โพลิเอทิลีนและโพลิโพรพิลีน: ความเหมือนและความแตกต่าง

โพลีโพรพีลีนและโพลิเอทิลีนเป็นวัสดุโพลีเมอร์ทั่วไปบางชนิด มีการใช้อย่างประสบความสำเร็จในอุตสาหกรรม ชีวิตประจำวัน และการเกษตร เนื่องจากองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์จึงไม่มีอะนาลอก มาดูความคล้ายคลึงและความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโพรพิลีนและโพลิเอธิลีนอย่างละเอียดยิ่งขึ้นรวมถึงขอบเขตของวัสดุ

เช่นเดียวกับคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ชื่อของวัสดุถูกยืมมาจากภาษากรีก คำนำหน้าโพลีซึ่งมีอยู่ในทั้งสองคำนั้นแปลมาจากภาษากรีกว่า "มากมาย" เอทิลีนเป็นเอทิลีนจำนวนมากและโพรพิลีนเป็นโพรพิลีนจำนวนมาก นั่นคือในสถานะเริ่มต้นวัสดุเป็นก๊าซที่ติดไฟได้ธรรมดาโดยมีสูตรดังนี้

• C2H4 - เอทิลีน;

• C3H6 - โพรพิลีน

สารที่เป็นก๊าซทั้งสองนี้เป็นของสารประกอบพิเศษที่เรียกว่า แอลคีน หรือไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวตามวัฏจักร เพื่อให้พวกเขามีโครงสร้างที่มั่นคง การเกิดพอลิเมอไรเซชัน - การสร้างสสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งเกิดขึ้นจากการรวมโมเลกุลแต่ละโมเลกุลของสารโมเลกุลต่ำเข้ากับศูนย์กลางของโมเลกุลพอลิเมอร์ที่กำลังเติบโต

เป็นผลให้เกิดโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็งซึ่งมีพื้นฐานทางเคมีคือคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น คุณลักษณะบางอย่างของวัสดุถูกสร้างขึ้นและปรับปรุงโดยการเพิ่มสารเติมแต่งพิเศษและความคงตัวในองค์ประกอบ

ในแง่ของรูปแบบของวัตถุดิบหลักโพรพิลีนและโพลีเอทิลีนแทบไม่ต่างกัน - ส่วนใหญ่ผลิตในรูปของลูกบอลหรือจานขนาดเล็กซึ่งนอกเหนือจากองค์ประกอบแล้วสามารถแตกต่างกันในขนาดเท่านั้น จากนั้นโดยการหลอมหรือกด ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ก็ถูกผลิตขึ้น: ท่อน้ำ ภาชนะและบรรจุภัณฑ์ ตัวเรือ และอื่นๆ อีกมากมาย

หลังจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน โพลิเอทิลีนเป็นวัสดุแข็งที่มีพื้นผิวสัมผัสที่ไม่ธรรมดา ราวกับว่าเคลือบด้วยขี้ผึ้งชั้นเล็กๆ เนื่องจากตัวชี้วัดความหนาแน่นต่ำจึงเบากว่าน้ำและมีคุณสมบัติสูง:

• ความหนืด
• ความยืดหยุ่น;
• ความยืดหยุ่น

โพลิเอทิลีนเป็นไดอิเล็กตริกที่ดีเยี่ยม ทนต่อรังสีกัมมันตภาพรังสี ตัวบ่งชี้นี้สูงที่สุดในบรรดาโพลีเมอร์ที่คล้ายคลึงกันทั้งหมด ในทางสรีรวิทยา วัสดุไม่มีอันตรายอย่างยิ่ง ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ สำหรับเก็บหรือบรรจุอาหาร โดยไม่สูญเสียคุณภาพ มันสามารถทนต่อช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างกว้าง: ตั้งแต่ -250 ถึง + 90 ° ขึ้นอยู่กับยี่ห้อและผู้ผลิต อุณหภูมิในการติดไฟอัตโนมัติคือ + 350 °

