Różnica między HDPE i LDPE

Kluczowa różnica - HDPE vs LDPE
 

Chociaż HDPE i LDPE to dwie kategorie polietylenu, można zaobserwować między nimi pewne różnice w zależności od ich właściwości mechanicznych. Polietylen jest mieszaniną podobnych związków organicznych o wzorze chemicznym (C₂₎H.₄)_n. Polietylen dzieli się na wiele różnych grup, głównie na podstawie jego gęstości i rozgałęzień. Pod względem wymagań i podaży najważniejsze gatunki polietylenu to HDPE i LDPE. The Polietylen o dużej gęstości (HDPE) i Polietylen o niskiej 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 kontrastowe końce spektrum zastosowań tworzyw sztucznych. The kluczowa różnica między HDPE a LDPE oznacza gęstość lub sposób wyrównania cząsteczek polimeru. Polimery HDPE są prostsze i ściśle upakowane natomiast Polimery LDPE mają wiele rozgałęzień i nie są ściśle upakowane. W zależności od struktury molekularnej każdy rodzaj tworzywa sztucznego ma swoje właściwości fizyczne i chemiczne. W tym artykule wyjaśnijmy, jakie są różnice między HDPE i LDPE.

Co to jest polietylen wysokiej gęstości (HDPE)?

HDPE jest dobrze określone przez gęstość większą lub równą 0,941 g / cm³⁾. Ma polimer liniowy i mniejszy stopień rozgałęzienia. Powoduje to, że cząsteczki są upakowane bliżej, 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 wysokiej wytrzymałości na rozciąganie HDPE jest stosowany w produktach takich jak pojemniki na śmieci, zabawki dla dzieci, fajki wodne, dzbanki i słoiki, a także opakowania, takie jak dzbanki na mleko, wanny na masło i butelki na detergenty. HDPE jest również trwalszy i bardziej nieprzejrzysty i może tolerować wyższe temperatury głównie w porównaniu z LDPE. Przemysłowo HDPE syntetyzuje się z etylenu za pomocą procedury katalitycznej.

Co to jest polietylen niskiej gęstości (LDPE)?

LDPE jest dobrze zdefiniowany przez zakres gęstości 0,91-0,94 g / cm³⁾. Rozgałęziony polimer, LDPE, syntetyzuje się z etylenu metodą katalityczną. Bardziej rozgałęziony charakter powoduje, że cząsteczki upakowują się nieregularnie, 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 folia, a także w opakowaniach takich jak butelki z wodą, pojemniki do przechowywania żywności, butelki dozujące i plastikowe tuby. LDPE jest również bardziej elastyczny i bardziej przejrzysty i nie toleruje wyższych temperatur głównie w porównaniu z HDPE.

Jaka jest różnica między HDPE a LDPE?

HDPE i LDPE mogą mieć znacznie różne właściwości fizyczne i funkcjonalne. Można je podzielić na następujące podgrupy,

Skrót od żywicy polimerowej

HDPE: HDPE to polietylen o wysokiej gęstości

LDPE: LDPE jest polietylenem o niskiej gęstości

Struktura (obecność oddziałów)

HDPE: Ma strukturę liniową. Dlatego można go skompresować, a także jest mniej elastyczny i silniejszy (rysunek 1)

LDPE: Ma wiele oddziałów. Dlatego trudno go kompresować, jest lekki i elastyczny (ryc. 1)

Regiony krystaliczne i amorficzne

HDPE: HDPE ma regiony wysoko krystaliczne i mało amorficzne (ponad 90% krystaliczny). 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 regiony nisko krystaliczne i wysoko amorficzne (mniej niż 50–60% krystaliczne). Zawiera mniej niż 1 łańcuch boczny na 2-4 atomów węgla w głównym szkielecie węglowym, co prowadzi do rozgałęzienia. 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 żywicy z tworzywa sztucznego

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 liczba 4 (patrz rysunek 2).Gęstość

HDPE: Gęstość może wynosić od 0,95 do 0,97 g / cm3. Gęstość jest wyższa niż gęstość LDPE.

LDPE: Gęstość może wynosić od 0,91-0,94 g / cm3. Gęstość jest niższa niż w 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 w przypadku HDPE.

Właściwości chemiczne

HDPE: HDPE jest chemicznie obojętny, a odporne promienie ultrafioletowe w porównaniu z LDPE.

LDPE: LDPE jest mniej chemicznie obojętny, a gdy 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 silniejszy i trudniejszy niż LDPE.

LDPE: Jest mniej silny i słabszy niż HDPE.

Elastyczność

HDPE: Jest bardziej sztywny niż LDPE

LDPE: Jest bardziej elastyczny niż HDPE

Ogólne zastosowania

HDPE: Butelki szamponu, pojemniki do przechowywania żywności, butelki do prania i czyszczenia domu, pojemniki wysyłkowe, dzbanki na mleko, wodę i soki, butelki na detergenty, torby na zakupy, kosze na śmieci, fajki

LDPE: Worki do czyszczenia na sucho i gazety, folie termokurczliwe, folie, wyciskane butelki (miód / musztarda), worki na chleb, worki na śmieci

Podsumowując, HDPE i LDPE są różnymi gatunkami polietylenu, a kluczową różnicą między nimi jest wyrównanie cząsteczek polimeru. W rezultacie mogą mieć zasadniczo różne właściwości fizyczne i różne zastosowania.

Odnośniki Przewodnik po nomenklaturze związków organicznych IUPAC (zalecenia 1993) IUPAC, Komisja Nomenklatury Chemii Organicznej. Publikacje naukowe Blackwell. (1993). ISBN 0632037024. Hubert, L., David, L., Seguela, R., Vigier, G., Corfias-Zuccalli, C. and Germain, Y. (2001). Właściwości fizyczne i mechaniczne polietylenu do rur w odniesieniu do architektury molekularnej, mikrostruktury i kinetyki krystalizacji. Journal of Applied Polymer Science, 42, 8425–8434. Kahovec, J., Fox, R. B. i Hatada, K. (2002). Nomenklatura zwykłych jednoniciowych polimerów organicznych (zalecenia IUPAC 2002). Chemia czysta i stosowana, 74 (10): 1921. United States Plastic Corporation: Jakie są różnice między HDPE, LDPE, XLPE, LLDPE i UHMWPE? Zdjęcie dzięki uprzejmości: „Butelka wody wielokrotnego użytku” Amraepowell - Praca własna. (CC BY-SA 3.0) przez Commons „Recyclables” według Streetwise Cycle - Praca własna. (Domena publiczna) przez Commons