پلی اتن، یکی از رایج‌ترین پلیمرها در صنایع مختلف، به دو نوع اصلی بدون شاخه و شاخه‌دار تقسیم می‌شود. این دو نوع پلی اتن ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متفاوتی دارند که یکی از مهمترین آن‌ها چگالی آن‌ها است. در این مقاله به بررسی دلایل چگالی کمتر پلی اتن شاخه‌دار نسبت به نوع بدون شاخه آن پرداخته خواهد شد.
چگالی و ساختار پلی اتن
چگالی یک ماده نشان‌دهنده‌ی میزان وزن آن نسبت به حجم است. در مورد پلی اتن، این ویژگی به ساختار مولکولی آن وابسته است. پلی اتن بدون شاخه، دارای زنجیرهای طولانی و متراکم‌تر است که باعث می‌شود حجم کمتری برای یک وزن مشخص اشغال کند. در مقابل، پلی اتن شاخه‌دار دارای زنجیرهای فرعی است که فاصله‌های بیشتری بین زنجیرهای اصلی به وجود می‌آورد.
ساختار مولکولی پلی اتن شاخه‌دار
پلی اتن شاخه‌دار عموماً دارای زنجیرهای فرعی و نامنظم است که نقاط تداخلی کمتری ایجاد می‌کند. این زنجیرهای فرعی مانع از چیدمان منظم مولکول‌ها در بافت پلیمر می‌شوند و در نتیجه، فضای خالی بیشتری در ماده ایجاد می‌کنند. این فضای خالی به معانی کاهش چگالی منجر می‌شود.
تأثیر بر چگالی
چگالی پلی اتن بدون شاخه به دلیل چیدمان منظم و فشرده زنجیرها بیشتر است. این زنجیرها به راحتی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و کمترین فضای خالی را اشغال می‌کنند. در مقابل، در پلی اتن شاخه‌دار، زنجیرها نمی‌توانند به این شکل نزدیک به هم قرار بگیرند و بنابراین، مواد ترکیبی در مقیاس ماکروسکپی از چگالی کمتری برخوردار هستند.
مزایا و معایب
پلی اتن شاخه‌دار با وجود چگالی کمتر، مزایایی نیز دارد مثل انعطاف‌پذیری بیشتر و مقاومت در برابر ترک. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که پلی اتن شاخه‌دار در بسیاری از کاربردهای صنعتی جذاب‌تر شود. اما باید به این نکته توجه کرد که این ویژگی‌ها ممکن است در مواقعی برای برخی از کاربردها ناخواسته باشند، زیرا چگالی معمولا به شدت بر ویژگی‌های مکانیکی مواد تأثیر می‌گذارد.
نتیجه‌گیری
به طور کلی، پلی اتن شاخه‌دار به دلیل ساختار مولکولی خاص خود و فاصله‌های بیشتر بین زنجیرهای آن، چگالی کمتری نسبت به نوع بدون شاخه دارد. این ویژگی‌ها می‌توانند در کاربردهای مختلف تأثیرات متفاوتی داشته باشند که بررسی آن‌ها می‌تواند به انتخاب مناسب مضخات پلیمر کمک کند.
سوالات متداول
چگالی پلی اتن شاخه‌دار چه میزان است؟
چگالی پلی اتن شاخه‌دار معمولاً در حدود 0.91 تا 0.93 گرم بر سانتی‌متر مکعب است، در حالی که پلی اتن بدون شاخه چگالی بالاتری در حدود 0.95 تا 0.97 گرم بر سانتی‌متر مکعب دارد.
آیا چگالی پایین‌تر به معنای کیفیت پایین‌تر است؟
نه، چگالی پایین‌تر لزوماً به معنای کیفیت پایین‌تر نیست. پلی اتن شاخه‌دار ممکن است مزایای دیگری از جمله انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر ترک داشته باشد که در برخی کاربردها بسیار مهم است.
در کدام صنایع پلی اتن شاخه‌دار مورد استفاده قرار می‌گیرد؟
پلی اتن شاخه‌دار به طور گسترده در صنایع بسته‌بندی، لوازم خانگی و تولید فیلم‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.