主要是采用低壓生產(chǎn),故又稱低壓聚乙烯。HDPE分子中支鏈少,結(jié)晶度高(85%-90%),密度高(0.941-0.965),具有較高的使用溫度,硬度、力學強度和耐化學藥品性較好。
聚乙烯:適用于中空吹塑、注塑和擠出各種制品(硬),如各種容器、網(wǎng)、打包帶,并可用作電纜覆層、管材、異型材、片材等。
聚乙烯樹脂分類及性能
聚乙烯的種類:
(1) LDPE:低密度聚乙烯(又稱高壓聚乙烯)
(2) LLDPE:線形低密度聚乙烯
(3) MDPE:中密度聚乙烯
(4) HDPE:高密度聚乙烯(又稱低壓聚乙烯)
(5) UHMWPE:超高分子量聚乙烯
(6) 改性聚乙烯:氯化聚乙烯(CPE)、交聯(lián)聚乙烯(PEX)
(7) 乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烴(如辛烯POE、環(huán)烯烴)的共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物(EAA、EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH)。分子量達到300萬-600萬的聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強度非常高,可以用來做防彈衣。
性質(zhì):
本色、圓柱狀或扁圓狀顆粒,顆粒光潔,粒子的尺寸在任意方向上應為2mm~5mm,無機械雜質(zhì),具熱塑性。粉料為本白色粉末,合格品允許有微黃色。常溫下不溶于一般溶劑,但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中長時間接觸時能溶脹,在70℃以上時稍溶于甲苯、醋酸中。在空氣中加熱和受日光影響發(fā)生氧化作用。能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕。吸水性小,在低溫時仍能保持柔軟性,電絕緣性高。
生產(chǎn)工藝:采用氣相法和淤漿法二種生產(chǎn)工藝。其中,淤漿法環(huán)管生產(chǎn)工藝以菲利浦斯公司、Basell公司和北歐的北星環(huán)管工藝技術(shù)為代表。釜式淤漿法則以日本三井公司CX工藝為代表。
用途:
采用注塑、吹塑、擠塑、滾塑等成型方法,生產(chǎn)薄膜制品、日用品及工業(yè)用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶和結(jié)扎帶,繩纜、魚網(wǎng)和編織用纖維、電線電纜等。
-CH2-CH2-n 簡稱PE,是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業(yè)上,也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良;但聚乙烯對于環(huán)境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異,主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。采用不同的生產(chǎn)方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的產(chǎn)物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛,主要用來制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,并可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發(fā)展,聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展,產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產(chǎn)能力為24.65Mt,在建裝置能力為3.16Mt。
分類
一般性能:
聚乙烯樹脂為無毒、無味的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似蠟的手感,吸水率低,小于0.01%。聚乙烯膜透明,并隨結(jié)晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透氣性較大,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝。易燃、氧指數(shù)為17.4,燃燒時低煙,有少量熔融落滴,火焰上黃下籃,有石蠟氣味。聚乙烯的耐水性較好。制品表面無極性,難以粘合和印刷,經(jīng)表面處理有所改善。支鏈多其耐光降解和耐氧化能力差。
力學性能:
聚乙烯的力學性能一般,拉伸強度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性好。沖擊強度LDPE> LLDPE> HDPE,其他力學性能LDPE< LLDPE< HDPE。主要受密度、結(jié)晶度和相對分子質(zhì)量的影響,隨著這幾項指標的提高,其力學性能增大。耐環(huán)境應力開裂性不好,但當相對分子質(zhì)量增加時,有所改善。耐穿刺性好,其中LLDPE最好。
熱學性能:
聚乙烯的耐熱性不高,隨相對分子質(zhì)量和結(jié)晶度的提高有所改善。耐低溫性能好,脆性溫度一般可達-50℃以下;并隨相對分子質(zhì)量的增大,最低可達-140℃。聚乙烯的線膨脹系數(shù)大,最高可達(20~24)×10-5/K。熱導率較高。
性能:
因聚乙烯無極性,所以具有介電損耗低、介電強度大的電性能優(yōu)異,即可以做調(diào)頻絕緣材料、耐電暈性塑料,又可以做高壓絕緣材料。
環(huán)境性能:
聚乙烯屬于烷烴惰性聚合物,具有良好的化學穩(wěn)定性。在常溫下耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,但不耐強氧化劑如發(fā)煙硫酸、濃硝酸和鉻酸等。聚乙烯在60℃以下不溶于一般溶劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂。溫度超過60℃后,可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節(jié)油、礦物油及石蠟中;溫度高于100℃,可溶于四氫化萘。
由于聚乙烯分子中含有少量雙鍵和醚鍵,其耐候性不好,日曬、雨淋都會引起老化,需要加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。
加工特性:
因LDPE、HDPE的流動性好,加工溫度低,粘度大小適中,分解溫度低,在惰性氣體中高溫度300℃不分解,所以是一種加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高,需要增加電機功率20%~30%;易發(fā)生熔體破裂,需增加口模間隙和加入加工助劑;加工溫度稍高,可達200~215℃。聚乙烯的吸水率低,加工前不
需要干燥處理。
聚乙烯熔體屬于非牛頓流體,粘度隨溫度的變化波動較小,而剪切速率的增加下降快,并呈線性關系,其中以LLDPE的下降最慢。
聚乙烯制品在冷卻過程中容易結(jié)晶,因此,在加工過程中應注意模溫。以控制制品的結(jié)晶度,使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收縮率大,在設計模具時一定要考慮。
聚乙烯的熔體流動速率與制品種類的關系如下表所示
聚乙烯熔體流動速率與制品種類的關系
用途  熔體流動速率,g/10min
LDPE  LLDPE  HDPE
聚乙烯的用途:
用途  占樹脂的比例  制品
薄膜類制品:LDPE的50% HDPE的10% LLDPE的70%用于食品、日用品、蔬菜、收縮、自粘、垃圾等輕質(zhì)包裝膜,地膜、棚膜、保鮮膜等。重包裝膜,撕裂膜、背心袋等。 包裝膜,垃圾袋、保鮮袋、超薄地膜等。
注塑制品:HDPE的30% LDPE的10% LLDPE的10%
日用品如:盆、筒、簍、盒等,周圍箱、瓦楞箱、暖瓶殼、杯、臺、玩具等。
中空制品:以HDPE為主用于裝食品油、酒類、汽油及化學試劑的桶,玩具。
管材類制品:以HDPE為主給水、輸氣、灌溉、穿線、吸管、筆芯、用的管材,化妝品、藥品、鞋油、牙膏等用的管材。
絲類制品:圓絲用HDPE
扁絲用: HDPE和LLDPE漁網(wǎng)、纜繩、工業(yè)濾網(wǎng)、民用紗窗等。紡織袋、布、撕裂膜。
電纜制品:以LDPE為主 電纜絕緣和保護材料
其他制品:HDPE、LLDPE LDPE 打包帶 型材
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