Polyethylen

Polyethylen
Skeletal formula of a polyethylene monomer
Mô hình dạng đặc của polyethylene
Một mẫu polyethylene tinh luyện
Danh pháp IUPAC	Polyethene or Poly(methylene)
Tên khác	Polythene
Nhận dạng
Số CAS	9002-88-4
KEGG	C19503
MeSH	Polyethylene
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Polyethylen (tiếng Anh: polyethylene hay polyethene; viết tắt: PE), là một nhựa nhiệt dẻo (thermoplastic) được sử dụng rất phổ biến trên thế giới (hàng năm tiêu thụ trên 60 triệu tấn) để làm ra các sản phẩm như ống nhựa, mút cứng, túi nhựa.... Công thức tổng quát của nó là (̵C₂H₄)̵.

Polyethylen là một hợp chất hữu cơ (poly) gồm nhiều nhóm ethylen CH₂-CH₂ liên kết với nhau bằng các liên kết hydro nội phân tử.

Polyethylen được điều chế bằng phản ứng trùng hợp các monomer ethylen (C₂H₄).

n →

Tính chất vật lý

Polyethylen có màu trắng, hơi trong, không dẫn điện và không dẫn nhiệt, không cho nước và khí thấm qua.

Tùy thuộc vào loại PE mà chúng có nhiệt độ hóa thủy tinh T_g ≈ -100 ℃ và nhiệt độ nóng chảy T_m ≈ 120 ℃.

Tính chất hóa học

Ở nhiệt độ cao hơn 70 ℃ PE hòa tan kém trong các dung môi như toluen, xylen, amylacetat, trichloroethylen, dầu thông. dầu khoáng,… Dù ở nhiệt độ cao, PE cũng không thể hòa tan trong nước, trong các loại rượu béo, aceton, ether ethylic, glycerin và các loại dầu thảo mộc.

Ứng dụng

Ống nhựa bằng polyethylen. Lớp ngoài màu trắng PVC được ép đùn để giảm nhiệt, được gọi là Acu-Therm.

Một túi nhựa làm từ polyethylen

Do các tính chất trên, polyethylen được dùng bọc dây điện, bọc hàng, ruột đệm, chai lọ, chế tạo thiết bị trong ngành sản xuất hóa học.

Nhựa HDPE với đặc tính độ bền vật liệu vượt trội dần được ứng dụng nhiều trong cấp thoát nước, ống chịu nhiệt & hóa chất. Ngoài ra ở các nước phương Tây, ống HDPE đã được áp dụng làm ống bắn pháo hoa^[1]

Phân loại

Dựa vào khối lượng phân tử, tỷ trọng, độ kết tinh và mức độ khâu mạch mà PE được chia thành tám loại:

VLDPE (PE tỷ trọng rất thấp) LDPE (PE tỷ trọng thấp) LLDPE (PE tỷ trọng thấp mạch thẳng) MDPE (PE tỷ trọng trung bình)

HDPE (PE tỷ trọng cao) UHMWPE (PE có khối lượng phân tử cực cao) PEX hay XLPE (PE khâu mạch) HDXLPE (PE khâu mạch tỷ trọng cao)

VLDPE

Là một polyme chủ yếu là mạch thẳng, còn các mạch nhánh rất ngắn.

• Tỷ trọng: 0,880 - 0,915 g/cm³
• Được chế tạo nhờ quá trình trùng hợp triệt để dưới áp suất cao.
• Là chất vô định hình có độ mềm dẻo tuyệt đối, độ dai rất tốt, căng và tăng khả năng bảo vệ môi trường, mở rộng khả năng hỗn hợp với nguyên liệu chất dẻo mềm khác như PVC, EVA để thay đổi tính năng của nó.
• Dùng để sản xuất màng co, màng căng, găng tay bảo hộ, tham gia quá trình biến đổi các loại chất dẻo khác, màng công nghiệp, màng nhiều lớp.

LDPE

• Tỷ trọng: 0,910–0,925 g/cm³
• Nhiệt độ hóa thủy tinh T_g ≈ 110 ℃

LLDPE

• Tỷ trọng: 0,915–0,925 g/cm³

MDPE

• Tỷ trọng: 0,926–0,940 g/cm³

HDPE

Ngược với LDPE, HDPE được sản xuất đưới áp suất thấp với các hệ xúc tác như crom/silic catalysts, Ziegler-Natta hay metanloxen (metallocene).

• Tỷ trọng: 0,941–0,965 g/cm³

UHMWPE

Là loại PE có khối lượng phân tử trung bình cỡ hàng triệu (từ 3,1 đến 5,67 triệu). UHMWPE rất cứng nên được ứng dụng làm sợi và lớp lót thùng đạn.

• Tỷ trọng: 0,935–0,940 g/cm³.
• Nhiệt độ nóng chảy T_m ≈ 130 ℃

PEX hay XLPE

Được chế tạo bằng cách cho thêm các peoxit hữu cơ (ví dụ: dicumyl peoxit,…) vào PE trong quá trình gia công. Các phương pháp khâu mạch PE tốt nhất là phương pháp đúc quay (rotational molding) và bức xạ hồng ngoại (irradiation).

PEX được ứng dụng làm màng nhựa, ống, dây và cáp điện.

Tham khảo

1. “HDPE và pháo hoa” (PDF). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 29 tháng 7 năm 2016. Truy cập ngày 2 tháng 8 năm 2016.

Liên kết ngoài

• Cổng thông tin Hóa học

• Tư liệu liên quan tới Polyethylene tại Wikimedia Commons
• Jean-Michel Charier: Polymeric materials and processing: plastics, elastomer and composites, Nhà xuất bản Hanser, München -Viên-New York, 1991.
• Polyethylene (chemical compound) tại Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)
• Polythene's story: The accidental birth of plastic bags
• Polythene Technical Properties & Applications
• Article describing the discovery of Sphingomonas as a biodegrader of plastic bags Lưu trữ 2012-11-05 tại Wayback Machine Kawawada, Karen, Waterloo Region Record (ngày 22 tháng 5 năm 2008).