Feuilles de polyéthylène (feuille pe)

Champ d'application

Le principal domaine d'application des feuilles de LDPE est considéré comme l'imperméabilisation. Les feuilles de LDPE sont utilisées dans la construction de réservoirs artificiels (étangs, canaux, barrages, barrages). Avec leur aide, les remblais routiers sont renforcés et les sols sont protégés des débordements excessifs d'humidité. La construction de tunnels et d'ouvrages souterrains divers se fait aussi rarement sans ce matériau. Il est également largement utilisé dans la construction de structures de protection des sols dans les décharges et d'accumulateurs dans les décharges pour l'élimination des déchets.

En raison des propriétés anticorrosion élevées du LDPE, les feuilles de celui-ci sont utilisées pour protéger contre la corrosion de diverses surfaces en métal, béton, brique. Une faible conductivité électrique permet de réaliser des bains d'électrolyse à partir de telles tôles, et de réaliser une isolation électrique à leur aide en orthopédie.

En outre, la feuille de polyéthylène LDPE est utilisée pour le thermoformage, les ailes et les garde-boue pour les voitures, les géogrilles et les géomembranes, les revêtements de sol et de toit sont fabriqués à partir de celle-ci.

Propriétés de base

Tous les tuyaux en polyéthylène sont créés à partir d'un produit de polymérisation thermoplastique d'un hydrocarbure inférieur - l'éthylène, qui confère aux produits des caractéristiques similaires :

• La densité du matériau du tuyau est de 0,94 à 0,96 g / cm3,
• La température de fonctionnement varie de -60 à +90 C, le mode optimal est de 0 à 40 C,
• Pression de service admissible du contenu - jusqu'à 16 atm,
• Le diamètre des tuyaux en polyéthylène peut aller de 20 à 1600 mm,
• L'épaisseur de paroi est de 2 à 60 mm.

Avantages

Les tuyaux en polyéthylène ont une très longue durée de vie - plus de 60 ans dans des conditions standard, ce qui s'explique par les capacités suivantes de ce matériau:

• Élasticité, grâce à laquelle le tuyau ne se détériore pas même lorsque son contenu gèle. Dans ce cas, il ne peut que légèrement se déformer - s'étirer en diamètre.
• Résistance aux réactifs chimiques courants - divers acides, alcools et alcalis, et pour certaines espèces même aux graisses et produits benzéniques. Le polyéthylène ne résiste pas au contact uniquement avec le fluor et le chlore liquides, mais ces substances sous leur forme pure sont extrêmement rares, de sorte qu'un tel contact est peu probable.
• Résistance à la biodégradation par la pourriture et les champignons, ainsi qu'à la destruction par les insectes et les rongeurs.
• Avec une période de décomposition naturelle de plus de 100 ans.
• Absence absolue de sécrétions toxiques, ce qui permet de les utiliser en contact direct avec les aliments et de les pondre sans protection supplémentaire.
• La capacité d'être un excellent isolant pour les liquides et les gaz, ce qui vous permet de ne rien laisser d'inutile à l'intérieur ou à l'extérieur.
• La douceur des parois intérieures. Ce facteur détermine le faible pourcentage de leur colmatage et l'apparition d'excroissances.
• Faible poids des produits. Le polyéthylène est encore plus léger que l'eau, grâce à quoi le dispositif de systèmes de communication avec la participation de tuyaux en polyéthylène ne nécessite pas de renforcer les supports, en particulier des attaches solides et l'utilisation d'une grande force physique.
• Facilité des travaux d'installation. Pour connecter des sections de tuyaux individuelles, un léger chauffage ou une fixation à l'aide de douilles et de raccords est suffisant.

désavantages

Avec toute la polyvalence des tuyaux en PE, ils présentent des inconvénients liés aux caractéristiques structurelles du matériau :

1. Les produits ne résistent pas aux températures élevées, ils sont principalement destinés au transport de liquides froids et de gaz.
2. Le polyéthylène pur devient cassant après une exposition prolongée au soleil. Pour se protéger des rayons ultraviolets, les tuyaux sont traités selon l'une des méthodes suivantes:
   • recouvert de peinture (acrylique de préférence),
   • obstruer avec des matériaux de protection,
   • même au stade de la fabrication, des substances protectrices spéciales sont ajoutées au polyéthylène.

Propriétés du polyéthylène

En parlant des caractéristiques du PE, vous devez comprendre que les propriétés des différents types de ce polymère sont très différentes. Considérons, comme dans le cas de la synthèse, des indicateurs des deux types les plus courants.

