Что такое термобарическое оружие и почему его так боятся

Полиэтилен высокого давления (ПВД)

Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД — аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер и с участием кислорода.

ПВД является легким, прочным, эластичным материалом, применяемым во многих областях деятельности современного человека. Также может называться как полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), так как имеет сравнительно слабые внутримолекулярные связи и, следовательно, более низкую плотность, чем полимеры других видов.

Также для его обозначения применяется сокращение LDPE – английский эквивалент ПЭНП.

Полиэтилен высокого давления (ПВД) изготавливается в виде гранул ПВД. Имеет плотность 900-930 кг/м3, температуру плавления 100-115 0С и температуру хрупкости до -120 0С, а также малое водопоглощение (около 0,02 % за месяц) и высокую пластичность. Эти физико-химические характеристики ПВД как вещества объясняют следующие свойства изготовленных из него предметов и материалов:

Мягкость и гибкость изделий из полиэтилена низкой плотности,
Возможность создания из гранул ПВД особенно гладких и блестящих поверхностей,
Устойчивость предметов из ПВД к механическим разрушениям путем разрыва и удара, а также к деформациям растяжения и сжатия,
Высокую прочность ПВД (ПЭНП) при воздействии низких температур,
Влаго- и воздухонепроницаемость ПЭНП -изделий,
Устойчивость ПЭВД к воздействию света, в частности к солнечному излучению.

ВАЖНО! Использование полиэтилена высокого давления (ПВД) абсолютно безопасно как для человека, так и для состояния окружающей среды, так как он не выделяет никаких токсичных веществ. Именно поэтому ПЭВД может использоваться даже для контакта с продуктами питания и при изготовлении детских товаров

Отличие ПВД от других полимеров

Полиэтилены (ПВД, ПНД и др.)– это материалы, которые изготавливаются из одного мономера, но могут быть различной плотности в зависимости от особенностей изготовления.

Этот показатель сильно влияет на свойства полиэтилена: увеличение плотности ведет к повышению жесткости, твердости, прочности изделий и их химической стойкости.

Но при этом падают другие показатели: ударопрочность, возможность растяжения при разрыве, проницаемость для жидкостей и газов. Так, ПВД имеет существенные отличия от других подобных полимеров:

ПВД и ПНД.Полиэтилен высокого давления не зря называется еще и полиэтиленом низкой плотности (ПНП или ПЭНП). По сравнению с ним такие твердые полимеры, как ПНД (полиэтилен низкого давления), быстрее поддаются разрывам под действием удара, чаще ломаются на морозе и растрескиваются при увеличении нагрузки, хотя и обладают большей стойкостью к воздействию радиации, щелочей и кислот. Гранулы ПВД и изделия из них гораздо лучше переносят ультрафиолетовое излучение, а также имеют более красивую глянцевую поверхность.
ПВД и ЛПНП. Другой полимер – ЛПНП (линейный полиэтилен), как и ПНД, имеет жесткую структуру, но по своим техническим характеристикам находится между ПВД и ПНД. Он более стоек к химически агрессивным средам, чем ПЭНП, и имеет большую устойчивость к проколу и растрескиванию, чем ПНД.

Виды полиэтиленов ПЭНП

Дополнительная обработка полиэтилена высокого давления дает качественно новые материалы, различающиеся по химическим и физическим свойствам. В частности, существуют модификации ПЭВД с улучшенной адгезией к краскам и другим материалам (напр., к металлу) и с пониженной горючестью. На данный момент различают полиэтилены:

вспененный ПВД,
сшитый ПВД,
сополимеры полиэтилена низкой плотности (ПНП) с другими мономерами либо с полиэтиленом другого вида.

Область применения ПВД

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) на данный момент занимает лидирующее место по мировым объемам производства среди множества других полимеров. Благодаря удачному набору химических и физических свойств, гранулы ПВД находят применение в изготовлении:

пленок ПЭНП, открытых и в виде рукава ПВД для мешков и пакетов,
пластмасс ПЭНП путем литья под действием давления (полимерные трубы, технические детали и др.),
выдувных изделий (бутылки, канистры и т.п.),
теплоизоляционных материалов из вспененного пэнп,
электроизоляционных материалов (оболочки кабелей и пр.),
термоклея ПВД в виде порошка, приготовленного дроблением гранул ПВД.

