Chemische Beständigkeit Quick-Ref: Uhmwpe/Hdpe im Vergleich zu gängigen Industriemedien

Wenn Sie den falschen Kunststoff für einen Tank, eine Auskleidung oder eine Bodenmatte wählen, tauschen Sie nicht nur eine Platte aus.
Man hat Produktionsausfälle, muss ein großes Durcheinander beseitigen und manchmal wird sogar eine ganze Charge verschrottet.

Deshalb reden wir so viel über chemische Beständigkeit wenn wir entwerfen UHMWPE- und HDPE-Folien und -Platten bei Dongxing Rubber.
Schauen wir uns das wirkliche Bild an, in einfachen Worten und mit einer kurzen Tabelle, die Sie im Kopf behalten können.

Inhaltsübersicht

Warum chemische Beständigkeit für UHMWPE/HDPE-Platten wichtig ist

UHMWPE und HDPE sehen auf dem Papier ähnlich aus:

beide sind aus Polyethylen
beide sind leicht, robust und einfach zu bearbeiten
beide sind üblich für Tanks, Auskleidungen von Schächten, Straßenmatten, Eisbahnplatten und Schutzbleche

Aber in der Praxis geht es um andere Dinge:

wird dieses Blatt aufweichen oder anschwellen in meiner Chemikalie?
was passiert, wenn die Temperatursprünge?
verhält es sich immer noch so, nachdem fünf Jahre Abwaschung und KVP?
kann ich das gleiche Material in Lebensmittelbereich und Säurebereich?

Wenn die Antwort falsch ist, werden Ihre schönen UHMWPE-HDPE-Folien und -Platten nur zu einem weiteren Wartungsproblem.

Chemische Beständigkeit von UHMWPE/HDPE gegenüber nicht-oxidierenden Säuren, Basen und Salzen

Die gute Nachricht zuerst. Für die meisten “normalen” Prozessmedien eignen sich beide Materialien sehr gut.

Typisch “Grüne Zone” Medien:

Salzsäure bei niedriger und mittlerer Konzentration
verdünnte Schwefelsäure
viele organische Säuren wie Essigsäure (in normalen Mengen)
Natriumhydroxid / Natronlauge Reinigungslösungen
Salzsolen, Düngerlösungen, viele neutrale Salzbäder

In diesen Fällen:

UHMWPE: sehr wenig Angriff, Oberfläche bleibt stabil
HDPEauch nach längerem Kontakt bei Raumtemperatur nur sehr geringe Veränderung

Aus diesem Grund verwenden so viele Pflanzen PP/PE-Produkte und MG Technische Kunststoffplatten für:

Beizbehälter
Düngemittelbehälter
Salzwasserspeicher
Rauchgaswaschkufen
Chemikalien-Transferschalen

Wenn Ihre Medienliste hauptsächlich aus nicht oxidierenden Säuren, Laugen und Salzen bei moderaten Temperaturen besteht, sind sowohl UHMWPE als auch HDPE sichere Ausgangspunkte.

Grenzwerte für stark oxidierende Säuren und Oxidationsmittel

Jetzt ist die roter Bereich.

Sowohl UHMWPE als auch HDPE mögen das nicht:

hochkonzentrierte Salpetersäure
sehr starke Schwefelsäure (70-98 %) bei hoher Temperatur
rauchende Säuren
stark oxidierende Mischungen (wie Säure + Oxidationsmittel)
aggressive Peroxidmischungen bei hoher Temperatur
freie Halogene (Chlor, Brom) in starker Form

Hier kann die Polymerkette reißen, die Oberfläche kann spröde werden, und es können Risse, Spannungsrisse oder ein vollständiger Angriff auftreten.

In diesem Bereich gelten die üblichen Regeln für die Planung von Anlagen:

UHMWPE und HDPE nicht zu sehr strapazieren
über Fluorpolymere oder andere hochwertige Materialien nachdenken
oder Belichtung beibehalten kurz und kalt, wenn Sie wirklich müssen

Bei einer Salpetersäurebeizanlage beispielsweise sind PE-Folien in der Regel nicht das Hauptmaterial für die Wandung, sie kommen nur in kleinen Teilen mit kontrolliertem Kontakt vor.

Chemische Beständigkeit von UHMWPE/HDPE in organischen Lösungsmitteln

Organische Lösungsmittel sind etwas komplizierter. Der Name des Lösungsmittels reicht nicht aus, Sie brauchen auch die Familie.

