Klíčový rozdíl – HDPE vs LDPE
Přestože HDPE a LDPE jsou dvě kategorie polyethylenu, lze mezi nimi pozorovat určité rozdíly na základě jejich mechanických vlastností. Polyethylen je směs podobných organických sloučenin, které mají chemický vzorec (C2H4)n Polyethylen se dělí do mnoha různých skupin na základě jeho hustoty a větvení. Z hlediska poptávky a nabídky jsou nejvýznamnějšími druhy polyetylénu HDPE a LDPE. Polyethylen s vysokou hustotou (HDPE) a polyethylen s nízkou hustotou (LDPE) mají různé mechanické vlastnosti, jako je krystalická struktura, velikost a povaha větvení a molekulová hmotnost. Jinými slovy, HDPE a LDPE jsou považovány za kontrastní konce spektra plastových aplikací. Klíčovým rozdílem mezi HDPE a LDPE je hustota nebo způsob, jakým se molekuly polymeru zarovnají. Polymery HDPE jsou rovnější a těsně u sebe sbalené, zatímco polymery LDPE mají mnoho větví a nejsou těsně sbalené. Na základě molekulární struktury má každý typ plastu své vlastní fyzikální a chemické vlastnosti. V tomto článku si vysvětlíme, jaké jsou rozdíly mezi HDPE a LDPE.
Co je to vysokohustotní polyethylen (HDPE)?
HDPE je dobře definován hustotou větší nebo rovnou 0,941 g/cm3 Má vložkový polymer a nižší stupeň rozvětvení. To vede k tomu, že molekuly jsou sbaleny těsněji a mezimolekulární vazby jsou pevnější než u vysoce rozvětvených polymerů, jako je LDPE. Absence větvení má také za následek vyšší hustotu a poněkud vyšší chemickou odolnost než LDPE. S vysokou pevností v tahu se HDPE používá ve výrobcích, jako jsou nádoby na odpadky, hračky pro děti, vodní dýmky, džbány a sklenice, stejně jako obaly, jako jsou džbány na mléko, vany na máslo a láhve na čisticí prostředky. HDPE je také odolnější a neprůhlednější a snese vyšší teploty hlavně ve srovnání s LDPE. Průmyslově se HDPE syntetizuje z ethylenu katalytickým postupem.
Co je polyetylén s nízkou hustotou (LDPE)?
LDPE je dobře definován rozsahem hustoty 0,91–0,94 g/cm3 Rozvětvený polymer LDPE se syntetizuje z ethylenu katalytickým postupem. Větší rozvětvení vede k tomu, že se molekuly shlukují nepravidelně a mezimolekulární vazby jsou slabší než u vysoce lineárních polymerů, jako je HDPE. S nízkou pevností v tahu se LDPE používá ve výrobcích, jako jsou plastové sáčky a fólie, stejně jako obaly, jako jsou láhve na vodu, nádoby na skladování potravin, dávkovací lahve a plastové vany. LDPE je také pružnější a transparentnější a nesnese vyšší teploty hlavně ve srovnání s HDPE.
Jaký je rozdíl mezi HDPE a LDPE?
HDPE a LDPE mohou mít výrazně odlišné fyzikální a funkční vlastnosti. Lze je rozdělit do následujících podskupin,
Zkratka polymerové pryskyřice
HDPE: HDPE je vysokohustotní polyethylen
LDPE: LDPE je polyetylen s nízkou hustotou
Struktura (přítomnost poboček)
HDPE: Má lineární strukturu. Proto jej lze komprimovat a je méně flexibilní a pevnější (obrázek 1)
LDPE: Má spoustu větví. Proto se obtížně komprimuje a je lehký a flexibilní (obrázek 1)
Krystalické a amorfní oblasti
HDPE: HDPE má vysoce krystalické a málo amorfní oblasti (více než 90 % krystalických). Obsahuje několik postranních řetězců na 200 atomů uhlíku v hlavní uhlíkové kostře, což vede k dlouhým lineárním řetězcům. V důsledku toho lze pozorovat těsné shlukování a vysokou krystalinitu (obrázek 1).
LDPE: LDPE má málo krystalické a vysoce amorfní oblasti (méně než 50-60 % krystalické). Obsahuje méně než 1 postranní řetězec na 2-4 atomy uhlíku v hlavní uhlíkové kostře vedoucí k větvení. V důsledku toho lze pozorovat nepravidelné balení a nízkou krystalinitu (obrázek 1).
Síla v tahu a mezimolekulární síly
HDPE: HDPE má silnější mezimolekulární síly a pevnost v tahu než LDPE. Pevnost v tahu je 4550 psi.
LDPE: LDPE má slabší mezimolekulární síly a pevnost v tahu než HDPE.
Bod tání
HDPE: 135°C (vyšší bod tání ve srovnání s LDPE)
LDPE: 115°C (nižší bod tání ve srovnání s HDPE)
Kódy z plastové pryskyřice
HDPE: HDPE se obvykle recykluje a identifikační kód pryskyřice (známý také jako symbol recyklace) je číslo 2 (viz obrázek 2).
LDPE: LDPE se obvykle recykluje a identifikační kód pryskyřice (známý také jako symbol recyklace) je číslo 4 (viz obrázek 2).
Hustota
HDPE: Hustota se může pohybovat od 0,95 do 0,97 g/cm3. Hustota je vyšší než u LDPE.
LDPE: Hustota se může pohybovat od 0,91 do 0,94 g/cm3. Hustota je nižší než hustota HDPE.
Specifická gravitace
HDPE: Specifická hmotnost je 0,95. Specifická hmotnost je vyšší než u LDPE.
LDPE: Specifická hmotnost je 0,92. Specifická hmotnost je nižší než u HDPE.
Chemické vlastnosti
HDPE: HDPE je chemicky inertní a odolný vůči ultrafialovým paprskům ve srovnání s LDPE.
LDPE: LDPE je méně chemicky inertní a vystavení světlu a kyslíku vede ke ztrátě pevnosti.
Transparentnost
HDPE: HDPE je méně průhledný nebo více neprůhledný než LDPE.
LDPE: LDPE je průhlednější nebo méně neprůhledný než HDPE.
Síla
HDPE: Je pevnější a tvrdší než LDPE.
LDPE: Je méně pevný a slabší než HDPE.
Flexibilita
HDPE: Je pevnější než LDPE
LDPE: Je flexibilnější než HDPE
Obecné aplikace
HDPE: Láhve na šampony, nádoby na skladování potravin, láhve na prádlo a úklid domácnosti, přepravní nádoby, džbány na mléko, vodu a džus, láhve na prací prostředky, tašky na potraviny, recyklační koše, vodní dýmky
LDPE: Sáčky na chemické čištění a noviny, smršťovací fólie, fólie, stlačitelné lahve (med/hořčice), sáčky na chleba, sáčky na odpadky
Na závěr lze říci, že HDPE a LDPE jsou různé druhy polyethylenu a klíčový rozdíl mezi nimi je uspořádání molekul polymeru. V důsledku toho mohou mít podstatně odlišné fyzikální vlastnosti a různé aplikace.