ИНТЕРЕСНО! ПВД был первым полимером, который стал использоваться как изоляционный материал в электротехнической промышленности для изоляции подводных кабелей и позже — для радаров.

Трубы ПВД: производство, характеристики и назначение

Труба ПВД изготавливается из полиэтилена высокого давления – пластичного и очень прочного полимера. Выпускается различного диаметра в диапазоне величин от 10-ти до 1200 мм и находит применение в строительстве различных коммуникационных систем – водопроводов, дренажных сетей и изоляции электромагистралей, а также для образования технологических проёмов в монолитных строительных элементах. В частности, трубы из полиэтилена высокого давления хорошо зарекомендовали себя в качестве обсадных труб для скважин, так как они отлично выдерживают как давление воды, так и небольшие сдвиги пород.

Основные свойства трубы из ПВД

Объясняют возможность широкого применения труб ПВД характеристики полиэтилена высокого давления, из которого они изготовлены. ПВД – мягкий пластичный материал с очень малой химической активностью и низкой температурой хрупкости. Именно поэтому изготовленные из него изделия гибкие и упругие, выдерживающие значительные нагрузки.

Труба ПВД характеристики

Полиэтиленовая труба ПВД обладает следующими техническими возможностями:

Устойчивостью к механическим деформациям удара, растяжения и сжатия,
Возможностью повышения рабочего давления жидкости в трубе до 25-ти атмосфер,
Устойчивостью к разрыву при замерзании содержимого,
Неподверженностью коррозиям и другим разрушениям химического происхождения,
Максимальной температурой эксплуатации +40°C при нормальном функционировании и +80 0C в аварийной ситуации.

Отличие от труб из ПНД

Трубы из полиэтилена низкого давления, в производстве сырья для которых используется тот же мономер, но другая технология, по многим параметрам отличаются от изделий из ПВД. Они имеют:

более твердые и жесткие стенки и большую прочность,
особенно высокую стойкость к химически активным веществам,
меньшую себестоимость производства.

Но при этом они более хрупкие и сильнее подвержены разрывам при деформациях, а также могут содержать множество примесей, что объясняется применением для полимеризации при низком давлении большого количества катализаторов.

Классификация

Из полиэтилена высокого давления изготавливают трубы, которые различаются как диаметром и толщиной стенок, так и внешней и внутренней конструкцией:

Гладкие однослойные,
Гофрированные,
Двустенные,
трехслойные с усилением синтетической нитью.

Производство трубы ПВД

Какие марки ПВД используются

По ГОСТу отечественный полиэтилен высокого давления выпускается двух базовых марок в зависимости от способа изготовления (№ 108 – в автоклавах, № 158 – в трубчатых реакторах) и трех сортов для каждой марки. ПВД-108 – один из лучших материалов для изготовления пластиковой трубы, он не гниет, не разрушается и не поддается коррозии, а ПВД-158 может давать самые тонкие материалы. Для производства труб ПВД может использоваться полиэтилен обеих марок с той разницей, что ПВД 108 будет немного жестче и устойчивее к агрессивным средам, а ПВД 158 – более гладкий и с меньшим количеством объемных вкраплений.

Технология производства

Трубы ПВД изготавливаются методом экструзии из полиэтилена высокого давления при нагревании его до температуры плавления начального сырья – гранул ПВД. До получения конечного продукта проходит несколько этапов:

Плавление гранулированного полиэтилена до получения однородной массы в экструдере и формовка из нее трубы необходимого диаметра.
Вакуумная калибровка либо калибровка в полых цилиндрах под давлением с частичным охлаждением полученной заготовки, которая проводится для максимального уточнения диаметра будущей трубы.
Полное охлаждение трубы до нормализации ее температуры путем прохода через ряд охлаждающих резервуаров.
Резка на отдельные, готовые к использованию изделия конкретной длины.
Маркировка и складирование на хранение в отделах готовой продукции.\