Le poids moléculaire du LDPE varie de 30 000 à 400 000 unités atomiques.

Le MFI, selon les marques, varie de 0,2 à 20 g/10 minutes.

La cristallinité du LDPE est d'environ 60 pour cent.

La température de transition vitreuse est de moins 4 degrés C.

La température de fusion des qualités de matériau est de 105 à 115 degrés C.

La densité est d'environ 930 kg/m3.

Le retrait technologique pendant le traitement est de 1,5 à 2 pour cent.

La principale propriété de la structure du polyéthylène haute pression est une structure ramifiée. Par conséquent, sa faible densité provient de la structure amorphe-cristalline lâche du matériau au niveau moléculaire.

Le poids moléculaire du HDPE varie de 50 000 à 1 000 000 d'unités atomiques.

Le MFR, selon les marques, varie de 0,1 à 20 g/10 minutes.

La cristallinité du PEHD varie de 70 à 90 pour cent.

La température de transition vitreuse est de 120 degrés C.

La température de fusion des qualités de matériau est de 130 à 140 degrés C.

La densité est d'environ 950 kg/m3.

Le retrait technologique pendant le traitement est de 1,5 à 2,0 pour cent.

Propriétés chimiques. Le PE a une faible perméabilité aux gaz. Sa résistance chimique dépend du poids moléculaire et de la densité du polymère. Le PE est inerte aux bases diluées et concentrées, aux solutions de tous les sels, à certains des acides les plus forts, aux solvants organiques, aux huiles et aux graisses. Le polyéthylène ne résiste pas à l'acide nitrique à 50 % et aux halogènes tels que le chlore et le brome purs. De plus, le brome et l'iode ont la propriété de diffuser à travers le polyéthylène.

Caractéristiques physiques. Le polyéthylène est un matériau élastique plutôt rigide (le PEBD est beaucoup plus mou, le PEHD est plus résistant). Résistance au gel des produits en polyéthylène - jusqu'à moins 70 degrés C. Haute résistance aux chocs, résistance, bonnes caractéristiques diélectriques. Le polymère a une faible absorption d'eau et de vapeur. Du point de vue de la physiologie et de l'écologie, le PE est une substance inerte neutre, inodore et insipide.

Propriétés de performance du polyéthylène. La destruction du PE dans l'atmosphère commence à une température de 80 degrés C. Le polyéthylène sans additifs spéciaux ne résiste pas au rayonnement solaire et surtout à la lumière ultraviolette, il est facilement photodétruit. Pour réduire cet effet, des stabilisants sont ajoutés à la composition de PE, par exemple du noir de carbone pour la stabilisation à la lumière. Le polyéthylène n'émet pas de produits chimiques nocifs pour la santé et la nature dans l'environnement, alors qu'il se décompose de lui-même très lentement - le processus prend des décennies. Le PE est assez dangereux pour le feu et favorise la combustion, ce fait doit être pris en compte lors de son utilisation.

Caractéristiques du LDPE (PNP)

Caractéristiques chimiques et physiques

Le polyéthylène haute pression (LDPE) est produit sous forme de granulés de LDPE. Il a une densité de 900-930 kg/m3, un point de fusion de 100-115°C et une température de fragilité allant jusqu'à -120°C, ainsi qu'une faible absorption d'eau (environ 0,02% par mois) et une plasticité élevée. Ces caractéristiques physico-chimiques du LDPE en tant que substance expliquent les propriétés suivantes des objets et matériaux fabriqués à partir de celui-ci :

• Douceur et souplesse des produits en polyéthylène basse densité,
• La capacité de créer des surfaces particulièrement lisses et brillantes à partir de granulés LDPE,
• Résistance des objets en LDPE aux dommages mécaniques par rupture et choc, ainsi qu'aux déformations en traction et en compression,
• Haute résistance du LDPE (LDPE) lorsqu'il est exposé à de basses températures,
• L'humidité et l'étanchéité à l'air des produits LDPE,
• Résistance du LDPE à la lumière, en particulier au rayonnement solaire.