Generell:

Alkohole (Ethanol, Isopropanol, viele Glykole)
- UHMWPE: verhält sich gut bei Raumtemperatur
- HDPE: ebenfalls stabil, Oberflächenveränderung ist sehr gering
Aliphatische Kohlenwasserstoffe (Hexan, Mineralöl, dieselartige Stoffe)
- UHMWPE: in der Regel “OK, aber Vorsicht bei Schwellungen”.”
- HDPE: ähnliches Verhalten, geringe Quellung unter bestimmten Bedingungen
Aromaten (Toluol, Xylol) und chlorierte Lösungsmittel
- sowohl UHMWPE als auch HDPE können stark quellen
- die mechanischen Eigenschaften verschlechtern sich, insbesondere unter Belastung
- bei hohen Temperaturen wird es richtig schlimm

Wenn Sie also ein Pumpenskid mit Hexan und ein wenig Alkohol betreiben, kann PE in Ordnung sein.
Für die Umwälzung von heißem Toluol bei hohen Temperaturen ist dies jedoch keine gute Idee. Sie wollen nicht, dass sich die Stützpolster unter dem Pumpenrahmen durchbiegen und durchhängen.

Einfluss von Temperatur und Konzentration auf die chemische Beständigkeit

Hier passieren viele Designfehler. Der Name der Chemikalie ist derselbe, aber die Bedingungen sind es nicht.

Wichtige Faustregeln:

höher Temperatur = schnellerer Angriff, mehr Schwellungen
höher Konzentration = stärkerer Angriff
länger Belichtungszeit = mehr Schaden
mechanische Belastung + chemisch = Risiko der Spannungsrissbildung

So kann ein HDPE-Tank, der für 30 % Säure bei 25 °C perfekt aussieht, bei 60 % bei 60 °C anfangen zu leiden.
Derselbe chemische Name, aber eine andere Welt.

Wenn Sie mit Dongxing Rubber über ein Projekt sprechen, schicken Sie nicht einfach “Schwefelsäure”.
Senden:

Konzentrationsbereich
Arbeitstemperatur und Reinigungstemperatur
Kontaktzeit (kontinuierlich, Batch, Spritzer)
mechanische Belastung (statisch, dynamisch, Stoß)

Das ist echtes Ingenieurwissen, nicht nur Katalogwissen.

UHMWPE vs. HDPE Chemische Beständigkeit und mechanische Sicherheitsspanne

Aus chemischer Sicht liegen UHMWPE und HDPE sehr nahe beieinander.
In vielen Tabellen sieht ihre chemische Beständigkeit fast gleich aus.

Warum also achten Konstrukteure immer noch mehr auf UHMWPE für schwierige Aufgaben?

Weil UHMWPE hat:

viel höheres Molekulargewicht
bessere Schlagzähigkeit
bessere Verschleißfestigkeit
hervorragendes Gleitverhalten

Also die chemisches Fenster ist ähnlich, aber die mechanische Sicherheitsmarge ist größer.

Typische Logik in realen Projekten:

HDPE für Tanks und große Platten im Weichbetrieb
UHMWPE für Auskleidungen, Aufprallzonen, Rutschenböden, Kettenführungen und Bodenschutz- und Straßenmatten

Bei einer Kombination aus chemischem Angriff + Abrieb + Schlag ist UHMWPE in vielen Fällen die “sicherere” Wahl, selbst wenn die reine chemische Bewertung gleich ist.

Chemische Beständigkeit in Reinigungsmedien für Lebensmittel, Getränke und Pharmazeutika

Bei Projekten in der Lebensmittel- und Kühlkette geht es nicht nur um die Bekämpfung von Chemikalien.
Sie bekämpfen sie gemeinsam mit:

wiederholte Heißwasserspülung
häufige ätzende Reinigung
Desinfektionsmittel wie Hypochlorit
mechanische Einwirkungen durch Tabletts, Wagen, Paletten

Hier wird UHMWPE gerne eingesetzt:

Eisbahnprodukte und Bretter
Band-Seitenführungen
Schneidebretter und Verschleißstreifen
Kühlraum-Stoßfänger und Aufpralldämpfer

Und warum? Weil:

es ist beständig gegen typische CIP-Laugen und milde Säuren
er hält Salzsprühnebel und Salzlake stand
es saugt kein Wasser auf
es hält die Reibung lange niedrig

Für Strahlungsbereiche oder nuklearmedizinische Räume, Blei-Bor-Polyethylen-Platten eine weitere Schicht hinzufügen:

PE-Basismatrix mit gutem chemischen Verhalten
plus abschirmende Füllstoffe für Neutronen und Gamma

So erhalten Sie eine ähnliche Kompatibilität mit vielen Reinigungschemikalien und zusätzlich die Abschirmfunktion.

