PE(聚乙烯)分类以及特性和应用

【万通商务网】什么是聚乙烯:

　　聚乙烯是最结构简单的高分子、也是应用最广泛的高分子材料 .

　　它是由重复的－CH2－单元连接而成的 . 聚乙烯是通过乙烯(CH2=CH2)的加成聚合而成的 .

　　聚乙烯的性能取决于它的聚合方式 . 在中等压力(15－30大气压)、有机化合物催化条件下进行Ziegler－Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE) . 这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的、且分子链很长、分子量高达几十万 . 如果是在高压力(100－300MPa)、高温(190－210℃)、过氧化物催化条件下自由基聚合、生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)、它是支化结构的 .

　　聚合压力大小：高压、中压、低压 .

　　聚合实施方法： 淤浆法、溶液法 、气相法  .

　　产品密度大小：高密度、中密度、低密度、线性低密度 .

　　产品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量 .

　　聚乙烯特性

　　聚乙烯无臭、无毒、手感似蜡、具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达－70～－100℃)、化学稳定性好、能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)、常温下不溶于一般溶剂、吸水性小、电绝缘性能优良 . 但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的、耐热老化性差 .

　　聚乙烯的性质因品种而异、主要取决于分子结构和密度 .

　　聚乙烯的种类

　　1、LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯
　　2、LLDPE：线形低密度聚乙烯
　　3、MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂
　　4、HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯
　　5、UHMWPE：超高分子量聚乙烯
　　6、改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯(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－其它烯烃(如辛烯POE、环烯烃)的共聚物、乙烯－不饱和酯共聚物(EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH)
　　分子量达到3、000、000－6、000、000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE) . 超高分子量聚乙烯的强度非常高、可以用来做防弹衣 .

　　主要方法：

　　液相法(又分为溶液法和淤浆法)和气相法(物料在反应器中的相态类型) . 我国主要采用齐格勒催化剂的淤浆法 .

　　条件与过程描述：纯度99%以上的乙烯在催化剂四氯化钛和一氯二乙基铝存在下、在压力0.1－0.5MPa和温度65－75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤浆 . 经醇解破坏残余的催化剂、中和、水洗、并回收汽油和未聚合的乙烯、经干燥、造粒得到产品 .

　　HDPE：

　　1、淤浆法HDPE的生产流程

　　2、HDPE的特性

　　基本性能：无臭、无味、无毒的不透明的白色粉末、造粒后为乳白色颗粒 .

　　玻璃化温度：－78℃ .

　　熔点：比低密度聚乙烯高、约126～136℃  .

　　密度：0.942－0.950(无定型态密度(25℃): 0.855 g/cm3、晶体密度(25℃): 1.00 g/cm3 . ) .
　　是分子为线型结构、很少支化现象、是较典型的结晶高聚物 . 机械性能均优于低密度聚乙烯、熔点、其脆化温度比低密度聚乙烯低、约－100～－140℃ .

　　优点：

　　1、良好的耐热性(软化点120－125℃)和耐寒性(脆化温度：－70℃)、使用温度可达100℃ .
　　2、机械性能(拉伸、弯曲、压缩、剪切强度和硬度均优于LDPE、耐磨性好 .
　　3、介电性能优良(绝缘材料！) .
　　4、化学稳定性良好、室温下不溶于任何有机溶剂、耐酸、碱、盐 .
　　5、吸水性和水蒸汽透过率很低(包装好材料！) .

　　缺点：

　　1、耐老化性能(热氧老化)较差——抗氧剂和紫外吸收剂 .
　　2、在受力作用下、热变形温度很低 .

　　线形低密度聚乙烯(LLDPE)

　　线形低密度聚乙烯的生产工艺主要通过溶液法和气相法、将乙烯与带有烷基的支化烯烃、如4－甲基－戊烯(4－methyl－1－pentene)、己烯、辛烯等共聚可以得到线性低密度聚乙烯(LLDPE) . 也可以是其他共聚单体LLDPE的特性? 线型低密度聚乙烯、分子中一般只有短支链存在 . 机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两者之间 . 熔点比普通低密度聚乙烯高15℃ . 耐低温性能也比低密度聚乙烯好 . 耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数十倍 .

　　低密度聚乙烯(LDPE)

　　低密度聚乙烯(LDPE)的生产工艺用氧或过氧化物等作引发剂、使乙烯聚合为低密度聚乙烯的方法 .

　　乙烯经二级压缩后进入反应器、在压力100～300MPa、温度200～300℃及引发剂作用下聚合为聚乙烯、反应物经减压分离、使未反应的乙烯回收后循环使用、熔融状的聚乙烯在加入塑料助剂后挤出造粒 .

　　LDPE的特性：低密度聚乙烯、是无色、半透明颗粒、分子中有长支链、分子间排列不紧密 . 低温韧性很高 .

　　聚乙烯的加工与应用：

　　聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工、广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等 .

　　1、聚乙烯应用薄膜：

　　低密度聚乙烯总产量的一半以上经吹塑制成薄膜、这种薄膜有良好的透明性和一定的抗拉强度、广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜 . 也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物 .

　　1975年以来、高密度聚乙烯薄膜也得到发展、它的强度高、耐低温、防潮、并有良好的印刷性和可加工性 .

　　线型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜、其强度、韧性均优于低密度聚乙烯、耐刺穿性和刚性也较好、透明性虽较差、仍稍优于高密度聚乙烯 .

　　此外、还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层、制成高分子复合材料 .

　　2、聚乙烯应用中空制品：

　　高密度聚乙烯强度较高、适宜作中空制品 . 如牛奶瓶、去污剂瓶 . 可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器、或用浇铸法制成槽车罐和贮罐等大型容器 .

　　3、聚乙烯应用管板材：

　　挤出法可生产聚乙烯管材、高密度聚乙烯管强度较高、适于地下铺设 . 挤出的板材可进行二次加工 . 也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低泡沫塑料、作台板和建筑材料 . 防护套(例如缆索护套) .

　　4、聚乙烯应用纤维

　　中国称为乙纶、一般采用低压聚乙烯作原料、纺制成合成纤维 . 乙纶主要用于生产渔网和绳索、或纺成短纤维后用作絮片、也可用于工业耐酸碱织物 .

　　目前已研制出超高强度聚乙烯纤维(强度可达3～4GPa)、可用作防弹背心、汽车和海上作业用的复合材料 .

　　5、聚乙烯应用杂品：

　　用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等 . 电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等 . 制造结构件时要用高密度聚乙烯 .

　　LLDPE的应用：

　　薄膜、片材——主要的 .

　　注塑制品 .
　　电线电缆 .
　　滚塑制品——高速公路指示路标桶 .
　　管和管道 .

　　其他 .

　　LDPE的应用：

　　低密度聚乙烯相对软一些、主要用于制造塑料薄膜 . 电线电缆 . 热收缩护套
 
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