Поликарбонат и полиэтилен в чем разница?

Чем отличаются поликарбонат от полиэтилена: Сравнение материалов

Поликарбонат (ПК) представляет собой аморфный термопласт со светопропусканием, аналогичным стеклу, и обладает высокой ударопрочностью и термостойкостью.

Он широко используется в качестве заменителя стекла из-за его повышенной прочности. ПК используется для освещения в автомобилях, а также для очков, осветительных приборов, теплиц, медицинских устройств и защитного снаряжения.

Полиэтилен (ПЭ) представляет собой термопластичный полимер, выпускаемый различной плотности. На эти плотности сильно влияет степень и форма боковых разветвлений полимерной цепи.

Диапазон плотностей полиэтилена представляет собой спектр свойств и пригодности для широкого круга и перекрывающихся применений. В этой статье поликарбонат сравнивается с полиэтиленом с точки зрения свойств, областей применения и стоимости.

Что такое поликарбонат?

Поликарбонат (ПК) — это прозрачный термопласт, который широко используется благодаря своей долговечности и ударопрочности. Его устойчивость к царапинам плохая, но твердое покрытие компенсирует это.

Он подходит для очков и линз из-за его относительно высокого показателя преломления 1,58 (что позволяет использовать более тонкие линзы для того же фокусного эффекта).

Поликарбонат обычно считается взаимозаменяемым с полиметилметакрилатом (ПММА или акрилом). Формованный ПК имеет более высокую светопроницаемость, чем стекло, и широко используется в качестве заменителя.

Низкомолекулярные сорта поликарбоната обладают худшими свойствами, чем сорта с более высоким весом, но их легче обрабатывать.

Прочность ПК ценна, и он широко используется в автомобильных компонентах. Его устойчивость к УФ-излучению относительно низкая, но добавление покрытий и антиоксидантов увеличивает срок службы поликарбоната.

Таким образом, плафоны автомобильных фар не желтеют и не крошатся, как раньше. Поликарбонат хорошо подходит для кровельных работ из-за его прочности и относительно низкой стоимости. Он также очень прозрачен в видимом спектре и практически непроницаем для ультрафиолета.

ПК также является важной добавкой к сополимеру, добавляя прочность и жесткость другим полимерам. Однако ПК чрезвычайно уязвим для воздействия масел, растворителей и органических кислот, которые быстро разрушают полимер и разрушают его. Это свойство распространяется на многие области применения его сополимеров.

Что такое полиэтилен?

Широко используется полиэтилен (PE) низкой плотности (LDPE) и высокой плотности (HDPE). Химически идентичные, эти варианты образованы из длинных цепей СН2, отличающихся регулярностью и размером боковых ветвей мономера СН2.

Боковые ответвления ориентированы случайным образом и могут образовывать сети цепочек, как LDPE. Они могут быть минимальными и состоять из одного блока CH2, что делает HDPE.

Эффект разветвления, присутствующий в LDPE, увеличивает расстояние между цепями, уменьшая плотность за счет раздвигания цепей. HDPE образует регулярные и плотно упакованные цепи, которые увеличивают плотность и различные свойства.

Пониженная плотность LDPE (по сравнению с HDPE) делает его более мягким и слабым материалом, но более эластичным и устойчивым к ударным нагрузкам.

Поликарбонат против полиэтилена: применение и использование

Здесь перечислены ведущие секторы рынка, в которых используется поликарбонат (экструдированный/каландрированный лист и формованные изделия) и области его применения:

  1. Медицинское оборудование: Фотоаппараты, объективы, медицинские аппараты.
  2. Защитные очки: защитные очки и лицевые щитки.
  3. Оптические компоненты: Корректирующие и приборные линзы для зрения человека, световоды.
  4. Автомобилестроение: Световые чехлы и линзы.
  5. Медиа-диски: Blu-ray, DVD.
  6. Бытовые и коммерческие панели: шкафы, кухонные панели, ручки.
  7. Выставочные стенды/защита от атмосферных воздействий: рекламные дисплеи, защитные чехлы для рекламы, погодозащитные экраны, барьеры в общественных местах и ​​на автобусных остановках.
  8. Сельское хозяйство: Кровля/окна теплиц.
  9. Легкий багаж: сумки и чемоданы.

Полиэтилен находит применение во многих отраслях, включая:

  1. Упаковка: используется для изготовления ящиков, лотков, молочных бутылок, крышек для ПЭТ-бутылок, топливных канистр, бочек и контейнеров для промышленных жидкостей.
  2. Товары народного потребления: урны для мусора, садовая техника и мебель, урны для хранения, детские игрушки и оборудование для игровых площадок.
  3. Текстиль и волокна: ПЭВП широко используется в сельском хозяйстве, например, в канатах, рыболовных сетях, спортивных сетях, а также в промышленных и декоративных тканях.
  4. Трубы и фитинги: для газа, воды, канализации, канализации, водостоков, дождевых коллекторов и септиков.
  5. Оболочки кабелей, антикоррозийные покрытия стальных труб, химические резервуары и фитинги.
  6. Автомобильная промышленность: топливные баки, проводка и кабели, кабельные стяжки и фиксаторы, зажимы на кузове.