La différence entre le LDPE et les autres polymères

Les polyéthylènes (LDPE, HDPE, etc.) sont des matériaux fabriqués à partir d'un monomère, mais peuvent être de densité différente selon les caractéristiques de fabrication. Cet indicateur affecte fortement les propriétés du polyéthylène: une augmentation de la densité entraîne une augmentation de la rigidité, de la dureté, de la résistance des produits et de leur résistance chimique. Mais en même temps, d'autres indicateurs chutent : résistance aux chocs, possibilité d'étirement à la rupture, perméabilité aux liquides et aux gaz. Ainsi, le LDPE présente des différences significatives par rapport aux autres polymères similaires :

• LDPE et HDPE Le polyéthylène haute pression est également appelé polyéthylène basse densité (LDPE ou LDPE) pour une raison. Par rapport à lui, les polymères durs tels que le HDPE (polyéthylène basse pression) sont plus susceptibles de se rompre sous l'impact d'un impact, plus susceptibles de se briser au froid et de se fissurer avec une charge croissante, bien qu'ils soient plus résistants aux rayonnements, aux alcalis et aux acides. Les granulés LDPE et les produits fabriqués à partir de ceux-ci tolèrent beaucoup mieux les rayons ultraviolets et ont également une plus belle surface brillante.
• PEBD et LDL. Un autre polymère - le LDL (polyéthylène linéaire), comme le HDPE, a une structure rigide, mais ses caractéristiques techniques se situent entre le LDPE et le HDPE. Il est plus résistant aux fluides chimiquement agressifs que le LDPE et a une meilleure résistance à la perforation et à la fissuration que le HDPE.

Qu'est-ce que la mousse de polyéthylène, les types de matériaux, la technologie de production

Toute la mousse de polyéthylène produite à ce jour est divisée en trois types :

1. Non cousu (NPE). Le moins cher de la gamme de mousse de polyéthylène. L'Europe a établi sa libération à la fin du siècle dernier. La masse de polymère fondue dans l'extrudeuse est saturée d'un gaz, généralement du butane. Lorsqu'il est versé dans un moule, le polyéthylène pénètre dans la zone de pression atmosphérique, des bulles de gaz tentent de s'échapper à la surface et, en se solidifiant, forment une structure cellulaire. La mousse de polyéthylène non réticulé est un bon isolant thermique, mais en raison de sa faible densité et de sa structure lâche à gros pores, les produits fabriqués à partir de celle-ci sont rarement utilisés dans la construction. Fondamentalement, le matériau est utilisé pour la fabrication d'emballages.
2. Chimiquement réticulé (HPPE). L'équipement pour la production de polyéthylène expansé HPPE est utilisé de la même manière que pour le non réticulé, mais en même temps, un traitement supplémentaire avec du peroxyde d'hydrogène est introduit dans la technologie. Cela supprime tous les inconvénients inhérents au polyéthylène non réticulé - le matériau devient plus dense, les cellules sont plus petites, le polymère peut retrouver sa forme d'origine après déformation.
3. Cousu physiquement ou par rayonnement (EPP). Le plus cher des mousses de polyéthylène. La réticulation des molécules de polymère se produit en raison du flux d'électrons émis par l'émetteur. L'irradiation forme des réticulations qui renforcent le réseau moléculaire de la mousse de polyéthylène. A la sortie, on obtient un tissu souple élastique avec une surface lisse, capable de résister à une pression jusqu'à 0,035 MPa. Le PE réticulé physiquement et chimiquement a des caractéristiques similaires, mais le FPPE récupère sa forme plus rapidement après le chargement et adhère mieux aux formes à sceller. La sous-couche pour le sol est en polyéthylène expansé produit par rayonnement.

Tampons de sortie de matériel

Les fabricants les plus courants de feuilles de PEHD sont les grades de polyéthylène - PE80, PE100, PE300, PE500 et PE1000. Ils ont les caractéristiques suivantes :

• Stabilité thermique élevée;
• Résistance aux UV ;
• Excellente résistance à l'usure (conserver les propriétés pendant une longue période - environ 50 ans);
• Résistance aux chocs et rigidité modérées;
• Résistance à l'eau;
• Bonnes qualités isolantes diélectriques et électriques;
• Plastique;
• Résistant aux graisses et huiles; Dans des conditions normales, le matériau est totalement non toxique et n'a pas d'effet néfaste sur le corps humain.

Les principales caractéristiques des marques :

Production de feuilles plates en polyéthylène

Les feuilles plates monolithiques sont produites de la même manière que les films de polyéthylène par extrusion à fente plate. Au stade initial, les matières premières sont séchées et mélangées avec des colorants et des stabilisants, ainsi que les additifs nécessaires qui améliorent les propriétés du produit résultant. A l'aide de stabilisants et d'additifs, il est par exemple possible d'obtenir des plaques résistantes au vieillissement et aux rayons ultraviolets. Avant de lancer les matières premières préparées en production, un moulage d'essai d'un petit échantillon est effectué. Sur l'extrudeuse, la masse fondue de polyéthylène passe à travers une fente plate et large. La feuille résultante est calibrée pour l'épaisseur, puis polie et rognée aux paramètres spécifiés. Au stade final de la production, la feuille de polyéthylène résultante est refroidie.

