Kratko predstavljanje polietilenske smole
Kratko predstavljanje polietilenske smole
Polietilen (PE) je a termoplastične smola dobijena polimerizacijom etilena. U industriji su uključeni i kopolimeri etilena sa malim količinama alfa-olefina. Polietilenska smola je bez mirisa, netoksična, na dodir je poput voska, ima odličnu otpornost na niske temperature (minimalna radna temperatura može doseći -100~-70°C), dobru hemijsku stabilnost i može izdržati većinu kiselinske i alkalne erozije (nije otporna na oksidaciju prirodna kiselina). Nerastvorljiv je u uobičajenim rastvaračima na sobnoj temperaturi, sa malom apsorpcijom vode i odličnom električnom izolacijom.
Polietilen je sintetizirala britanska kompanija ICI 1922. godine, a 1933. British Bonemen Chemical Industry Company je otkrila da se etilen može polimerizirati u polietilen pod visokim pritiskom. Ova metoda je industrijalizirana 1939. godine i poznata je kao metoda visokog pritiska. Godine 1953. K. Ziegler iz Federal Republika Njemačka je otkrila da se s TiCl4-Al(C2H5)3 kao katalizatorom, etilen također može polimerizirati pod nižim pritiskom. Ovaj metod je uveden u industrijsku proizvodnju 1955. godine od strane Hearst Company of the Federal Republike Njemačke, a opšte je poznat kao polietilen niskog pritiska. Početkom 1950-ih, Philips Petroleum Company iz Sjedinjenih Država otkrila je da se korištenjem hrom-oksida-silicijum-oksida aluminijuma kao katalizatora, etilen može polimerizirati u polietilen visoke gustine pod srednjim pritiskom, a industrijska proizvodnja je realizovana 1957. godine. 1960-ih godina , kanadska kompanija DuPont počela je da proizvodi polietilen niske gustine sa etilenom i α-olefinom metodom rastvora. Godine 1977., Union Carbide Company i Dow Chemical Company iz Sjedinjenih Država sukcesivno su koristile metodu niskog pritiska za proizvodnju polietilena niske gustine, nazvanog linearni polietilen niske gustine, od kojih je metoda u gasnoj fazi kompanije Union Carbide Company bila najvažnija. Performanse linearnog polietilena niske gustine slične su performansama polietilena niske gustine i ima neke karakteristike polietilena visoke gustine. Osim toga, potrošnja energije u proizvodnji je niska, pa se izuzetno brzo razvila i postala jedna od najupadljivijih novih sintetičkih smola.
Osnovna tehnologija metode niskog pritiska leži u katalizatoru. Sistem TiCl4-Al(C2H5)3 koji je izumio Ziegler u Njemačkoj je prva generacija katalizatora za poliolefine. 1963. godine, belgijska kompanija Solvay je pionir katalizatora druge generacije sa jedinjenjem magnezijuma kao nosačem, a katalitička efikasnost je dostigla desetine hiljada do stotine hiljada grama polietilena po gramu titanijuma. Upotreba katalizatora druge generacije također može uštedjeti proces naknadne obrade za uklanjanje ostataka katalizatora. Kasnije su razvijeni visokoefikasni katalizatori za metodu gasne faze. Godine 1975. italijanska Monte Edison Group Corporation razvila je katalizator koji može direktno proizvesti sferni polietilen bez granulacije. Zove se katalizator treće generacije, što je još jedna revolucija u proizvodnji polietilena visoke gustoće.
Polietilenska smola je vrlo osjetljiva na stres iz okoline (hemijsko i mehaničko djelovanje) i manje je otporna na termičko starenje od polimera u smislu kemijske strukture i obrade. Polietilen se može obraditi konvencionalnim metodama termoplastičnog oblikovanja. Ima široku primjenu, uglavnom se koristi za proizvodnju filmova, materijala za pakovanje, kontejnera, cijevi, monofilamenta, žica i kablova, svakodnevnih potrepština itd., a može se koristiti i kao visokofrekventni izolacijski materijal za televizore, radare itd.
Sa razvojem petrohemijske industrije, proizvodnja polietilena se brzo razvijala, a proizvodnja čini oko 1/4 ukupne proizvodnje plastike. U 1983. godini ukupni svjetski kapacitet proizvodnje polietilena iznosio je 24.65 Mt, a kapacitet jedinica u izgradnji 3.16 Mt. Prema najnovijim statistikama u 2011. godini, svjetski proizvodni kapacitet je dostigao 96 Mt. Trend razvoja proizvodnje polietilena pokazuje da proizvodnja i potrošnja se postepeno premješta u Aziju, a Kina sve više postaje najvažnije potrošačko tržište.