Pipa (untuk Irigasi)

High-density polyethylene, nama Inggrisnya adalah "High Density Polyethylene", atau singkatnya "HDPE".HDPE adalah resin termoplastik non-polar yang sangat kristalin.Penampilan HDPE asli berwarna putih susu, dan bagian tipisnya tembus cahaya sampai batas tertentu.PE memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap sebagian besar bahan kimia rumah tangga dan industri.Jenis bahan kimia tertentu dapat menyebabkan korosi kimia, seperti oksidan korosif (asam nitrat pekat), hidrokarbon aromatik (xylene), dan hidrokarbon terhalogenasi (karbon tetraklorida).Polimer ini tidak higroskopis dan memiliki ketahanan uap air yang baik, serta dapat digunakan untuk keperluan pengemasan.HDPE memiliki sifat kelistrikan yang baik, terutama kekuatan dielektrik isolasi yang tinggi, sehingga sangat cocok untuk kabel dan kabel.Nilai berat molekul sedang hingga tinggi memiliki ketahanan benturan yang sangat baik, bahkan pada suhu kamar dan bahkan pada suhu rendah -40F.

HDPE adalah poliolefin termoplastik yang diproduksi oleh kopolimerisasi etilena.Meskipun HDPE diluncurkan pada tahun 1956, plastik ini belum mencapai tingkat kematangan.Bahan serba guna ini terus mengembangkan penggunaan dan pasar barunya.

Fitur utama

HDPE adalah resin termoplastik non-polar dengan kristalinitas tinggi.Penampilan HDPE asli berwarna putih susu, dan bagian tipisnya tembus cahaya sampai batas tertentu.PE memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap sebagian besar bahan kimia rumah tangga dan industri.Jenis bahan kimia tertentu dapat menyebabkan korosi kimia, seperti oksidan korosif (asam nitrat pekat), hidrokarbon aromatik (xylene), dan hidrokarbon terhalogenasi (karbon tetraklorida).Polimer ini tidak higroskopis dan memiliki ketahanan uap air yang baik, serta dapat digunakan untuk keperluan pengemasan.HDPE memiliki sifat kelistrikan yang baik, terutama kekuatan dielektrik isolasi yang tinggi, sehingga sangat cocok untuk kabel dan kabel.Nilai berat molekul sedang hingga tinggi memiliki ketahanan benturan yang sangat baik, bahkan pada suhu kamar dan bahkan pada suhu rendah -40F.Karakteristik unik dari berbagai tingkat HDPE adalah kombinasi yang tepat dari empat variabel dasar: densitas, berat molekul, distribusi berat molekul, dan aditif.Katalis yang berbeda digunakan untuk menghasilkan polimer yang disesuaikan dengan sifat khusus.Kombinasi dari variabel-variabel ini menghasilkan nilai HDPE untuk tujuan yang berbeda;mencapai keseimbangan terbaik dalam kinerja.

kepadatan

Ini adalah variabel utama yang menentukan karakteristik HDPE, meskipun keempat variabel tersebut saling mempengaruhi.Etilena adalah bahan baku utama polietilen.Beberapa komonomer lain, seperti 1-butena, 1-heksena atau 1-oktena, juga sering digunakan untuk meningkatkan kinerja polimer.Untuk HDPE, kandungan beberapa monomer di atas umumnya tidak melebihi 1%-2%.Penambahan komonomer sedikit mengurangi kristalinitas polimer.Perubahan ini umumnya diukur dengan densitas, yang memiliki hubungan linier dengan kristalinitas.Klasifikasi umum Amerika Serikat sesuai dengan ASTM D1248, dan densitas HDPE adalah 0,940g/.Di atas C;Kisaran kepadatan MDPE adalah 0,926～0,940g/CC.Klasifikasi lain terkadang mengklasifikasikan MDPE sebagai HDPE atau LLDPE.Homopolimer memiliki kerapatan tertinggi, kekakuan tertinggi, permeabilitas yang baik, dan titik leleh tertinggi, tetapi umumnya memiliki ketahanan yang buruk terhadap retak tegangan lingkungan (ESCR).ESCR adalah kemampuan PE untuk menahan retak yang disebabkan oleh tekanan mekanis atau kimiawi.Kepadatan yang lebih tinggi umumnya meningkatkan kekuatan mekanik, seperti kekuatan tarik, kekakuan, dan kekerasan;sifat termal seperti suhu titik pelunakan dan suhu distorsi panas;dan impermeabilitas, seperti permeabilitas udara atau permeabilitas uap air.Kepadatan yang lebih rendah meningkatkan kekuatan tumbukan dan E-SCR.Kepadatan polimer terutama dipengaruhi oleh penambahan komonomer, tetapi pada tingkat yang lebih rendah oleh berat molekul.Persentase berat molekul yang tinggi sedikit mengurangi densitas.Misalnya, homopolimer memiliki kerapatan yang berbeda dalam kisaran berat molekul yang luas.