Beispiel einer Quick-Ref-Tabelle für die chemische Beständigkeit von UHMWPE/HDPE

Sie können diese Tabelle in Ihren Entwurfsnotizen verwenden.
Es ist keine vollständige Spezifikation, aber sie vermittelt ein schnelles Gefühl.

Mediengruppe	Typische Beispiele	UHMWPE-Verhalten (Umgebung)	HDPE-Verhalten (Umgebung)	Kommentar zum Entwurf
Nicht oxidierende Säuren	HCl, verdünntes H₂SO₄, Essigsäure	Sehr gut, wenig oder kein sichtbarer Angriff	Sehr gut, wenig oder keine sichtbare Veränderung	Oft die erste Wahl bei Bettlaken, Tellern und Einlagen.
Ätzende Stoffe und Laugen	NaOH, KOH Reinigungsflüssigkeiten	Ausgezeichnet, stabil auch bei hoher Konzentration, wenn nicht zu heiß	Ausgezeichnet, auch sehr stabil	Ideal für CIP-Tanks, Waschstraßen und Schrankinnenräume.
Salzlösungen / Solen	NaCl, Nitrate, Sulfate	Ausgezeichnet, fast keine Wirkung	Ausgezeichnet, fast keine Wirkung	Gut geeignet für Düngemittel, Solebehälter und Kühlraumausstattung.
Alkohole und Glykole	Ethanol, IPA, Glykole	Sehr gut, geringe Schwellung	Sehr gut, geringe Schwellung	OK für Dosiersysteme und Waschflüssigkeiten.
Aliphatische Kohlenwasserstoffe	Hexan, Mineralöle	Gut, leichtes Anschwellen bei höherer Temperatur und längerer Zeit	Gut, ähnliches Muster	Achten Sie auf die kombinierte Belastung + Temperatur, planen Sie einen gewissen Spielraum ein.
Aromaten/Halogenierte	Toluol, Xylol, chlorierte Lösungsmittel	Schwellung, Eigenschaftsverlust bei langem oder heißem Betrieb	Schwellungen, oft nicht empfohlen bei heißem Einsatz	Hier ist es besser, andere Kunststoffe zu verwenden, nicht UHMWPE/HDPE.
Stark oxidierende Säuren	Konzentrierte HNO₃, heiße starke H₂SO₄	Schlechter, starker Angriff und Rissbildung möglich	Schlecht bis eingeschränkt, insbesondere bei hohen Temperaturen	Verwenden Sie widerstandsfähigere Materialien, PE nur bei sehr weichen Bedingungen.

Natürlich sollten Sie die endgültigen Daten immer anhand des detaillierten Diagramms überprüfen, aber so haben Sie zumindest einen guten Überblick über die Situation.

Wie Sie chemische Beständigkeitstabellen verwenden, bevor Sie Dongxing Rubber anrufen

Abschließend finden Sie hier eine kurze “Ingenieur-Checkliste”, die Sie verwenden können, bevor Sie Ihre Anfrage abschicken:

Führen Sie alle Medien auf, einschließlich Reinigungsflüssigkeiten und Notfallchemikalien.
Schreiben Sie für jedes Produkt die Konzentration, die Temperatur und die Kontaktzeit auf.
Markieren Sie, welche Teile Stößen, Rutschen oder starkem Verschleiß ausgesetzt sind.
Bei Verschleißzonen sollten Sie zuerst an UHMWPE-Platten und -Liner denken.
Für große, statische Platten mit schonenden Medien reichen HDPE-Platten oft aus.
Für Abschirmung und chemische Beständigkeit eignen sich Platten aus Blei-Bor-Polyethylen.

Wenn Sie diese Informationen an Dongxing Rubber weitergeben, können wir Sie mit anderen zusammenbringen:

das Recht UHMWPE HDPE-Platten und -Platten
Maßanfertigung und Bearbeitung
OEM/ODM-Unterstützung für PP/PE-Produkte, Nylonplatten, Bodenmatten, Eisbahnplatten und mehr
Großhandelsoptionen für Ihre langfristigen Projekte

Auf diese Weise kann man nicht einfach “Plastik erraten”.
Sie bauen eine Anlage, die stabil läuft, weniger Lecks aufweist, weniger Wartungsarbeiten zur Brandbekämpfung erfordert und Ihren Kunden das Gefühl gibt, dass Sie den Prozess wirklich kennen und nicht nur den Katalog.