素材を知る:ポリエチレン (PE)

ポリエチレン (PE) は、その汎用性でよく知られている可変結晶性熱可塑性樹脂です。ドイツの化学者ハンス・フォン・ペヒマンは、1898 年にジアゾメタンのより安定なバージョンを作成しようとしたときに、偶然にポリエチレンを発見しました。 Eric Fawcett と Reginald Gibson は 1933 年に初めて工業用ポリエチレンを合成し、その 6 年後には低密度ポリエチレンの大規模生産が始まりました。 1950 年代に、ポリエチレン製造の重合面を改善する触媒が発見され、その後 20 年以上にわたって高密度ポリエチレンの製造が急速に開始されました。

今日、ポリエチレンは製造業の必需品であり、年間 1 億トン以上が生産されています。ポリエチレンの製造方法から最適な用途まで、ポリエチレンについて知っておくべきことはすべてここにあります。

ポリエチレンはどのように作られますか?

ポリエチレンは、重合プロセスによって作られます。炭化水素燃料は、モノマーと呼ばれるより軽いグループに蒸留され、触媒と接触して重合プロセスを開始します。金属の塩化物と酸化物を含む配位重合が最も一般的ですが、ポリエチレンはラジカル重合プロセスを使用して製造することもできます。

ポリエチレンは、さまざまな特性を持つ多くのタイプ、グレード、および配合で入手できます。最も一般的なタイプのポリエチレンは、分岐バージョン、直鎖バージョン、および架橋ポリエチレンに分けることができます。一般的な分岐バージョンには、低密度ポリエチレン (LDPE) と直鎖状低密度ポリエチレン (LLDPE) が含まれ、一般的な直鎖状バージョンには、高密度ポリエチレン (HDPE) と超高分子量ポリエチレン (UHMWPE) が含まれます。

LDPE

この半硬質で柔軟な熱可塑性樹脂は、優れた耐候性、高い衝撃強度、および優れた電気絶縁特性を備えています。 LDPE の独特な流動特性により、ショッピング バッグやプラスチック フィルムの製造に最適です。低密度ポリエチレンは非常に延性がありますが、その伸縮性から明らかなように、引張強度は非常に低くなります。 HDPE と同様に、この材料は耐熱性が低く、実際には可燃性が高いため、高温用途での使用が制限されます。

LLDPE

このタイプのポリエチレンは柔軟性があり、応力、亀裂、衝撃、および耐薬品性に​​優れています。衝撃強度も高い。 LLDPE は構造的に LDPE に似ており、一部のアプリケーションでは LLDPE を置き換えることさえできますが、LLDPE にはいくつかの重要な利点があります。 LLDPE の特性は、ポリマーの配合を調整することで変えることができ、LDPE よりも製造の手間がかかりません。このポリエチレンは、主にさまざまな種類のフィルムの製造に使用されます。

HDPE

LDPE や LLDPE とは対照的に、高密度ポリエチレンは直鎖状の構造を持ち、分岐はほとんどまたはまったくありません。柔軟でありながら剛性があり、耐候性があり、低温下でも持ちこたえます。 HDPE は耐紫外線性に優れており、屋外用家具に使用されることもあります。また、他の形態のポリエチレンよりも高い引張強度を備えています。 HDPE は、プラスチックの牛乳パック、ゴミ箱、まな板、さらには洗濯用洗剤のボトルにも頻繁に使用されています。ただし、ストレスクラックが発生しやすく、耐熱性に劣ります。

UHMWPE

これは非常に高密度のタイプのポリエチレンで、HDPE よりも高密度です。この素材は、鋼よりも強い糸に紡ぐことができ、防弾チョッキやその他の高性能機器の作成によく使用されます。優れた機械的特性を持ち、ほとんどが不活性であるため、最も腐食性の高い環境での使用に適しています.

XLPE

高密度架橋ポリエチレン (XLPE) は、薬品貯蔵配管システムや高電圧電気ケーブルの絶縁などの重要な用途向けに特別に設計された架橋ポリエチレンです。優れた耐摩耗性と電気的特性を備えた耐加水分解性と飲用水承認済みです。

ポリエチレンの特性と機械的仕様

一般に、ポリエチレンは優れた耐薬品性と耐衝撃性、良好な電気特性、および低い摩擦係数を備えています。また、手頃な価格で、軽量で、機械加工性に優れています。ポリエチレンの機械的特性は、種類によって異なります。たとえば、LDPE の機械的仕様は次のとおりです。

• 72°F での引張強度:1,400 psi
• 引張弾性率:57,000
• 破断点引張伸び:100%
• 曲げ弾性率:29,000 psi
• ショア硬度 (D):D45

製品チームは、ポリエチレンが液体の状態では有毒であることを知っておく必要があります。皮膚に吸い込んだり吸収したりすると、非常に有害な場合があります。ポリエチレンのその他の欠点は、市場で最も環境に優しい素材ではないため、主に環境です。たとえば、LDPE と HDPE は生分解性が低く、炭化水素と化石燃料から作られているため、持続可能ではありません。

ポリエチレンを選ぶ理由

さまざまな業界のエンジニアや製品チームは、信じられないほど用途が広く有用な汎用プラスチックが必要な場合に、ポリエチレンを選択します。手頃な価格で、機械加工が簡単で、射出成形や CNC 機械加工などの実証済みの真の製造プロセスと互換性があります。

用途に関しては、ポリエチレンはポリウレタンなどの他のプラスチックよりも優れています。フィルムから容器、プラスチック製のおもちゃまで、ポリエチレンは、今日使用している消費財のほとんどに使用されています。その他の一般的な用途には、医療機器製造における人工関節、自動車の燃料タンク、あらゆる種類のパッケージング、パイプおよび付属品が含まれます。

ポリエチレンプラスチック入門

さまざまな種類のポリエチレン プラスチックが市場に出回っているため、お客様の部品に最適なタイプの PE が存在すると確信できます。それでも、選択できるオプションはたくさんあります。材料チャートは、選択を行うのに役立つだけです.正しい決定を下していることをどのように確認できますか?経験豊富な製造パートナーは、材料の選択プロセスに非常に必要な光を当てることができます.

Fast Radius と提携すると、材料の選択から始めて、製造プロセス全体を通してあなたを見る製造チームと提携することになります。当社は、どのタイプのポリエチレン プラスチックがお客様の部品に最も適しているかを判断するお手伝いをし、お客様の部品を次のレベルに引き上げるための専門知識を提供します。始める準備はできましたか？今すぐお問い合わせください。

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