Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n ≅ 1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена низкого давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена среднего давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкое содержание кристаллической фазы и соответственно более низкая плотность ПВД по сравнению с ПНД и ПСД.
Показатели, характеризующие строение полимерной цепи различных видов полиэтилена
Показатель
|
ПВД
|
ПСД
|
ПНД
|
Общее число групп СН3 на 1000 атомов углерода:
|
21,6
|
5
|
1,5
|
Число концевых групп СН3 на 1000 атомов углерода:
|
4,5
|
2
|
1,5
|
Этильные ответвления
|
14,4
|
1
|
1
|
Общее количество двойных связей на 1000 атомов углерода
|
0,4—0,6
|
0,4—0,7
|
1,1—1,5
|
в том числе:
|
* винильных двойных связей (R-CH=CH2), %
|
17
|
43
|
87
|
* винилиденовых двойных связей , %
|
71
|
32
|
7
|
* транс-виниленовых двойных связей (R-CH=CH-R’), %
|
12
|
25
|
6
|
Степень кристалличности, %
|
50—65
|
75—85
|
80—90
|
Плотность, г/см³
|
0,9—0,93
|
0,93—0,94
|
0,94—0,96
|
Полиэтилен низкого давления[ | ]
Физико-механические свойства ПНД при 20 °C
Параметр
|
Значение
|
Плотность, г/см³
|
0,94—0,96
|
Разрушающее напряжение, кгс/см²
|
* при растяжении
|
100—170
|
* при статическом изгибе
|
120—170
|
* при срезе
|
140—170
|
Относительное удлинение при разрыве, %
|
500—600
|
Модуль упругости при изгибе, кгс/см²
|
1200—2600
|
Предел текучести при растяжении, кгс/см²
|
90—160
|
Относительное удлинение в начале течения, %
|
15—20
|
Твёрдость по Бринеллю, кгс/мм²
|
1,4—2,5
|
С увеличением скорости растяжения образца разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве уменьшаются, а предел текучести при растяжении возрастает.
С повышением температуры разрушающее напряжение полиэтилена при растяжении, сжатии, изгибе и срезе понижается. а относительное удлинение при разрыве возрастает до определённого предела, после которого также начинает снижаться
Изменение разрушающего напряжения при сжатии, статическом изгибе и срезе в зависимости от температуры (определено при скорости деформации 500 мм/мин и толщине образца 2 мм)
Разрушающее напряжение, кгс/см²
|
Температура, °С
|
20
|
40
|
60
|
80
|
при сжатии
|
126
|
77
|
40
|
—
|
при статическом изгибе
|
118
|
88
|
60
|
—
|
при срезе
|
169
|
131
|
92
|
53
|
Зависимость модуля упругости при изгибе ПВД от температуры
Температура, °С
|
−120
|
−100
|
−80
|
−60
|
−40
|
−20
|
0
|
20
|
50
|
Модуль упругости при изгибе, кгс/см²
|
28100
|
26700
|
23200
|
19200
|
13600
|
7400
|
3050
|
2200
|
970
|
Необходимо отметить, что свойства изделий из полиэтилена будут существенно зависеть от режимов их изготовления (скорости и равномерности охлаждения) и условий эксплуатации (температуры, давления, продолжительности. воздействия нагрузки и т. п.).
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности[ | ]
Основная статья: Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности
Относительно новой и перспективной разновидностью полиэтилена является сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (СВМПЭ, англ. UHMW PE), изделия из которого обладают рядом замечательных свойств: высокой прочностью и ударной вязкостью в большом диапазоне температур (от −200°С до + 100°С), низким коэффициентом трения, большими химо- и износостойкостью и применяются в военном деле (для изготовления бронежилетов, шлемов), машиностроении, химической промышленности и др.[источник не указан 34 дня