطور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی “Hans Von Pechmanv” سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزومتان ، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن بطور تصادفی توسط “ازیک ناوست” و “رینولرگیسون” ( از شیمیدان‌های ICI ) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا ، ماده‌ای موم‌مانند بدست آوردند.علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 “مایکل پرین” یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد. این کاتالیزورها در شرایط ملایم‌تری نسبت به کاتالیزورهای فیلیپس قابل استفاده بودند و همچنین پلی اتیلن یک آرایش (با ساختار منظم) تولید می‌کردند. سومین نوع سیستم کاتالیزوری استفاده از ترکیبات متالوسن بود که در سال 1976 در آلمان توسط “والتر کامینیکی” و “هانس ژوژسین” تولید شد. کاتالیزورهای زیگلر و متالوسن از لحاظ کارکرد بسیار انعطاف‌پذیر هستند و در فرایند کوپلیمریزاسیون اتیلن با سایر اولفین‌ها که اساس تولید پلیمرهای مهمی مثل VLDPE و LLDPE و MDPE هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.   اخیرا کاتالیزوری از خانواده متالوین‌ها با قابلیت استفاده بالا برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن به نام زیرکونوسن دی کلرید ساخته شده است که امکان تولید پلیمر با ساختار بلوری (تک آرایش) بالا را می‌دهد. همچنین نوع دیگری از کاتالیزورها به نام کمپلکس ایمینوفتالات با فلزات گروه ششم مورد توجه قرار گرفته است که کارکرد بالاتری نسبت به متالوسن‌ها نشان می‌دهند.

ویژگی ها و روش های شناسایی :

مهم ترین ویژگی های ذاتی پلی اتیلن های تجاری برای کاربردهای اصلی که میتواند به عنوان روش شناسایی بکار رود عبارت اند از:

۱) چگالی ۲) نمایهٔ مذاب ۳) توزیع وزن مولکولی

 

چگالی:

چگالی انواع پلی اتیلن‌ها در محدودهٔ ۹۱۰/۰ تا ۹۶۵/۰ دارد و علت اینکه آن را تا سه رقم اعشار ذکر می‌کنند این است که ۰۰۳/۰ تغییر در چگالی باعث تغییر قابل توجه‌ای در ویژگی‌ها می‌شود. به طور کلی با افزایش چگالی، خطی بودن، سفتی، استحکام کششی، استحکام پارگی، دمای نرم شدن، شکنندگی، عمر خمشی، تمایل به ترک برداشتن افزایش می‌یابد. پلی اتیلن‌ها بسته به چگالی، به چهار گونه پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE)، پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE) و پلی اتیلن با چگالی زیاد (HDPE) تقسیم می‌شوند.

 

نمایه مذاب یا شاخص جریان مذاب Melt Flow Index) MFI) :

کاربردی‌ترین نشانهٔ ارتباط دهندهٔ ویژگی‌های پلی اتیلن به متوسط وزن مولکولی است. نمایهٔ مذاب وزن (گرم) پلی اتیلنی است که در عرض ده دقیقه از میان یک روزنهٔ ثابت در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد بیرون می‌آید، و این در حالی است که وزنهٔ استانداردی بر روی پیستون محفظهٔ رانش که حاوی سه گرم پلی اتیلن است، قرار دارد. نمایهٔ مذاب تا حدودی (اما نه دقیق ) نسبت معکوس با گرانروی مذاب دارد. بنابر این با افزایش وزن مولکولی متوسط ، کاهش می‌یابد. نمایهٔ مذاب بیشتر، نشان دهندهٔ روانی بیشتر در دماهای فرآورش است. این نماد در اصل برای نشان دادن ویژگی‌های سیلانی (روانی) به عنوان معیاری از قابلیت اکسترود شدن است. به طور کلی با افزایش نمایهٔ مذاب ،استحکام کششی ، مقاومت پارگی، دمای نرم شدن و چقرمگی پلی اتیلن کاهش می‌یابد.

 

توزیع وزن مولکولی:

توزیع وزن مولکولی (Mw/Mn) نیز اثر بارزی بر روی ویژگیها دارد. با افزایش نسبت Mw/Mn استحکام کششی، دمای نرم شدن و چقرمگی کاهش می‌یابد و شکنندگی و تمایل به ترک برداشتن افزایش می‌یابد.

 

انواع پلی اتیلن:

طبقه‌بندی پلی اتیلن‌ها بر اساس دانسیته آنها صورت می‌گیرد که در مقدار دانسیته اندازه زنجیر پلیمری و نوع و تعداد شاخه‌های موجود در زنجیر دخالت دارد.

 

HDPE پلی‌اتیلن با دانسیته بالا:

این پلی‌اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است بنابراین نیروی بین مولکولی در زنجیرها بالا و استحکام کششی آن بیشتر از بقیه پلی اتیلن‌ها است. شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مورد استفاده در تولید پلی اتیلن HDPE موثر است. برای تولید پلی‌اتیلن بدون شاخه معمولا از روش پلیمریزاسیون با کاتالیزور زیگلر- ناتا استفاده می‌شود.

