Kľúčový rozdiel – HDPE vs LDPE
Hoci HDPE a LDPE sú dve kategórie polyetylénu, možno medzi nimi pozorovať určité rozdiely na základe ich mechanických vlastností. Polyetylén je zmes podobných organických zlúčenín, ktoré majú chemický vzorec (C2H4)n Polyetylén je kategorizovaný do mnohých rôznych skupín na základe jeho hustoty a vetvenia. Z hľadiska dopytu a ponuky sú najdôležitejšími druhmi polyetylénu HDPE a LDPE. Polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) a polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) majú rôzne mechanické vlastnosti, ako je kryštálová štruktúra, veľkosť a povaha vetvenia a molekulová hmotnosť. Inými slovami, HDPE a LDPE sa považujú za kontrastné konce spektra plastových aplikácií. Kľúčový rozdiel medzi HDPE a LDPE je hustota alebo spôsob, akým sa molekuly polyméru zarovnajú. Polyméry HDPE sú rovnejšie a tesne zbalené, zatiaľ čo polyméry LDPE majú veľa vetiev a nie sú tesne zbalené. Na základe molekulárnej štruktúry má každý typ plastu svoje vlastné fyzikálne a chemické vlastnosti. V tomto článku si vysvetlíme, aké sú rozdiely medzi HDPE a LDPE.
Čo je polyetylén s vysokou hustotou (HDPE)?
HDPE je dobre definovaný hustotou väčšou alebo rovnou 0,941 g/cm3 Má vložkový polymér a nižší stupeň rozvetvenia. To vedie k tomu, že molekuly sú zbalené tesnejšie a medzimolekulové väzby sú silnejšie ako vo vysoko rozvetvených polyméroch, ako je LDPE. Neprítomnosť vetvenia má tiež za následok vyššiu hustotu a o niečo vyššiu chemickú odolnosť ako LDPE. S vysokou pevnosťou v ťahu sa HDPE používa vo výrobkoch, ako sú nádoby na odpadky, detské hračky, vodné fajky, džbány a poháre, ako aj obaly, ako sú džbány na mlieko, vane na maslo a fľaše na čistiace prostriedky. HDPE je tiež odolnejší a nepriehľadnejší a znesie vyššie teploty hlavne v porovnaní s LDPE. Priemyselne sa HDPE syntetizuje z etylénu katalytickým postupom.
Čo je polyetylén s nízkou hustotou (LDPE)?
LDPE je dobre definovaný rozsahom hustoty 0,91–0,94 g/cm3 Rozvetvený polymér LDPE sa syntetizuje z etylénu katalytickým postupom. Väčšie rozvetvenie vedie k tomu, že molekuly sa balia nepravidelne a medzimolekulové väzby sú slabšie ako vo vysoko lineárnych polyméroch, ako je HDPE. S nízkou pevnosťou v ťahu sa LDPE používa vo výrobkoch, ako sú plastové vrecká a fólie, ako aj obaly, ako sú fľaše na vodu, nádoby na skladovanie potravín, dávkovacie fľaše a plastové vane. LDPE je tiež flexibilnejší a transparentnejší a neznesie vyššie teploty hlavne v porovnaní s HDPE.
Aký je rozdiel medzi HDPE a LDPE?
HDPE a LDPE môžu mať výrazne odlišné fyzikálne a funkčné vlastnosti. Možno ich kategorizovať do nasledujúcich podskupín,
Skratka polymérovej živice
HDPE: HDPE je polyetylén s vysokou hustotou
LDPE: LDPE je polyetylén s nízkou hustotou
Štruktúra (prítomnosť pobočiek)
HDPE: Má lineárnu štruktúru. Preto sa dá stlačiť a je menej flexibilný a pevnejší (obrázok 1)
LDPE: Má veľa pobočiek. Preto sa ťažko stláča a je ľahký a flexibilný (obrázok 1)
Kryštalické a amorfné oblasti
HDPE: HDPE má vysoko kryštalické a nízko amorfné oblasti (viac ako 90 % kryštalických). Obsahuje niekoľko bočných reťazcov na 200 atómov uhlíka v hlavnej uhlíkovej kostre, čo vedie k dlhým lineárnym reťazcom. V dôsledku toho je možné pozorovať tesné balenie a vysokú kryštalinitu (obrázok 1).
LDPE: LDPE má málo kryštalické a vysoko amorfné oblasti (menej ako 50-60 % kryštalických). Obsahuje menej ako 1 bočný reťazec na 2-4 atómy uhlíka v hlavnej uhlíkovej kostre, čo vedie k rozvetveniu. V dôsledku toho možno pozorovať nepravidelné balenie a nízku kryštalinitu (obrázok 1).
Sila v ťahu a medzimolekulové sily
HDPE: HDPE má silnejšie medzimolekulové sily a pevnosť v ťahu ako LDPE. Pevnosť v ťahu je 4550 psi.
LDPE: LDPE má slabšie medzimolekulové sily a pevnosť v ťahu ako HDPE.
Bod topenia
HDPE: 135°C (vyššia teplota topenia v porovnaní s LDPE)
LDPE: 115°C (Nižšia teplota topenia v porovnaní s HDPE)
Kódy z plastovej živice
HDPE: HDPE sa zvyčajne recykluje a identifikačný kód živice (známy aj ako symbol recyklácie) je číslo 2 (pozri obrázok 2).
LDPE: LDPE sa zvyčajne recykluje a identifikačný kód živice (známy aj ako symbol recyklácie) je číslo 4 (pozri obrázok 2).
Hustota
HDPE: Hustota sa môže pohybovať od 0,95 do 0,97 g/cm3. Hustota je vyššia ako hustota LDPE.
LDPE: Hustota sa môže pohybovať od 0,91 do 0,94 g/cm3. Hustota je nižšia ako hustota HDPE.
Špecifická gravitácia
HDPE: Špecifická hmotnosť je 0,95. Špecifická hmotnosť je vyššia ako pri LDPE.
LDPE: Špecifická hmotnosť je 0,92. Špecifická hmotnosť je nižšia ako hustota HDPE.
Chemické vlastnosti
HDPE: HDPE je chemicky inertný a odolný voči ultrafialovým lúčom v porovnaní s LDPE.
LDPE: LDPE je menej chemicky inertný a vystavenie svetlu a kyslíku vedie k strate pevnosti.
Transparentnosť
HDPE: HDPE je menej priehľadný alebo viac nepriehľadný ako LDPE.
LDPE: LDPE je transparentnejší alebo menej nepriehľadný ako HDPE.
Sila
HDPE: Je pevnejší a tvrdší ako LDPE.
LDPE: Je menej pevný a slabší ako HDPE.
Flexibilita
HDPE: Je pevnejší ako LDPE
LDPE: Je flexibilnejší ako HDPE
Všeobecné aplikácie
HDPE: Fľaše na šampóny, nádoby na uskladnenie potravín, fľaše na pranie a čistenie domácnosti, prepravné nádoby, džbány na mlieko, vodu a džús, fľaše na saponáty, tašky na potraviny, recyklačné koše, vodné fajky
LDPE: vrecká na chemické čistenie a noviny, zmršťovacie fólie, fólie, stlačiteľné fľaše (med/horčica), vrecká na chlieb, vrecia na odpad
Na záver, HDPE a LDPE sú rôzne druhy polyetylénu a kľúčovým rozdielom medzi nimi je zarovnanie molekúl polyméru. V dôsledku toho môžu mať podstatne odlišné fyzikálne vlastnosti a rôzne aplikácie.