Produksi dan katalis

Metode produksi PE yang paling umum adalah melalui pemrosesan fase bubur atau gas, dan beberapa diproduksi melalui pemrosesan fase larutan.Semua proses tersebut merupakan reaksi eksotermik yang melibatkan monomer etilen, monomer a-olefin, sistem katalis (mungkin lebih dari satu senyawa) dan berbagai jenis pengencer hidrokarbon.Hidrogen dan beberapa katalis digunakan untuk mengontrol berat molekul.Reaktor bubur umumnya berupa tangki berpengaduk atau reaktor loop skala besar yang lebih umum digunakan di mana bubur dapat disirkulasikan dan diaduk.Ketika etilen dan komonomer (sesuai kebutuhan) bersentuhan dengan katalis, partikel polietilen terbentuk.Setelah pengencer dihilangkan, butiran polietilen atau butiran bubuk dikeringkan dan aditif ditambahkan sesuai dosis untuk menghasilkan pelet.Lini produksi modern dengan reaktor besar dengan ekstruder sekrup kembar dapat menghasilkan lebih dari 40.000 pon PE per jam.Pengembangan katalis baru memberikan kontribusi untuk meningkatkan kinerja HDPE grade baru.Dua jenis katalis yang paling umum digunakan adalah katalis berbasis kromium oksida Philips dan katalis senyawa titanium-alkil aluminium.HDPE yang dihasilkan oleh katalis Phillips memiliki distribusi berat molekul dengan lebar sedang;katalis titanium-alkil aluminium memiliki distribusi berat molekul yang sempit.Katalis yang digunakan dalam produksi polimer MDW sempit dalam reaktor ganda juga dapat digunakan untuk menghasilkan kadar MDW lebar.Sebagai contoh, dua reaktor dalam seri yang menghasilkan produk dengan berat molekul yang berbeda secara signifikan dapat menghasilkan polimer dengan berat molekul bimodal yang memiliki rentang distribusi berat molekul yang lengkap.Fitting pipa PE

Berat molekul

Berat molekul yang lebih tinggi menghasilkan viskositas polimer yang lebih tinggi, tetapi viskositas juga terkait dengan suhu dan laju geser yang digunakan dalam pengujian.Reologi atau pengukuran berat molekul digunakan untuk mengkarakterisasi berat molekul bahan.Nilai HDPE umumnya memiliki kisaran berat molekul 40.000 hingga 300.000, dan berat rata-rata berat molekul kira-kira sesuai dengan kisaran indeks leleh, yaitu dari 100 hingga 0,029/10 menit.Umumnya, MW yang lebih tinggi (MI indeks lelehan yang lebih rendah) meningkatkan kekuatan leleh, ketangguhan yang lebih baik, dan ESCR, tetapi MW yang lebih tinggi membuat pemrosesan

Prosesnya lebih sulit atau membutuhkan tekanan atau suhu yang lebih tinggi.

Distribusi berat molekul (MWD): WD PE bervariasi dari sempit ke lebar tergantung pada katalis yang digunakan dan proses pemrosesan.