Двухслойные трубы ПВД – ПНД

В изготовлении пластиковых труб может применяться также технология объединения двух слоев из разных видов полиэтилена – ПВД и ПНД. Двустенная труба ПВД-ПНД имеет внешний гофрированный слой из полиэтилена высокого давления и гладкий внутренний – из полимера низкого давления. Такая комбинация может обеспечить синтез прочности и гибкости изделия, который объясняется свойствами того и другого полимера. Гофрированная двустенная труба используется для защиты электрического (телефонного) кабеля при монтажных работах в грунте, бетоне и т.п. Она дает следующие преимущества:

Сравнительно небольшой вес конструкции,
Устойчивость к внешним силовым нагрузкам,
Отличную химическую защиту от различных реагентов,
Возможность легко протягивать кабель по гладкой внутренности трубы.

propolyethylene.ru

Технология производства полиэтилена низкого давления

Источниками сырья для получения данного вида полиэтилена служат чистый, без примесей этилен и катализатор – триэтилат алюминия и тетрахлорид Ti. Заменой Al(C2H5)3 может послужить как хлорид диэтилалюминия, так и дихлорид этилата алюминия. Катализатор получается в 2 стадии.

Технология процесса

Для данного процесса получения ПЭ низкого давления характерна как периодичность, так и непрерывность. От выбора технологии зависит и схема процесса, каждая их которых различна по конструкции оборудования, объёму реакторов, методу очистки полиэтилена от примесей и др.

Самая распространённая схема получения полимера включает три непрерывных стадии: полимеризация сырья, очистка продукта от остатков катализатора и его высушивание. Аппараты для катализаторной подачи выделяют в мерники пятипроцентный раствор смешанного катализатора, после чего он поступает в бак, в котором смешивается с органическим растворителем до необходимой концентрации в 0.2%. Из бака готовая смесь катализатора отводится в реактор, где поддерживается при необходимом давлении.

Этилен подводится в реактор снизу, где впоследствии перемешиваясь с катализатором, образует рабочую смесь. Для производства полиэтилена при пониженном давлении характерно загрязнение продукта остатками катализаторной смеси, которые изменяют его окраску на коричневую. Очистка основного продукта производится нагреванием смеси, в результате чего происходит разрушение катализатора, дальнейшее отделение примесей и их прямая фильтрация от полиэтилена.

Увлажнённый продукт поступает на сушку в сушильные камеры бункера, где полностью очищается на кипящем слое азота (T = 373 K). Сухой порошок высыпается из бункера на пневмолинию, где отправляется на гранулирование. На эту же линию отправляется пыль с частицами полиэтилена, оставшаяся после очистки азота.

Как организовать завод по производству полиэтилена

Всякий производственный бизнес начинается с разработки бизнес-плана.

Составление бизнес-плана

Цель бизнес-плана – предоставление общей информации об авторе проекта, описание продукции, которую он собирается производить. Также должна быть раскрыты задачи проекта, в подробностях должна быть описана технология производства продукции.

Если эта технология является новой, то в бизнес-плане должны быть представлены заключения соответствующих органов об ее безопасности для окружающей среды и здоровья людей.

Помещение

Промышленное производство, каковым является выпуск полиэтилена, следует размещать в производственной зоне населенного пункта. Для производственного помещения существуют определенные санитарные и технические требования. Площадь помещения не должна быть меньше 100 кв. метров, высота его не должна быть ниже 10 метров. В производственных цехах должна быть противопожарная защита и хорошая вентиляция.

Персонал

Обеспечить производственный процесс может небольшой по численности коллектив:

руководитель предприятия;
бухгалтер;
менеджер по продажам;
технолог;
рабочие по обслуживанию технологической линии – 4 человека.

Возможны и другие варианты штатного расписания.

Оформление документов

Прежде всего, необходимо зарегистрировать свое предприятие. Это может быть или ООО. Также необходимо получить разрешительные документы в таких инстанциях:

городская администрация;
пожарная, экологическая и санитарно-эпидемиологическая службы;
электронадзор.

Расчет затрат

Сначала производится расчет доходов от производства продукции:

сколько затрачивается в среднем на производство определенного объема продукции;
какова ее рыночная стоимость;
каков размер дохода.

Затем надо посчитать все расходы:

стоимость разрешительных документов;
подготовка помещения;
закупка оборудования;
закупка сырья.

Ежемесячные расходы:

оплата труда работникам;
оплата аренды помещения;
налоги и коммунальные услуги.