La production de feuilles de polyéthylène pressées est réalisée après un chauffage prolongé de la matière première, avec son pressage et son refroidissement ultérieurs. La productivité de cette méthode est assez faible, mais elle vous permet d'obtenir des feuilles de résistance et d'épaisseur accrues - de 0,1 à 10 centimètres.

Application

L'utilisation généralisée du PEHD dans l'industrie et dans la vie quotidienne s'explique non seulement par ses caractéristiques élevées, mais aussi par son coût de production relativement bas. La facilité de donner n'importe quelle forme dans des conditions de chauffage au-dessus de la température de fusion permet d'en fabriquer divers produits. Par conséquent, les granulés de ce polyéthylène deviennent des matières premières pour la fabrication des matériaux nécessaires suivants :

L'extrusion HDPE est utilisée pour produire :

• films - lisses et bulles,
• manchon de film pour faire des sacs,
• tuyaux de communication,
• isolation des câbles électriques,
• matériaux en feuilles et en treillis.

Des conteneurs de produits chimiques ménagers, des canettes, des barils, etc. en sont soufflés.

Coulé sous pression :

• articles ménagers (jouets, vaisselle, inventaire, produits pour la cuisine et la salle de bain, couvercles pour bocaux, contenants à bouteilles, etc.),
• accessoires de couture et d'ameublement,
• composants pour divers équipements (voitures, appareils électroménagers, etc.).

Formé par la méthode du rotor :

• Bucky,
• Des barrages routiers,
• Structures à grande échelle sous forme de terrains de jeux, puits, viaducs.

De plus, lorsque le HDPE est moussé, un produit qualitativement nouveau est obtenu - la mousse de polyéthylène, qui est utilisée dans les travaux de construction d'isolation thermique.

Production

La feuille de polyéthylène expansé est réalisée par extrusion ou moulage par injection à partir d'une masse expansée obtenue à partir de polyéthylène haute, basse, moyenne densité ou de leur mélange (LDPE, HDPE, LPNP, etc.). Dans le même temps, les propriétés du produit final ne sont pas tant influencées par le type de matière première utilisée que par la technologie de moussage avec un changement ultérieur de la structure - à la fois physique et moléculaire :

1. Pendant le moussage physique, l'alimentation en gaz habituelle de la trémie avec une masse de polyéthylène chaude activement mélangée se produit. Une feuille d'une telle mousse de polyéthylène a la même structure moléculaire et pratiquement les mêmes propriétés que le polyéthylène primaire, ainsi qu'un volume d'alvéoles plus important qu'avec d'autres technologies, et un poids moindre.
2. Le moussage chimique se produit avec la "réticulation" simultanée de la structure moléculaire par des procédés chimiques ou par rayonnement. Les feuilles "réticulées" sont généralement beaucoup plus résistantes et ont une plage de température de fonctionnement plus large (la barrière de température supérieure s'élève à 150-200 0C).

La dernière étape de la production consiste à couper en feuilles de la taille requise pour la commodité d'une utilisation ultérieure.

Ecologie et recyclage du polyéthylène

Ces dernières années, le polyéthylène a subi de sérieuses pressions en raison de son prétendu caractère hostile. En fait, ce matériau est l'un des plus sûrs. Le problème avec le PE est qu'il s'agit du principal polymère utilisé pour la production de films, y compris de films minces, et de sacs à partir de ceux-ci. Faute de politiques adéquates pour la collecte séparée des déchets, de nombreux pays sous-développés déversent d'énormes quantités de déchets de PE, ce qui entraîne la libération de polyéthylène dans l'environnement et les ressources en eau et leur pollution.

Figure 3. Sacs à ordures - applications typiques du PE recyclé

Dans le même temps, dans le cas d'une collecte et d'un tri appropriés des déchets, les déchets de polyéthylène deviennent une ressource précieuse et une excellente matière première secondaire. Déjà un assez grand nombre d'entreprises dans les pays de l'ex-URSS achètent des déchets polymères pour les recycler, obtenir des granulés et les utiliser ensuite dans leur production ou vendre du PE secondaire sur le marché. Ainsi, la pollution de la planète par le polyéthylène devrait bientôt disparaître.