Indeks pengukuran MWD yang paling umum digunakan adalah indeks kemerataan (HI), yang sama dengan berat rata-rata berat molekul (MW) dibagi dengan jumlah berat molekul rata-rata (Mn).Kisaran indeks ini untuk semua nilai HDPE adalah 4-30.MWD yang sempit memberikan kelengkungan yang rendah dan dampak yang tinggi selama proses pencetakan.MWD sedang hingga lebar menyediakan kemampuan proses untuk sebagian besar proses ekstrusi.MWD lebar juga dapat meningkatkan kekuatan leleh dan ketahanan mulur.

aditif

Penambahan antioksidan dapat mencegah degradasi polimer selama pemrosesan dan mencegah oksidasi produk jadi selama penggunaan.Aditif antistatis digunakan di banyak tingkat kemasan untuk mengurangi daya rekat botol atau kemasan terhadap debu dan kotoran.Aplikasi khusus memerlukan formulasi aditif khusus, seperti penghambat tembaga yang terkait dengan aplikasi kawat dan kabel.Ketahanan cuaca yang sangat baik dan anti-ultraviolet (atau sinar matahari) dapat dicapai dengan menambahkan aditif anti-UV.Tanpa penambahan PE tahan UV atau karbon hitam, disarankan untuk tidak terus menggunakannya di luar ruangan.Pigmen karbon hitam bermutu tinggi memberikan ketahanan UV yang sangat baik dan sering digunakan dalam aplikasi luar ruangan, seperti kabel, kabel, lapisan tangki, atau pipa.

metode pengolahan

PE dapat diproduksi dalam berbagai metode pemrosesan yang berbeda.Menggunakan etilena sebagai bahan baku utama, propilena, 1-butena, dan heksena sebagai kopolimer, di bawah aksi katalis, proses polimerisasi bubur atau polimerisasi fase gas diadopsi, dan polimer yang diperoleh di-flash, dipisahkan, dikeringkan, digranulasi. , dll. Proses untuk mendapatkan produk jadi dengan partikel yang seragam.Termasuk seperti ekstrusi lembaran, ekstrusi film, ekstrusi pipa atau profil, cetakan tiup, cetakan injeksi dan cetakan rotasi.

▲ Ekstrusi: Grade yang digunakan untuk produksi ekstrusi umumnya memiliki indeks leleh kurang dari 1 dan MWD sedang hingga lebar.Selama pemrosesan, MI rendah dapat memperoleh kekuatan leleh yang sesuai.Grade MWD yang lebih lebar lebih cocok untuk ekstrusi karena memiliki kecepatan produksi yang lebih tinggi, tekanan die yang lebih rendah, dan kecenderungan fraktur leleh yang berkurang.

PE memiliki banyak aplikasi ekstrusi, seperti kabel, kabel, selang, pipa, dan profil.Aplikasi pipa berkisar dari pipa kuning bagian kecil untuk gas alam hingga pipa hitam berdinding tebal dengan diameter 48 inci untuk pipa industri dan perkotaan.Penggunaan pipa dinding berlubang berdiameter besar sebagai pengganti pipa drainase air hujan yang terbuat dari beton dan pipa saluran pembuangan lainnya berkembang pesat.

Lembaran dan thermoforming: Lapisan thermoforming dari banyak lemari es piknik besar terbuat dari PE, yang kuat, ringan, dan tahan lama.Produk lembaran dan termoform lainnya termasuk pelindung lumpur, liner tangki, pelindung panci, kotak pengiriman, dan tangki.Sejumlah besar aplikasi lembaran yang tumbuh cepat adalah mulsa atau desa dasar kolam, yang didasarkan pada ketangguhan, ketahanan kimia, dan impermeabilitas MDPE.

▲Blow moulding: Lebih dari 1/3 HDPE yang dijual di Amerika Serikat digunakan untuk blow moulding.Ini berkisar dari botol berisi pemutih, oli motor, deterjen, susu dan air suling hingga lemari es besar, tangki bahan bakar mobil, dan tabung.Karakteristik grade blow moulding, seperti kekuatan leleh, ES-CR, dan ketangguhan, serupa dengan yang digunakan untuk aplikasi lembaran dan thermoforming, sehingga grade yang serupa dapat digunakan.

Cetakan tiup injeksi biasanya digunakan untuk membuat wadah yang lebih kecil (kurang dari 16oz) untuk kemasan obat-obatan, sampo, dan kosmetik.Salah satu keuntungan dari proses ini adalah botol produksi dipotong secara otomatis, tanpa memerlukan langkah-langkah pasca-penyelesaian seperti cetakan tiup pada umumnya.Meskipun beberapa grade MWD sempit digunakan untuk menyempurnakan permukaan akhir, grade MWD sedang hingga lebar umumnya digunakan.