Далее выполняются расчеты окупаемости бизнеса и его прибыльности.

Полимеры в нашей повседневной жизни: синтетический каучук

Сегодня синтетические полимеры занимают очень важную позицию в жизни всего человечества. Они находят применение в самых разных областях нашей повседневной жизни: от одежды, посуды, игрушек до самолетов, ракет, автомобилей. И одним из наиболее интересных и незаменимых по ряду уникальных свойств является синтетический каучук. Формула натурального аналога имеет регулярное строение, в то же время синтетического – нерегулярное.

Производить полимеры данного типа в промышленных масштабах стали незадолго до Второй мировой войны в Германии и России. Бутадиен-натриевый каучук «Буна» выпускали в Германии. А в России первым стал выпускаться в промышленных масштабах полибутадиеновый. Его производили по методу анионной полимеризации жидкого бутадиена, разработанному Лебедевым С.В.

Уже после войны, по причине нехватки натурального продукта, синтетическиую разновидность стали выпускать и в США. С того времени и по сей день выпуск различных материалов, в основе которых каучук синтетический, а также всех резинотехнических изделий, относится к крупнотоннажным производствам. Автомобилестроение, космонавтика и авиация, машиностроение, строительство, электротехника, медицина, обувная промышленность, товары широкого потребления – ни одна из этих отраслей не сможет существовать без этого уникального полимера. Такое широкое применение обусловлено комплексом уникальных физико-механических характеристик различных видов каучука и резин на их основе.

Синтетический каучук – это эластомер, для которого свойственны эластичность, водонепроницаемость и электроизоляционные свойства. С использованием процесса вулканизации полимеры данного типа способны перерабатываться в резину и эбонит.

Все полимерные материалы этого класса подразделяются по области применения на каучуки специального и общего предназначения. Синтетический каучук общего назначения – это тот, для которого характерен комплекс высокотехнических свойств (эластичность, прочность, износостойкость и др.). Каучуки общего назначения с успехом используются для широкого круга изделий массового производства, в основном для автомобильных шин. Сюда относят бутадиеновый, бутадиен-метилстирольный, изопреновый каучуки, а также изобутилен-изопреновый сополимер (бутилкаучук).

Синтетический каучук специального назначения всегда отличается несколькими или одним уникальным свойством, которое полноценно обеспечивает специальные требования к работоспособности изделия в экстремальных условиях. К примеру, бутадиен-нитрильный известен своей высокой масло- и бензостойкостью. Фторсодержащие – это прекрасные уплотнители и герметики с повышенной термостойкостью (более 200°C). Известен также полисульфидный синтетический каучук, винилпиридиновый, уретаны, галогенированные изобутилены и др.

Несмотря на такое разнообразие видов полимерных материалов по структуре и свойствам, на сегодняшний день разработки продолжаются и в этой области, чтобы можно было удовлетворить постоянно растущие запросы разных потребителей в различных сферах деятельности.

Сферы применения ПВД

Огромное количество продукции народного потребления, части аппаратных конструкций, строительные материалы изготавливаются из полимеров. Изделия из ПВД встречаются повсеместно: в супермаркете, интерьере, бытовых приборах. Материал имеет массу полезных свойств, при этом отличается дешевизной.

Сырье идеально подходит для изготовления пленок, листов, изоляции кабелей, тары, профилей, антикоррозийных покрытий, крупных легких конструкций. Из ПВД, LDPE делают бытовые пластиковые контейнеры, детали и аксессуары для компьютеров, упаковочную ленту, трубы для сельскохозяйственных нужд.

Благодаря свойствам материала сфера применения не ограничена. Чаще всего ПВД встречается в виде пленки, мешков, пакетов, контейнеров и резервуаров. Путем дополнительной обработки из сырья делают пластмассу.

Пленка из ПВД

Полиэтиленовая пленка используется для упаковки продукции, сельскохозяйственных нужд. Она устойчива к воздействию окружающей среды, защищает от влаги и пара.

Свойства пленки ПВД:

прозрачность;
низкая плотность;
эластичность;
гибкость;
устойчивость к разрезам.

