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更新日期2013-02-27 18:04
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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:
?。?) LDPE:低密度聚乙烯(又稱高壓聚乙烯)
(2) LLDPE:線形低密度聚乙烯
?。?) MDPE:中密度聚乙烯
(4) HDPE:高密度聚乙烯(又稱低壓聚乙烯)
?。?) 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)
?。?) 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(dá)到300萬(wàn)-600萬(wàn)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(qiáng)度非常高,可以用來(lái)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(yīng)為2mm~5mm,無(wú)機(jī)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(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)能溶脹,在70℃以上時(shí)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(shí)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(jiǎn)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(wú)臭,無(wú)毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70~-100℃),化學(xué)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(duì)于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)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(lái)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(dá)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
有多種分類方法,主要按密度(圖1)分類:①高密度聚乙烯,是不透明的白色粉末,造粒后為乳白色顆粒,分子為線型結(jié)構(gòu),很少支化現(xiàn)象,是較典型的結(jié)晶高聚物。機(jī)械性能均優(yōu)于低密度聚乙烯,熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高,約126~136℃,其脆化溫度比低密度聚乙烯低,約-100~-140℃。②低密度聚乙烯,是無(wú)色、半透明顆粒,分子中有長(zhǎng)支鏈,分子間排列不緊密。③線型低密度聚乙烯,分子中一般只有短支鏈存在,機(jī)械性能介于高密度和低密度聚乙烯兩者之間,熔點(diǎn)比普通低密度聚乙烯高15℃,耐低溫性能也比低密度聚乙烯好,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性比普通低密度聚乙烯高數(shù)十倍。此外,按生產(chǎn)方法可分為低壓法聚乙烯、中壓法聚乙烯和高壓法聚乙烯(表1),聚乙烯的生產(chǎn)方法不同,其密度及熔體指數(shù)(表示流動(dòng)性)也不同(圖2)。按分子量可分為低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯(表2)。
編輯本段性能
一般性能
聚乙烯樹脂為無(wú)毒、無(wú)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(shí)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(wú)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(xué)性能
聚乙烯的力學(xué)性能一般,拉伸強(qiáng)度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性好。沖擊強(qiáng)度LDPE>LLDPE>HDPE,其他力學(xué)性能LDPE<LLDPE<HDPE。主要受密度、結(jié)晶度和相對(duì)分子質(zhì)量的影響,隨著這幾項(xiàng)指標(biāo)的提高,其力學(xué)性能增大。耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不好,但當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量增加時(shí),有所改善。耐穿刺性好,其中LLDPE最好。
熱學(xué)性能
聚乙烯的耐熱性不高,隨相對(duì)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(dá)-50℃以下;并隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大,最低可達(dá)-140℃。聚乙烯的線膨脹系數(shù)大,最高可達(dá)(20~24)×10-5/K。熱導(dǎo)率較高。
電學(xué)性能
因聚乙烯無(wú)極性,所以具有介電損耗低、介電強(qiáng)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(xué)穩(wěn)定性。在常溫下耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,但不耐強(qiáng)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(zhǎng)期接觸會(huì)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(huì)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(dòng)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(jī)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(dá)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(dòng)較小,而剪切速率的增加下降快,并呈線性關(guān)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(yīng)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(shè)計(jì)模具時(shí)一定要考慮。
聚乙烯的熔體流動(dòng)速率與制品種類的關(guān)系如下表所示
聚乙烯熔體流動(dòng)速率與制品種類的關(guān)系
用途 熔體流動(dòng)速率,g/10min
LDPE LLDPE HDPE
吹塑薄膜
重包裝薄膜
擠出平膜
單絲、扁絲
管材、型材
中空吹塑容器
電纜絕緣層
注塑制品
涂覆
旋轉(zhuǎn)成型 0.3~8.0
0.1~1.0
1.4 ~2.5
-
0.1 ~5.0
0.3 ~0.5
0.2 ~0.4
1.5 ~50
20 ~200
0.75 ~20 0.3 ~3.3
0.1 ~1.6
2.5 ~4.0
1.0 ~2.0
0.2 ~2.0
0.3 ~1.0
0.4 ~1.0
2.3 ~50
3.3 ~11
1.0 ~25 0.5 ~8.0
3.0 ~6.
-
0.25 ~1.2
0.1 ~5.0
0.2 ~1.5
0.5 ~8.0
2.0 ~20
5.0 ~10
3.0 ~20
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(tái)、玩具等。
中空制品 以HDPE為主 用于裝食品油、酒類、汽油及化學(xué)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(hù)材料
其他制品 HDPE、LLDPE
LDPE 打包帶
型材
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