یکی از پلیمرهای پرمصرف و کاربردی در صنایع گوناگون پلی‌اتیلن است. این پلیمر بر اساس چگالی و دانسیته به دو نوع سبک و سنگین تقسیم‌بندی می‌شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین بپردازیم. برای پی بردن به تفاوت بین آن‌ها، ابتدا باید هر کدام از دو نوع پلی‌اتیلن سبک و سنگین را به طور کامل بشناسیم و از ویژگی‌ها و کاربردهای آن‌ها اطلاعات کافی داشته باشیم. پس در ادامه مقاله همراه ما باشید تا با فرق پلی‌اتیلن سبک و سنگین بیشتر آشنا شوید و بتوانید به راحتی آن دو را از هم تشخیص دهید.
ویژگی ها و کاربردهای پلی‌اتیلن سبک و سنگین
ویژگی‌ها و خواص هر نوع پلی‌اتیلن با توجه به ساختاری که دارند، متفاوت است. در زیر به توضیح خواص هر کدام به طور جداگانه می‌پردازیم.
خواص و کاربرد پلی‌اتیلن سبک
پلی‌اتیلن سبک از چگالی پایینی برخوردار است. این نوع پلی‌اتیلن بسیار شفاف بوده و انعطاف‌پذیری خوبی هم دارد. پلی‌اتیلن نامبرده مقاومت شیمیایی بالایی در برابر انواع اسیدها و بازها دارد. پلی‌اتیلن سبک همچنین در برابر نفوذ آب و رطوبت از مقاومت ایده‌آلی برخوردار است. کاربرد پلی‌اتیلن سبک در ساخت کیسه‌های بسته‌بندی مواد غذایی، روکش پلاستیکی، فیلم و محصولات ساخته شده از طریق قالب‌گیری تزریقی است.
خواص و کاربرد پلی‌اتیلن سنگین
پلیمریزاسیون این نوع پلی‌اتیلن، در فشار و دماهای نسبتاً پایین انجام می‌شود. پلی‌اتیلن سنگین از چگالی به نسبت بالایی برخوردار است. این پلی‌اتیلن همچنین سفتی، دوام و مقاومت شیمیایی بالایی نیز دارد. پلی‌اتیلن مذکور در طیف وسیعی از رنگ‌ها از شفاف تا مات قابل تولید است. از پلی‌اتیلن سنگین در ساخت ظروف بسته‌بندی سخت، اسباب‌بازی‌های فشرده، وسایل و تجهیزات کاربردی در آشپزخانه‌ها، لوله‌های مخصوص لوله‌کشی آب و فاضلاب، پایه مبل و تخت و سازه‌های کاربردی در فضای باز استفاده می‌شود.
تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین
قبل از این که به بحث و بررسی فرق پلی‌اتیلن سبک و سنگین بپردازیم، برای درک بهتر تفاوت‌های پلی‌اتیلن سبک و سنگین، ابتدا لازم می‌دانیم توضیحات مختصری در مورد شباهت این دو پلی‌اتیلن به شما عزیزان داده شود.
شباهت بین پلی‌اتیلن سبک و سنگین
هر دو نوع پلی‌اتیلن، از پلیمریزاسیون مولکول‌های پلی‌اتیلن تشکيل می‌شوند. اگر بخواهیم به ویژگی‌های مشترک هر دو نوع اشاره کنیم، می‌توان موارد زیر را بيان کرد.
-
- قدرت ضربه‌پذیری بالا در هر دو نوع پلی‌اتیلن
- مقاومت شیمیایی عالی در برابر بخار آب و هوازدگی
- مقرون به صرفه بودن هر دو
- قابل بازیافتی بودن
- دارای دمای ذوب در گستره دمایی 180 درجه تا 280 درجه سانتی‌گراد
- سرعت بالا در قالب‌بندی تزریقی
فرق پلی‌اتیلن سبک و سنگین از نظر ساختار مولکولی
مولکول‌های اتیلن در پلی‌اتیلن سبک به صورت تصادفی به یکدیگر متصل شده‌اند و ساختاری نامنظم و شاخه‌های پیچیده‌ای به وجود آورده‌اند. در صورتی که ساختار مولکول‌ها در پلی‌اتیلن سنگین به صورت شاخه‌های کوتاه و منظم است. عمدتاً ساختار مولکولی هر نوع پلیمر، بر رفتار و ویژگی‌های آن تأثیر به‌سزایی دارد.
تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین از نظر خواص فیزیکی
با وجود تمام شباهت‌هایی که هر دو نوع پلیمر با هم دارند اما موارد متعددی به عنوان فرق پلی‌اتیلن سبک و سنگین وجود دارد. این تفاوت‌ها شامل موارد زیر است.
-
- پلی‌اتیلن سبک، نرمی و انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به پلی‌اتیلن سنگین دارد.
- پلی‌اتیلن سبک، همچنین شفافیت بیشتری نسبت به پلی‌اتیلن سنگین دارد.
- احتمال شکنندگی حاصل از فشار بر روی پلی‌اتیلن سبک بیشتر است.
- ساختار کریستالی پلی‌اتیلن سنگین باعث دوام و استحکام بیشتر آن نسبت به پلی‌اتیلن سبک شده است.
- پلی‌اتیلن سبک با توجه به ساختار نرمی که دارد؛ از فرآیند بازیافتی پیچیده‌تری نسبت به پلی‌اتیلن سنگین برخوردار است.
فرق پلی‌اتیلن سبک و سنگین از لحاظ روش‌های تولید
پلی‌اتیلن سبک از طریق فشرده کردن گاز مونومر اتیلن در رآکتور اتوکلاو تولید می‌شود. این روش تولید جهت آسان کردن فرآیند پلیمریزاسیون با اتصال مونومرها به زنجیره‌های پلیمری انجام می‌شود. در حالی که پلی‌اتیلن سنگین از طریق حرارت دهی نفت در دماهای بسیار بالا قابل تولید است. این فرآیند حرارت دهی باعث آزاد شدن مونومرهای موجود در گاز اتیلن می‌گردد. در مرحله بعد این مونومرها در پیوند زنجیره‌ای قرار می‌گیرند و در نهایت پلی‌اتیلن سنگین تولید می‌شود.
تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین از لحاظ خواص مکانیکی
استحکام کششی نقطه تسلیم در پلی‌اتیلن سبک بین 64 تا 142 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است؛ در حالی که این رقم در پلی‌اتیلن سنگین در حدود 172 تا 323 است. ازدیاد طول در نقطه شکست در پلی‌اتیلن سبک بین 87 تا 710 درصد است؛ در صورتی که ازدیاد طول در نقطه شکست پلی‌اتیلن سنگین بین 4 تا 1000 درصد است.
پلی‌اتیلن سبک از پایداری محیطی 4.5 و پلی‌اتیلن سنگین از پایداری 48 بهره‌مند می‌شود. درجه سختی پلی‌اتیلن سبک بین 40 تا 56 متغیر است اما درجه سختی پلی‌اتیلن سنگین بین 59 تا 71 نوسان دارد. پلی‌اتیلن سبک دارای استحکام ضربه‌ای بین 35 تا 44 است ولی پلی‌اتیلن سنگین از استحکام ضربه‌ای بین 0.1 تا 51.7 برخوردار است.
تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین از نظر کاربرد
از پلی‌اتیلن سنگین در ساخت عایق‌های الکتریکی، کابل‌ها، تولید تانکرهای حمل و نگهداری انواع سوخت، تولید بسته‌بندی‌های پلاستیکی و بطری‌ها استفاده می‌شود. در صورتی که کاربرد پلی‌اتیلن سبک بیشتر در تولید انواع کیسه‌های پلاستیکی، ظروف و اسباب‌بازی‌های پلاستیکی، قطعه‌های تزریقی منعطف و فیلم‌ها است.
جمع بندی
پلی‌اتیلن سبک و سنگین در عین شباهت‌های زیادی که با یکدیگر دارند، دارای تفاوت‌های عمده‌ای نیز هستند. به طور کلی عمده تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین، از لحاظ ساختار مولکولی و روش تولید است. همین مسئله باعث شده است فرق پلی‌اتیلن سبک و سنگین بیشتر مربوط به ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی و کاربرد آن‌ها شود. در این مقاله به تفاوت‌های پلی‌اتیلن سبک و سنگین به صورت مختصر اشاره شد. در پایان امیدواریم مطالب گفته شده برای شما مفید و ارزشمند بوده باشد.
با سلام
از لطف و توجه شما سپاسگزاریم.
مجموعه شمس جاوید اروند سعی بر ارائه مطالب مفید و کاربردی برای مخاطبین عزیز خود دارد.
خیلی عالی بود ممنون از راهنمایی شما