Applications

Le polyéthylène expansé peut être utilisé dans divers domaines de la construction, mais le plus souvent, il est utilisé pour créer une couche d'isolation acoustique fiable, en tant qu'isolation, protection contre l'humidité. Le matériau peut être fixé aux sols, plafonds, revêtements muraux. Si vous souhaitez améliorer les propriétés isolantes d'une telle base, vous pouvez la compléter avec une fine feuille d'aluminium, qui est collée sur un seul côté de la feuille. Ces fondations sont le plus souvent posées sur des structures en béton - dans ce cas, elles agissent comme des boucliers thermiques spéciaux, réfléchissant le rayonnement infrarouge dans l'espace intérieur. De cette façon, la chaleur sera conservée beaucoup plus efficacement.

Ce type de polyéthylène en feuilles est parfois utilisé pour créer des emballages. Une variété non cousue leur convient mieux, alors que ce type n'est pas recommandé pour les travaux d'installation. Les feuilles de polyéthylène expansé seront la meilleure option pour créer une couche d'étanchéité supplémentaire pour les portes et les unités vitrées. Ils sont également utilisés dans les cas où il est nécessaire d'effectuer le transport le plus précis d'autres matériaux.

Les feuilles sont largement utilisées en génie mécanique. Le plus souvent, un tel matériau est utilisé comme isolant fiable pour divers équipements de réfrigération, systèmes de climatisation. Parfois, ce polyéthylène est utilisé dans la production de ruban adhésif double face, de divers rubans de montage et d'éléments individuels conçus pour absorber les vibrations. Dans les fourgons lourds, à l'aide d'un tel matériau, une isolation est souvent créée dans les compartiments à bagages.

Les feuilles de mousse sont également utilisées dans le domaine médical. Là, ils ont trouvé une large application en raison de leur élasticité et de leur flexibilité : les produits retrouvent facilement leur forme même après de fortes déformations. Les basiques avec de telles caractéristiques seront une excellente option pour la production de divers corsets, semelles de chaussures.

Dans la vidéo suivante, vous trouverez un aperçu détaillé de la feuille de polyéthylène expansé.

Portée de la feuille de polyéthylène expansé

En raison de son inertie chimique, de sa résistance aux fluides agressifs, de sa faible conductivité thermique, de ses bonnes propriétés d'isolation phonique, la mousse de polyéthylène est largement utilisée pour aménager le revêtement intérieur des yachts, bateaux, voitures.

La mousse de polyéthylène est également utilisée dans la construction. C'est une isolation plus efficace par rapport à de nombreux matériaux utilisés pour cela. Ainsi, par exemple, une feuille de polyéthylène de 10 mm d'épaisseur peut remplacer la laine minérale de 50 mm. Cela explique sa popularité lors de l'isolation des murs et des sols dans les pièces.

Le plus souvent, on utilise une feuille de mousse de polyéthylène métallisée qui, de plus, est également un matériau très léger. Il est facile à utiliser, facile à couper et se fixe facilement sur n'importe quelle surface.Cependant, il ne faut pas oublier que le côté métallisé de la feuille doit toujours faire face à la pièce. Dans ce cas, ses propriétés réfléchissantes seront maximisées.

De bonnes propriétés pare-vapeur permettent d'utiliser un matériau similaire pour aménager les plafonds des maisons en bois. En raison de la douceur et de l'élasticité de la mousse de polyéthylène, ainsi que de sa capacité à amortir les petites vibrations, elle est utilisée comme substrat lors de la pose de stratifié, de parquet, de linoléum ou de chauffage par le sol. Il est également utilisé dans la construction de cloisons intérieures.

Les mêmes propriétés permettent de réaliser un emballage fiable à partir d'un tel matériau en mousse, ce qui assure la sécurité et protège les objets fragiles ou coûteux des dommages. En même temps, il peut servir de matériau de rembourrage qui protège les objets contre les dommages si un grand nombre d'entre eux sont emballés dans un seul conteneur.

Les feuilles de polyéthylène expansé sont largement utilisées dans la fabrication d'instruments, dans la fabrication d'appareils électroménagers et d'unités de réfrigération. En raison d'un certain nombre de propriétés précieuses, la feuille de mousse de polyéthylène est devenue un matériau irremplaçable utilisé dans de nombreux domaines de l'industrie, de la construction et de la décoration intérieure.