โพลิเอทิลีนมีความทนทานสูงต่อกรดอินทรีย์และอนินทรีย์ ด่าง น้ำเกลือ น้ำมันแร่ และสารต่างๆ ที่มีปริมาณแอลกอฮอล์สูง แต่ในขณะเดียวกัน ก็กลัวการสัมผัสกับสารออกซิไดซ์อนินทรีย์ที่ทรงพลัง เช่น HNO3 และ H2SO4 เช่นเดียวกับโพลิโพรพิลีน เช่นเดียวกับฮาโลเจนบางชนิด แม้แต่ผลกระทบเล็กน้อยของสารเหล่านี้ก็นำไปสู่การแตกร้าว

โพรพิลีนมีแรงกระแทกและทนต่อการสึกหรอสูง กันน้ำได้ ทนทานต่อการโค้งงอและการแตกหักหลายครั้งโดยไม่สูญเสียคุณภาพ วัสดุนี้ไม่เป็นอันตรายทางสรีรวิทยา ดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนี้จึงเหมาะสำหรับเก็บอาหารและน้ำดื่ม ไม่มีกลิ่น ไม่จมน้ำ ไม่ปล่อยควันเมื่อจุดไฟ แต่จะละลายในละออง

ฮาโลเจน ก๊าซออกซิไดซ์ต่างๆ และสารออกซิไดซ์ที่มีความเข้มข้นสูง เช่น HNO3 และ H2SO4 ส่งผลเสียต่อความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์โพลีโพรพิลีน ติดไฟเองที่ + 350 ° โดยทั่วไป ความทนทานต่อสารเคมีของพอลิโพรพิลีนที่อุณหภูมิเดียวกันนั้นเกือบจะเท่ากันกับโพลิเอทิลีน

โพลิเอธิลีนทำขึ้นโดยการทำโพลิเมอไรเซชันก๊าซเอทิลีนที่ความดันสูงหรือต่ำ วัสดุที่ผลิตภายใต้แรงดันสูงเรียกว่าพอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) และถูกโพลีเมอร์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อหรือหม้อนึ่งความดันพิเศษ โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงความดันต่ำ (HDPE) ผลิตขึ้นโดยใช้เฟสของแก๊สหรือตัวเร่งปฏิกิริยาออร์กาโนเมทัลลิกที่ซับซ้อน

วัตถุดิบสำหรับการผลิตโพรพิลีน (ก๊าซโพรพิลีน) ถูกสกัดโดยการกลั่นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เศษส่วนที่แยกได้ด้วยวิธีการนี้ ซึ่งมีก๊าซที่ต้องการประมาณ 80% ผ่านการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมจากความชื้นที่มากเกินไป ออกซิเจน คาร์บอน และสิ่งเจือปนอื่นๆ ผลที่ได้คือก๊าซโพรพิลีนที่มีความเข้มข้นสูง 99-100% จากนั้น ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษ สารที่เป็นก๊าซจะถูกโพลีเมอร์ที่ความดันปานกลางในตัวกลางโมโนเมอร์ของเหลวพิเศษ ก๊าซเอทิลีนมักถูกใช้เป็นโคพอลิเมอร์

โพลีโพรพีลีนเช่นคลอรีนพีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์) ถูกใช้อย่างแข็งขันในการผลิตท่อน้ำรวมถึงฉนวนสำหรับสายไฟฟ้าและสายไฟ เนื่องจากความต้านทานต่อรังสีไอออไนซ์ ผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์และอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ โพลิเอทิลีน โดยเฉพาะโพลิเอทิลีนแรงดันสูง จะมีความทนทานน้อยกว่า ดังนั้นจึงมักใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์ต่างๆ (PET), ผ้าใบกันน้ำ, วัสดุบรรจุภัณฑ์, เส้นใยฉนวนกันความร้อน

การเลือกใช้วัสดุจะขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์เฉพาะและวัตถุประสงค์ของผลิตภัณฑ์ โพลิโพรพิลีนมีน้ำหนักเบากว่า ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโพลีเอทิลีนดูเรียบร้อยมากกว่า มีแนวโน้มที่จะปนเปื้อนน้อยกว่า และทำความสะอาดได้ง่ายกว่าโพลิเอทิลีน แต่เนื่องจากวัตถุดิบมีราคาสูง ต้นทุนในการผลิตผลิตภัณฑ์โพรพิลีนจึงมีลำดับความสำคัญสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น, ด้วยคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพเดียวกัน บรรจุภัณฑ์โพลีเอทิลีนมีราคาเกือบครึ่งราคา