Пленка подлежит повторной переработке. Плотность полиэтиленовой пленки составляет 941 — 965 кг/м³ при нормальных условиях. Вес зависит от толщины. Классификация пленок:

по видам использования: упаковочная, сельскохозяйственная;
по назначению: пищевая, промышленная.

Степень прозрачности зависит от толщины. Пленка может быть любого цвета. В строительстве используется белая пленка, без красителей, с естественным цветом гранул полимера. Приобрести пленку можно в виде рукава, полотна, полурукава. Термоусадочная пленка подходит для упаковки крупногабаритных изделий.

Пакеты из ПВД

Пакеты из полиэтилена высокого давления можно отличить по отсутствию шуршания. Они используются для упаковки продуктов, предметов быта. Для удобства транспортировки им придают разные формы, приспосабливают крепления и ручки. Свойства пакетов из ПВД:

прочные швы;
небольшая прочность;
блестящая поверхность;
эстетичный вид;
длительная эксплуатация за счет растяжимости и гибкости;
низкая температура плавления.

Виды пакетов по типу конструкции:

Майка. Пакеты повышенной вместимости за счет особой формы с боковыми складками. Внешне напоминают майку, чем заслужили название.
Пакет с ручкой. Прорезная ручка представляет собой вырубное отверстие. Для придания прочности место прорези усиливается дополнительным слоем полиэтилена спайкой, клеевым веществом. Петлевые, пластиковые и тканевые ручки выглядят солиднее, но уступают в грузоподъемности.
Пакет с замком. Герметичная защелка защищает содержимое упаковки от окружающей среды. В таких пакетах можно хранить и перевозить сыпучие продукты, жидкости.
Фасовочные пакеты. Тонкие, прозрачные, предназначены для упаковки продукции, а не для транспортировки.

ПВД вторичной переработки

Переработанное полиэтиленовое вторсырье практически не уступает по качеству изначальному материалу. Из него получают первый сорт полиэтилена. Структура молекул не изменяется после обработки. Цикличное использование полиэтилена снижает себестоимость готовой продукции. В процессе переработки можно использовать добавки для придания материалу новых свойств.

Этапы вторичной переработки:

сбор и сортировка сырья по видам, степени загрязнения, примесям;
мойка;
сушка;
дробление;
пластификация;
гранулирование.

Вторсырье перерабатывается с соблюдением технологии.

Таблица 2. Переработка ПЭВД

Способ	Параметры
Литье под давлением	160 ≤ Тл ≤ 260⁰C 60 ≤ руд ≤ 120 МПа 10 ≤ τр ≤ 30 с 20 ≤ Тф ≤ 60 ⁰C
Экструзия: Напорные трубы Безнапорные трубы, профиля	160 ≤ Тл ≤ 220⁰C 140 ≤ Тл ≤ 170⁰C
Прессование	130 ≤ Тп ≤ 170⁰C 3 ≤ руд ≤ 7 МПа
Сушка: Температура Время Толщина слоя	+/- 75⁰C 30-60 мин 10-30 мм

Важно! Вторичный ПВД не используется в пищевой промышленности. Из него изготавливают тару, автодетали, трубы, фитинги, шланги, тепличные пленки, изоляционные и строительные материалы

Характеристика кодов

Изделия из пластика используются для пищевых продуктов, бытовых нужд, хранения химических материалов

Чтобы точно знать, какая продукция безопасна, нужно обращать внимание на маркировку пластмассы

Основные типы

Существует очень много разновидностей пластика, но для маркировки на протяжении последних 30 лет выделяют 7 основных видов:

