PLÁSTICO HDPE (Polietileno de Alta Densidade) é um termoplástico produzido pela polimerização de etileno e é um dos três principais ramos do polietileno (PE).
Estrutura molecular e características de desempenho
A estrutura molecular do HDPE (Polietileno de Alta Densidade) é uma estrutura de cadeia longa formada pela polimerização de monômeros de etileno, e as cadeias moleculares são organizadas de forma firme e regular. Essa estrutura firme e regular confere ao HDPE muitas propriedades excelentes, como alta densidade, alta resistência e boa estabilidade química.
O PEAD possui alto grau de cristalinidade, o que o faz ter alta densidade, geralmente entre 0,941-0,965g/cm³.
1. Propriedades gerais
O HDPE é um material ceroso translúcido branco com aparência lisa e alto brilho. Sua densidade relativa é moderada e sua textura é leve.
A taxa de absorção de água do HDPE é extremamente baixa, geralmente inferior a 0,01%, o que permite manter uma boa estabilidade de desempenho mesmo em ambiente úmido e quase não é afetado pela umidade.
O HDPE tem bom retardamento de chama e pode passar no teste UL94HB sem adicionar retardadores de chama e possui uma certa propriedade autoextinguível.
2. Propriedades mecânicas
Força e rigidez
O HDPE possui alta resistência à tração, geralmente entre 20 e 35 MPa, e pode suportar uma certa força externa sem deformação. Seu módulo de flexão é grande, geralmente na faixa de 700-1200 MPa, apresentando boa rigidez, podendo ser utilizado na fabricação de peças estruturais que suportam determinada carga.
Em ambientes de baixa temperatura, o HDPE ainda pode manter boa tenacidade e resistência, e sua temperatura frágil é geralmente em torno de -100°C, o que permite que seja usado normalmente em ambientes frios.
Dureza e resistência ao impacto
O HDPE tem uma certa resistência e pode absorver uma certa energia de impacto sem quebrar. Sua resistência ao impacto com entalhe em viga cantilever é geralmente entre 2-5 kJ/m², e a resistência ao impacto específica será afetada por fatores como peso molecular, cristalinidade e tecnologia de processamento do material.
3. Propriedades térmicas
Resistência ao calor
O HDPE tem boa resistência ao calor e pode ser usado por muito tempo dentro de uma determinada faixa de temperatura. Seu ponto de fusão está geralmente entre 120-140°C e, abaixo dessa temperatura, o HDPE pode manter propriedades físicas e químicas estáveis. Quando usado por um curto período de tempo, pode suportar temperaturas de até 150°C, enquanto a temperatura máxima para uso a longo prazo pode chegar a cerca de 100°C.
Expansão térmica
O HDPE tem um baixo coeficiente de expansão térmica e o coeficiente de expansão térmica linear está aproximadamente entre 1,5 - 2,5×10⁻⁴/°C. Isso significa que quando a temperatura muda, a mudança de tamanho do HDPE é relativamente pequena, o que contribui para garantir a precisão dimensional e a estabilidade do produto.
4. Propriedades elétricas
Isolamento elétrico
O HDPE é um excelente material de isolamento elétrico com boas propriedades dielétricas. Esta excelente propriedade de isolamento elétrico torna o HDPE amplamente utilizado em campos elétricos e eletrônicos, como camada de isolamento de fios e cabos, caixas elétricas, etc.
5. Desempenho ambiental
Estabilidade química
O HDPE possui excelente estabilidade química e boa tolerância à maioria dos ácidos, álcalis, sais e solventes orgânicos. À temperatura ambiente, é insolúvel em solventes orgânicos gerais, como gasolina, etanol, acetona, etc., e apenas incha ou se dissolve em oxidantes fortes (como ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico concentrado, etc.) e certos solventes orgânicos (como hidrocarbonetos halogenados, etc.).
Sua resistência à corrosão química o torna amplamente utilizado em tubos, contêineres e outros equipamentos nas indústrias química, petrolífera, alimentícia e outras.
Resistência às intempéries
HDPE tem resistência geral às intempéries. Quando exposto por muito tempo aos raios ultravioleta, oxigênio e ambiente úmido, ocorrerá envelhecimento, resultando em diminuição do desempenho do material. Para melhorar sua resistência às intempéries, geralmente são adicionados aditivos como agentes anti-ultravioleta e antioxidantes.
Biodegradabilidade
O HDPE natural tem baixa biodegradabilidade, mas sob condições ambientais específicas, como alta temperatura, enriquecimento de oxigênio e presença de microorganismos, pode degradar-se gradualmente ao longo de um longo período de tempo. Actualmente, existem também alguns estudos sobre como melhorar a biodegradabilidade do HDPE através de modificação e outros métodos.
6. Desempenho de processamento
Processabilidade
O HDPE tem bom desempenho de processamento e pode ser moldado por uma variedade de métodos de processamento, como moldagem por injeção, extrusão, moldagem por sopro, etc.
Na moldagem por injeção, a temperatura de fusão do HDPE está geralmente entre 180-220°C, e a temperatura do molde é geralmente controlada em 30-60°C. Possui boa fluidez e pode preencher cavidades de moldes complexos para produzir produtos de diversos formatos.
Na moldagem por extrusão, o HDPE pode produzir tubos, placas, perfis e outros produtos. A temperatura de extrusão está geralmente entre 160-200°C, e a temperatura específica deve ser ajustada de acordo com as especificações do produto e equipamentos de processamento.
polietileno de alta densidade
7. Forma e aplicação do produto
Forma
Os produtos HDPE têm uma variedade de formatos, os mais comuns são folhas de HDPE, hastes de HDPE, tubos, acessórios para tubos, filmes, produtos de moldagem por injeção, etc.
Tubos: Utilizados principalmente em abastecimento e drenagem de água, transmissão de gás, irrigação agrícola e outras áreas, com as vantagens de resistência à corrosão, resistência ao desgaste e fácil instalação.
Chapas: Podem ser utilizadas na fabricação de equipamentos químicos, pisos de armazéns, outdoors, etc., com alta resistência, boa resistência ao desgaste, resistência à corrosão química e outras características.
Filme: Amplamente utilizado na indústria de embalagens, como embalagens de alimentos, filmes agrícolas, etc., com boa transparência, flexibilidade e resistência à umidade.
Aplicativo
Engenharia municipal: Usado para sistemas de abastecimento de água e drenagem, sistemas de coleta de águas pluviais, equipamentos de tratamento de esgoto, etc., devido à sua resistência à corrosão e durabilidade, pode garantir a operação estável a longo prazo das instalações municipais.
Campo agrícola: Faça tubos de irrigação agrícola, filmes agrícolas, recipientes de pesticidas, etc. Os filmes agrícolas podem manter a umidade e a temperatura do solo e aumentar o rendimento das colheitas; tubos de irrigação podem fornecer água uniformemente e economizar recursos hídricos.
Embalagens para alimentos e medicamentos: usadas para fazer sacolas para embalagens de alimentos, frascos para embalagens de medicamentos, etc. Sua não toxicidade e boas propriedades de barreira podem garantir a qualidade e segurança de alimentos e medicamentos.
Indústria química: a fabricação de equipamentos químicos, tubulações, tanques de armazenamento, etc., pode suportar a corrosão de vários meios químicos e garantir a segurança e eficiência do processo de produção química.
Campos elétricos e eletrônicos: como camada de isolamento de fios e cabos, caixas elétricas, etc., utilizando seu excelente isolamento elétrico e retardador de chama para garantir a operação segura de equipamentos elétricos.