▲ Cetakan injeksi: HDPE memiliki aplikasi yang tak terhitung jumlahnya, mulai dari cangkir minuman berdinding tipis yang dapat digunakan kembali hingga kaleng 5 gsl, yang mengonsumsi 1/5 HDPE domestik.Nilai cetakan injeksi umumnya memiliki indeks leleh 5-10.Ada grade dengan ketangguhan dan fluiditas lebih rendah dan grade fluiditas lebih tinggi dengan kemampuan proses.Penggunaannya meliputi kebutuhan sehari-hari dan kemasan makanan berdinding tipis;kaleng makanan dan cat yang keras dan tahan lama;ketahanan tinggi terhadap aplikasi perengkahan tekanan lingkungan, seperti tangki bahan bakar mesin kecil dan tong sampah 90 gal.

▲ Pencetakan rotasi: Bahan yang menggunakan metode pemrosesan ini umumnya dihancurkan menjadi bahan bubuk, yang dilelehkan dan dialirkan dalam siklus termal.Rotomolding menggunakan dua jenis PE: tujuan umum dan dapat dihubungkan silang.MDPE/HDPE tujuan umum biasanya memiliki kerapatan mulai dari 0,935 hingga 0,945g/CC, dengan MWD sempit, sehingga produk memiliki benturan tinggi dan kelengkungan minimal, dan indeks lelehnya umumnya berkisar antara 3-8.Nilai MI yang lebih tinggi umumnya tidak cocok karena tidak memiliki dampak dan ketahanan retak terhadap tekanan lingkungan yang diharapkan dari produk rotomolded.

Aplikasi cetakan rotasi berperforma tinggi memanfaatkan sifat unik dari grade yang dapat dihubungkan secara kimiawi.Nilai ini memiliki fluiditas yang baik pada bagian pertama dari siklus pencetakan, dan kemudian ikatan silang untuk membentuk ketahanan dan ketangguhan retak stres lingkungan yang sangat baik.Tahan aus dan tahan cuaca.PE yang dapat dihubungkan silang hanya cocok untuk wadah besar, mulai dari tangki 500 gal untuk mengangkut berbagai bahan kimia hingga tangki pertanian 20.000 gal.

▲ Film: Pemrosesan film PE umumnya menggunakan pemrosesan film tiup biasa atau pemrosesan ekstrusi datar.Sebagian besar PE digunakan untuk film, tersedia PE low-density umum (LDPE) atau PE low-density linier (LLDPE).Nilai film HDPE umumnya digunakan di mana diperlukan daya regang yang unggul dan impermeabilitas yang sangat baik.Misalnya, film HDPE sering digunakan untuk tas komoditas, tas belanjaan, dan kemasan makanan.

Performa produk

Polietilen densitas tinggi adalah partikel putih yang tidak beracun, tidak berasa, dan tidak berbau dengan titik leleh sekitar 130°C dan kerapatan relatif 0,941 hingga 0,960.Ini memiliki ketahanan panas dan dingin yang baik, stabilitas kimia yang baik, kekakuan dan ketangguhan yang tinggi, dan kekuatan mekanik yang baik.Sifat dielektrik dan ketahanan retak stres lingkungan juga baik.

Pengemasan dan penyimpanan

Jauhkan dari api dan insulasi panas selama penyimpanan.Gudang harus tetap kering dan rapi.Dilarang keras mencampurkan kotoran, sinar matahari dan hujan.Pengangkutan harus disimpan dalam gerbong atau kabin yang bersih, kering, tertutup, dan tidak boleh ada benda tajam seperti paku besi.Transportasi campuran dengan hidrokarbon aromatik yang mudah terbakar, hidrokarbon terhalogenasi, dan pelarut organik lainnya sangat dilarang.

mendaur ulang dan menggunakan kembali

HDPE adalah bagian yang tumbuh paling cepat dari pasar daur ulang plastik.Hal ini terutama karena pemrosesan ulangnya yang mudah, karakteristik degradasi yang minimal, dan banyaknya aplikasi untuk tujuan pengemasan.Daur ulang utama adalah mengolah kembali 25% bahan daur ulang, seperti post-consumer recyclables (PCR), dengan HDPE murni untuk membuat botol yang tidak bersentuhan dengan makanan.

Pipa PE untuk pasokan air adalah produk pengganti pipa baja tradisional dan pipa air minum PVC.