Код 01 (PET материал, или ПЭТ). Полиэтилентерефталат — это наиболее популярный вид пластмасс. Он широко применяется для изготовления упаковок под напитки. А также его используют для порошков и рассыпных пищевых продуктов. При одноразовом применении такая упаковка безопасна и удобна в применении. А вот длительное или повторное использование PET1 приводит к выделению из его состава вещества бисфенол-А. Его высокая концентрация в организме влияет на развитие различных тяжёлых заболеваний.
Код 02 (PEHD (HDPE) материал, или ПВД). Полиэтилен высокой плотности применяется при выпуске пакетов и бутылок для кисломолочной продукции и воды, а также флаконов для бытовой химии, посуды одноразового использования, пищевых контейнеров, игрушек и ящиков. Этот вид упаковки может использоваться при разных температурах (от -80 °C до +110 °C). Он почти не выделяет токсины. Маркировка на пластике HDPE 2 означает, что такая тара наиболее безопасна для здоровья человека.
Код 03 (PVC материал, или ПВХ). Поливинилхлорид применяется в изготовлении линолеума, профиля для оконных рам, мебели, труб, обёрточного материала для мясных и сырных продуктов, игрушек для детей. В своём составе ПВХ содержит канцерогены, которые могут попадать в продукты питания. Этот вид пластмассы относится к самым вредным для здоровья человека. Он не поддаётся повторной обработке. При сжигании ПВХ образуются высокотоксичные хлорорганические соединения, а после длительного использования (более 10 лет) изделия начинают выделять токсины самостоятельно.
Код 04 (PELD (LDPE) материал, или ПНД). Расшифровывается такое обозначение пищевого пластика как полиэтилен низкой плотности. Из него производят разнообразные материалы для упаковки продуктов, пакеты, CD и DVD диски. LDPE считается нетоксичным. Но при его производстве используют вредные соединения: винилацетат, бутан и продукт очистки нефти — бензол.
Код 05 (PP материал, или ПП). Расшифровывается как полипропилен. Из него производят изделия хозяйственного назначения, посуду, стаканчики для кисломолочных продуктов питания, крышки, термоконтейнеры, трубы. Считается безопасным для здоровья человека, к тому же его структура подвержена изменениям под воздействием кислорода и солнечных лучей, значит, износ происходит быстрее, чем у полиэтилена.
Код 06 (PS материал, или ПС). Эта категория расшифровывается как полистирол. Из него производят детские игрушки, посуду для молочных продуктов, посуду для одноразового использования, упаковку для яиц, плитку для потолка. В состав этого материала входит стирол, который опасен для организма, но опасность для здоровья он несёт только при нагреве. Поэтому для пищевых продуктов его использовать можно, если не разогревать (например, в микроволновой печи).
Код 07 (Other). Сюда относятся другие виды пластика, которые используют для производства групп товаров, не имеющих прямого контакта с пищевыми продуктами (телефоны, бытовая техника). Вторичной переработке такой тип пластика не подвергается.

Некоторые уточнения

Разработчики пластмассовой продукции рекомендуют наносить коды на упаковку крупным знаком, чтобы потребитель видел маркировку сразу. К сожалению, этих рекомендаций придерживаются не все производители. Они могут нанести маркировку мелко или оставить упаковку совсем без неё (обычно это говорит о наличии в составе пластмассы вредных веществ).

Переработка и применение полиэтилена

Полиэтилен перерабатывается всеми методами, применяемыми для переработки термопластов: литьем под давлением, экструзией и прессованием. Около половины всего выпускаемого полиэтилена ВД расходуется на производство пленки, используемой в сельском хозяйстве и для упаковки продуктов. Из полиэтилена изготовляют, главным образом, предметы домашнего обихода, игрушки, конструкционные детали, трубы. Он применяется в качестве электроизоляционного материала в радиотехнике и телевидении, в кабельной промышленности, в строительстве, в качестве антикоррозионных покрытий, для пропитки тканей, бумаги, древесины и т. д.

Полиэтилен всех марок является физиологически безвредным, поэтому он широко применяется в медицине, в жилищном строительстве, а также для получения различных бытовых изделий и товаров народного потребления.

Отличия разных видов полиэтилена

Все полиэтилены изготавливаются из одного мономера. Свойства материал приобретает в зависимости от условий производства. Чем ниже давление, тем выше прочность. С увеличением показателя прочности также повышается жесткость, твердость, химическая стойкость.

Отличительные особенности полимеров:

ПВД. Обладает низкой плотностью, растягивается. Хорошо выдерживает удары и механическое воздействие. Изделия из полимера имеют глянцевую поверхность.
ПНП. Имеет повышенную прочность, ломается при низких температурах и трескается от нагрузок. Поверхность шероховатая. Пакеты из него шуршат и мнутся.
ЛПНП (линейный полимер). Занимает промежуточное по свойствам положение между ПВД и ПНП. Характеризуется жесткой структурой.