 

LDPE پلی‌اتیلن با دانسیته پایین:

گاهی اوقات به جای اتم‌های هیدروژن در مولکول(پلی اتیلن)، یک زنجیر بلند از اتیلن به اتم‌های کربن متصل می‌شود که به آنها پلی اتیلن شاخه‌ای یا پلی اتیلن سبک (LDPE) می‌گویند؛ چون چگالی آن به علت اشغال حجم بیشتر، کاهش یافته‌است. در این نوع پلی اتیلن مولکولهای اتیلن به شکل تصادفی به یکدیگر متصل می‌شوند و ریخت و شکل بسیار نامنظمی را ایجاد می‌کنند. چگالی آن بین ۹۱۰/۰ تا ۹۲۵/. است و تحت فشار و دمای بالا و اغلب با استفاده از پلیمریزاسیون رادیکال‌های آزاد وینیلی (Free radical polymerization) تولید می‌شود. البته برای تهیهٔ آن می‌توان از پلیمریزاسیون زیگلر ناتا (Ziegler-Natta polymerization)نیز استفاده کرد. از خصوصیات این پلیمر ، انعطاف‌پذیری بالا است. این پلی‌ اتیلن دارای زنجیری شاخه‌دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی‌توانند بخوبی با یکدیگر پیوند برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری است.

 

 

LLDPE پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین:

وقتی هیچ شاخه‌ای در مولکول وجود نداشته باشد آن را پلی اتیلن خطی می‌نامند. پلی اتیلن خطی سخت تر از پلی اتیلن شاخه‌ای است اما پلی اتیلن شاخه‌ای آسانتر و ارزانتر ساخته می‌شود. ریخت و شکل این پلیمر بسیار کریستالی شکل است. پلی اتیلن خطی محصول نرمالی با وزن مولکولی ۲۰۰۰۰۰-۵۰۰۰۰۰ است که آن را تحت فشار و دماهای نسبتاً پائین پلیمریزه می‌کنند. چگالی آن بین ۹۴۱/۰ تا ۹۶۵/۰ است و آن را بیشتر به وسیلهٔ فرایند مشکلی که پلیمریزاسیون زیگلر ناتا نامیده می‌شود، تهیه می‌کنند.

 

MDPE

پلی اتیلن با دانسیته متوسط است.

 

UHMWPE

پلی اتیلن با وزن مولکولی بین ۳ تا ۶ میلیون را پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا یا UHMWPE می‌نامند و با پلیمریزاسیون کاتالیست متالوسن تولید می‌کنند. مادهٔ مزبور فرایند پذیری دشوارتری برخوردار بوده ولی خواص آن عالی است. هنگامی که از طریق تشعشع یا استفاده از مواد افزودنی شیمیایی، این پلیمر تماماً شبکه‌ای شود، پلی اتیلن یاد شده دیگر گرما نرم نخواهد بود. این ماده با پخت حین قالب گیری یا بعد از آن یک گرما سخت واقعی با استحکام کششی، خواص الکتریکی و استحکام ضربهٔ خوب در دامنهٔ وسیعی از دماها خواهد بود. از آن برای ساخت فیبرهای بسیار قوی استفاده می‌کنند تا جایگزین کولار (نوعی پلی آمید) در جلیقه‌های ضد گلوله کنند؛ و همچنین صفحات بزرگ آن را می‌توان به جای زمین‌های اسکیت یخی استفاده کرد. پلی‌اتیلن کاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. HDPE ، در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه کاربرد دارد. در تولید لوله‌های پلاستیکی و اتصالات لوله‌کشی معمولا از MDPE استفاده می‌کنند. LLDPE بدلیل بالا بودن میزان انعطاف‌پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف‌پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد. اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی اتیلن‌هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه‌های کوتاه انجام شده است. این پلی اتیلن‌ها در اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند. این پلی اتیلن‌ها ترکیبی ، استحکام HDPE و انعطاف‌پذیری LDPE را دارند.

 

کاربردهای پلی اتیلن:

بسته بندی : فیلم ها ی بسته بندی ،محصولات بسته بندی ،صلب و سخت ( rigid) و نیمه سخت. حمل و نقل : باک بنزین های خودرو کاربردهای طبی : محصولات بهداشتی ، سینی های با کاربرد پزشکی و مخازن نگهداری دارو ، کالاهای مصرفی : اسباب بازیها ،بطریهایی که به طریقه بادی قالب گیری می شون ،درب های بطری ،کالاهای خانگی ، ظروف آشپزخانه لوازم خانگی : مخازن قابل حمل ، اسباب و اثاثیه گردش صحرایی در هوای آزاد و آبیاری ، صنعتی : لوله های پلی اتیلن ،اتصالات ،سطلها ، مخازن ، تجهیزات فرایندی و کالاها و قطعات سخت افزاری ویژه صنعت ساختمان کالاهای الکتریکی . کمپاند پلی اتیلن کاربرد آن تولید کابل های برق می باشد