توزیع وزن مولکولی در لوله پلی اتیلن و تاثیر آن بر خواص مولکولی

معمولاً توزیع وزن مولکولی در لوله پلی اتیلن ، از یک منحنی توزیع نرمال زنگوله شکل که در نظریه احتمالات گوسی تشریح شده است، تبعیت می‌کند. مثل همه جامعه‌های آماری دیگر، نمودار زنگوله شکل می‌تواند نمود توزیع باریک تا پهن باشد. پلیمری با توزیع وزن مولکولی باریک، دارای مولکول‌هایی است که از نظر وزن مولکولی تقریباً با یکدیگر یکسان هستند. چنین پلیمری با آهنگ سریع‌تر و یکنواخت تری بلورین می‌شود. قطعه حاصل از این بلورینگی کمتر تاب برمی دارد.

توزیع وزن مولکولی در لوله پلی اتیلن

پلیمری که زنجیره‌هایی با طول‌های مختلف از کوتاه تا بلند دارد، توزیع وزن مولکولی عریض دارد. رزین‌هایی با این نوع توزیع وزن مولکولی، مقاومت خوبی در برابر رشد آرام ترک[۳] (SGC) دارند، همچنین مقاومت در برابر ضربه[۴] و فرآیند پذیری خوبی دارند.

برخی پلیمرها توزیع مولکولی دوقله ای[۵] دارند که بیانگر وجود مخلوطی از دو جمعیت پلیمری مختلف است که هر یک وزن مولکولی متوسط و توزیع وزن مولکولی بخصوص خود را دارند. رزین‌هایی که توزیع وزن مولکولی دوقله‌ای دارند، حاوی مولکول‌های پلی‌اتیلن با زنجیره‌های خیلی کوتاه و خیلی بلند هستند که ضمن حفظ فرآیند پذیری خوب، باعث ایجاد خواص فیزیکی عالی در رزین می‌شود. توزیع‌های وزن مولکولی مختلف در شکل نشان داده شده است.

بیشتر بخوانید: لوله پلی اتیلن و آزمون ها و تست های کنترل عیوب ظاهری لوله پلی اتیلن

جدیدترین نسل لوله‌های HDPE که با نام مواد پربازده[۶] (بعنوان نمونه PE 4710) شناخته می‌شوند، اکثراً از رزین‌های دونمایی تولید می‌شوند. لوله‌هایی که از چنین رزین‌هایی تولید می‌شوند با شاخص‌هایی از قبیل مقاومت واقعاً منحصر بفرد در برابر رشد آرام ترک (SCG)، بهبود چشم گیر در عملکرد بلند مدت، تحمل فشارهای بالاتر و یا ظرفیت جریانی بیشتر، و بهبود مقاومت در برابر مواد شیمیایی شناخته می‌شوند. این شاخص‌ها هیچگونه تأثیر منفی بر هیچ یک از مزایای عمومی استفاده از لوله‌های پلی‌اتیلن ندارد.

نمودار توزیع وزن مولکولی در لوله پلی اتیلن

                                                            شکل توزیع وزن مولکولی درلوله پلی اتیلن

توزیع وزن مولکولی وابستگی زیادی به نوع فرآیندهایی دارد که برای تولید رزین پلی‌اتیلن مورد استفاده قرار گرفته‌اند. پلیمرهایی که چگالی و متوسط وزن مولکولی یکسانی دارند، آهنگ جریان مذاب نسبتاً مستقل از توزیع وزن مولکولی است. بنابراین رزین‌هایی که چگالی و شاخص ذوب (MI) یکسانی دارند، می‌توانند توزیع وزن مولکولی بسیار متفاوتی داشته باشند. علاوه بر توزیع مولکولی محاسبه افت فشار در لوله پلی اتیلن نیز حائز اهمیت است.

[۱]MWD: Molecular Weight Distribution

[۲] Warpage

[۳]SCG: Slow Crack Growth

[۴] Impact

[۵] Bimodal

[۶] High performance material

۰۴

دی ۱۳۹۶

اشتراک گذاری در