Поликарбонат против полиэтилена: физические свойства

Сравнение свойств поликарбоната и полиэтилена (HDPE и LDPE)

Свойства Значение ПК (метрика) Значение LDPE (метрическое) Значение HDPE (метрическое)

Оптическая передача

Очень высокий, лучше, чем стекло

Умеренное можно улучшить за счет двухосной ориентации в пленке

Как правило, от бедных до никем

Плотность

1,2 г/см3

0,915–0,96 г/см3

0,933–1,27 г/см3

Твердость по Шору D

90–95

42–56

55–69

Прочность на растяжение, конечная

28–75 МПа

8,96–54 МПа

15,2–45 МПа

Прочность на растяжение, выход

39–70 МПа

7,6–14 МПа

2,69–200 МПа

Относительное удлинение при разрыве

10–138%

226–650%

3–1900%

Модуль упругости

1,79–3,24 ГПа

0,152–0,29 ГПа

0,483–1,45 ГПа

Предел текучести при изгибе

36–103 МПа

14–21 МПа

16,5–91 МПа

Модуль упругости при изгибе

0,971–3,1 ГПа

0,07–0,276 ГПа

0,5–4,83 ГПа

Диэлектрическая постоянная

2,85–3,17

2,27–2,29

2,0–2,6

Температура плавления

288–316 °С

102–113 °С

120–130 °С

Максимальная рабочая температура

115–135 °С

80–100 °С

80–120 °С

Поликарбонат против полиэтилена: возможность вторичной переработки и экологичность

Поликарбонат (ПК) производится из углеводородного сырья. Это материал с высокой степенью вторичной переработки, который хорошо поддается измельчению и повторной экструзии расплава для производства гранул исходного сырья второго сорта.

Это требует тщательной сортировки, чтобы избежать примесей, но автомобильный сектор продвинулся в переработке и круговом использовании ПК. В противном случае эффективная переработка ПК невозможна.

Для термопластов процесс переработки прост: сортировка, измельчение, промывка и экструдирование в виде гранул для повторного использования.

Трудность заключается в том, что ПК, используемый вне автомобильной промышленности, часто находится в форме сополимера, а объемы используемого ПК невелики, поэтому возможности для организации сбора и повторного использования ограничены.

PE (полиэтилен) является одним из наиболее пригодных для повторного использования полимеров, но большинство из них представляют собой пленочные продукты, с которыми очень трудно обращаться.

Огромные объемы оправдывают установку/переработку, а полимерная цепочка минимально повреждается при переплавке. Однако переработанный материал не может конкурировать по цене с первичным материалом.

Переработанный материал имеет довольно высокую цену, но этот процесс едва ли приносит прибыль из-за трудностей с сортировкой/обработкой. Очень мало LDPE перерабатывается, он попадает на сжигание или на свалку.

Пленочные материалы HDPE обычно используются в более тяжелых (более толстых) секциях, они окрашены и относительно легко сортируются для обеспечения высокой чистоты.

Процесс не требует разделения цветных, натуральных и прозрачных материалов на стадии сортировки. Конечным результатом является высококачественный второсортный материал темного цвета, который можно использовать для различных целей.

Поликарбонат против полиэтилена: стоимость

ПК (поликарбонат) — это мелкосерийный, специализированный и дорогостоящий материал, цена которого составляет около 2,80 долларов за кг. Переработанный материал почти высшего качества может продаваться по цене 1,60 доллара за кг, если существует цепочка поставок.

Как и все семейство ПЭ (полиэтилена), ПЭВП является недорогим материалом, который производится в огромных количествах и обычно считается товарным материалом. Цена на первичный материал составляет около 8,50 долларов за кг, а цена на переработанный материал снижается до 2,50 долларов.

LDPE значительно дешевле, чем HDPE, обычно продается в виде гранул в ценовом диапазоне от 0,90 до 1,10 доллара. Переработанный прозрачный LDPE доступен по аналогичной или чуть более низкой цене; обычно он используется в качестве добавки к первичному материалу в количестве 10–20%, что позволяет производителям экономить несколько центов на кг.

Альтернативные материалы поликарбонату и полиэтилену

Альтернативные варианты материалов для поликарбоната сильно зависят от области применения. Например:

  1. Акрил предлагает некоторые преимущества, такие как лучшая устойчивость к царапинам и работа при более низких температурах, но он значительно менее прочен. Акрил обеспечивает хорошую прозрачность, но имеет более низкий показатель преломления, что делает его подходящим для окон, но в меньшей степени для линз. В этом случае преимущества имеют уретановые материалы, такие как Trivex™.
  2. Полистирол (ПС) предлагает альтернативу поликарбонату (поликарбонату) для низкокачественных прозрачных материалов , но он значительно слабее и очень подвержен разрушению. Тем не менее, для таких приложений, как световоды, PS может служить хорошо.
  3. Во многих случаях АБС является хорошей альтернативой ПК, где предельная прочность и устойчивость к изгибу не имеют значения.

Существует несколько альтернатив PE (полиэтилену). ПВД, например, можно заменить на БОПП (биаксиально ориентированный полипропилен), ПВХ (поливинилхлорид), поликапролактон, ПЭТ и АБС для пленок.

Варианты труб и фитингов: UPVC (непластифицированный поливинилхлорид), PEX, медь, железо, различные плакированные металлы и нержавеющая сталь. HDPE, с другой стороны, имеет широкий спектр применений, но они более узкие, а альтернативы более простые.

Для большинства применений альтернативами являются: PET, PEX, ABS, PP и полипропилен, модифицированный каучуком.

В этой статье были представлены поликарбонат и полиэтилен, объяснено, что они собой представляют, и обсуждены различия между каждым материалом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

10 − восемь =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: