Ključna razlika – HDPE proti LDPE
Čeprav sta HDPE in LDPE dve kategoriji polietilena, je med njima mogoče opaziti nekaj razlik na podlagi njunih mehanskih lastnosti. Polietilen je mešanica podobnih organskih spojin s kemijsko formulo (C2H4)n Polietilen je razvrščen v številne različne skupine, ki temeljijo predvsem na njegovi gostoti in razvejanosti. Glede na povpraševanje in ponudbo sta najpomembnejši vrsti polietilena HDPE in LDPE. Polietilen visoke gostote (HDPE) in polietilen nizke gostote (LDPE) imata različne mehanske lastnosti, kot so kristalna struktura, velikost in narava razvejanosti ter molekulska masa. Z drugimi besedami, HDPE in LDPE veljata za nasprotna konca spektra uporabe plastike. Ključna razlika med HDPE in LDPE je gostota ali način, na katerega se polimerne molekule poravnajo. Polimeri HDPE so bolj ravni in tesno zapakirani skupaj, medtem ko imajo polimeri LDPE veliko vej in niso tesno zapakirani. Glede na molekularno strukturo ima vsaka vrsta plastike svoje fizikalne in kemijske lastnosti. V tem članku pojasnimo, kakšne so razlike med HDPE in LDPE.
Kaj je polietilen visoke gostote (HDPE)?
HDPE je dobro definiran z gostoto večjo ali enako 0,941 g/cm3 Ima linijski polimer in nižjo stopnjo razvejanosti. Zaradi tega so molekule tesneje zapakirane in medmolekularne vezi so močnejše kot pri zelo razvejanih polimerih, kot je LDPE. Odsotnost razvejanosti povzroči tudi večjo gostoto in nekoliko večjo kemično odpornost kot LDPE. Z visoko natezno trdnostjo se HDPE uporablja v izdelkih, kot so zabojniki za smeti, otroške igrače, vodovodne cevi, vrči in kozarci ter embalaža, kot so vrči za mleko, kadi za maslo in steklenice za detergente. HDPE je tudi bolj vzdržljiv in bolj neprozoren ter lahko prenese višje temperature predvsem v primerjavi z LDPE. Industrijsko se HDPE sintetizira iz etilena s katalitskim postopkom.
Kaj je polietilen nizke gostote (LDPE)?
LDPE je natančno opredeljen z razponom gostote 0,91–0,94 g/cm3 Razvejan polimer, LDPE se sintetizira iz etilena s katalitskim postopkom. Bolj razvejana narava povzroči neenakomerno pakiranje molekul in medmolekularne vezi so šibkejše kot pri visoko linearnih polimerih, kot je HDPE. Z nizko natezno trdnostjo se LDPE uporablja v izdelkih, kot so plastične vrečke in folije, ter v embalaži, kot so steklenice za vodo, posode za shranjevanje hrane, steklenice za točenje in plastične kadi. LDPE je tudi bolj fleksibilen in bolj pregleden ter ne prenese višjih temperatur predvsem v primerjavi s HDPE.
Kakšna je razlika med HDPE in LDPE?
HDPE in LDPE imata lahko precej različne fizične in funkcionalne lastnosti. Te lahko razvrstimo v naslednje podskupine,
Okrajšava polimerne smole
HDPE: HDPE je polietilen visoke gostote
LDPE: LDPE je polietilen nizke gostote
Struktura (prisotnost vej)
HDPE: ima linearno strukturo. Zato ga je mogoče stisniti in je manj prožen ter močnejši (slika 1)
LDPE: Ima veliko podružnic. Zato ga je težko stisniti, poleg tega pa je lahek in prilagodljiv (slika 1)
Kristalne in amorfne regije
HDPE: HDPE ima visoko kristalinična in nizko amorfna področja (več kot 90 % kristalin). Vsebuje več stranskih verig na 200 ogljikovih atomov v glavnem ogljikovem skeletu, ki vodi do dolgih linearnih verig. Posledično je mogoče opaziti tesno pakiranje in visoko kristaliničnost (slika 1).
LDPE: LDPE ima nizkokristalne in visoko amorfne regije (manj kot 50-60 % kristaliničnega). Vsebuje manj kot 1 stransko verigo na 2-4 ogljikove atome v glavnem ogljikovem skeletu, ki vodi do razvejanja. Posledično je mogoče opaziti nepravilno pakiranje in nizko kristaliničnost (slika 1).
Natezna trdnost in medmolekularne sile
HDPE: HDPE ima močnejše medmolekularne sile in natezno trdnost kot LDPE. Natezna trdnost je 4550 psi.
LDPE: LDPE ima šibkejše medmolekularne sile in natezno trdnost kot HDPE.
Tališče
HDPE: 135°C (višje tališče v primerjavi z LDPE)
LDPE: 115°C (nižje tališče v primerjavi s HDPE)
Kode iz plastične smole
HDPE: HDPE se običajno reciklira, identifikacijska koda smole (znana tudi kot simbol za recikliranje) pa je številka 2 (glejte sliko 2).
LDPE: LDPE se običajno reciklira, identifikacijska koda smole (znana tudi kot simbol za recikliranje) pa je številka 4 (glejte sliko 2).
Gostota
HDPE: Gostota se lahko giblje od 0,95 do,97 g/cm3. Gostota je višja od gostote LDPE.
LDPE: Gostota se lahko giblje od 0,91-0,94 g/cm3. Gostota je manjša kot pri HDPE.
Specifična teža
HDPE: Specifična teža je 0,95. Specifična teža je večja kot pri LDPE.
LDPE: Specifična teža je 0,92. Specifična teža je nižja kot pri HDPE.
Kemijske lastnosti
HDPE: HDPE je kemično inerten in odporen na ultravijolične žarke v primerjavi z LDPE.
LDPE: LDPE je manj kemično inerten in izpostavljenost svetlobi in kisiku povzroči izgubo trdnosti.
Prosojnost
HDPE: HDPE je manj prozoren ali bolj moten kot LDPE.
LDPE: LDPE je bolj prozoren ali manj moten kot HDPE.
Moč
HDPE: je močnejši in trši od LDPE.
LDPE: Je manj močan in šibkejši od HDPE.
Fleksibilnost
HDPE: Je bolj tog kot LDPE
LDPE: Je bolj prilagodljiv kot HDPE
Splošne aplikacije
HDPE: steklenice za šampone, posode za shranjevanje hrane, steklenice za perilo in čiščenje hiše, posode za pošiljanje, vrči za mleko, vodo in sokove, steklenice za detergente, vrečke za živila, zabojniki za recikliranje, vodovodne cevi
LDPE: Vrečke za kemično čiščenje in časopisi, skrčljiva folija, folije, stisljive steklenice (med/gorčica), vrečke za kruh, vrečke za smeti
Za zaključek, HDPE in LDPE sta različni vrsti polietilena in ključna razlika med njima je poravnava polimernih molekul. Posledično imajo lahko bistveno drugačne fizikalne lastnosti in različne uporabe.
