聚乙烯(PE)的分類、特性和應(yīng)用

1、什么是聚乙烯聚乙烯是最結(jié)構(gòu)簡單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的- ch2 -單元連接而成的。聚乙烯是通過乙烯 （ch2二ch2 ）的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力（15-30大氣壓）， 有機化合物催化條件下進行ziegler-natta聚合而成的是高密度聚 乙烯（hope） o這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的，且分子鏈很長, 分子量高達幾十萬。如果是在高壓力（100-300mpa）,高溫（190 - 210° 0,過氧化物催化條件下自由基聚合，生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯 （ldpe）,它是支化結(jié)構(gòu)的。聚合壓力大?。焊邏?、中壓、低壓；聚合實

2、施方法：淤漿法、溶液法、氣相法；產(chǎn)品密度大?。焊呙芏取⒅忻芏?、低密度、線性低密度；產(chǎn)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-70100°c），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；但聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力（化學(xué)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。聚乙烯的種類(1) ldpe：低密度聚乙烯、高壓聚乙烯(2) lldpe：線形低密度聚乙烯(3) mdpe：中密度聚乙烯、雙峰樹脂(4)

3、 hdpe：高密度聚乙烯、低壓聚乙烯(5) uhmwpe：超高分子量聚乙烯(6) 改性聚乙烯：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-其它烯怪(如辛烯poe、環(huán)烯姪)的共聚物、乙烯-不 飽和酯共聚物(eaa、emaa、eea、ema、emma、emah)分子量達到3, 000, 000-6, 000, 000的線性聚乙烯稱為超高分 了量聚乙烯(uhmwpe)。超高分子量聚乙烯的強度非常高，可以用來做 防彈衣。主要方法：液相法(又分為溶液法和淤漿法)和氣相法(物料在反應(yīng)器屮的 相態(tài)類型)。我國主要采用齊格勒催化劑的淤漿法。條件與

4、過程描述：純度99%以上的乙烯在催化劑四氯化鈦和一氯 二乙基鋁存在下，在壓力0. 1-0. 5mpa和溫度65-75°c的汽油中聚合 得到hdpe的淤漿。經(jīng)醇解破壞殘余的催化劑、中和、水洗，并回收 汽油和耒聚合的乙烯，經(jīng)干燥、造粒得到產(chǎn)品。hdpe(1) 淤漿法iidpe的生產(chǎn)流程(2) hdpe的特性基木性能：無臭、無味、無毒的不透明的白色粉末，造粒后為乳 白色顆粒；玻璃化溫度：-78°c；熔點：比低密度聚乙烯高，約126136°c ；密度：0. 942-0. 950 (無定型態(tài)密度(25°c): 0.855 g/cm3,晶體 密度(25°c

5、) : 1.00 g/cm3。)；是分子為線型結(jié)構(gòu)，很少支化現(xiàn)象，是較典型的結(jié)晶高聚物。機 械性能均優(yōu)于低密度聚乙烯，熔點，其脆化溫度比低密度聚乙烯低， 約-loo-i4(rc。zo優(yōu)點：(1) 良好的耐熱性(軟化點120-125°c)和耐寒性(脆化溫度: -70°c)、使用溫度可達100°co(2) 機械性能(拉伸、彎曲、壓縮、剪切強度和硬度均優(yōu)于ldpe, 耐磨性好。(3) 介電性能優(yōu)良(絕緣材料！)。(4) 化學(xué)穩(wěn)定性良好，室溫下不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿、 土卜im o(5) 吸水性和水蒸汽透過率很低(包裝好材料！)。缺點：(1) 耐老化性能(熱氧老化)

6、較差抗氧劑和紫外吸收劑；(2) 在受力作用下，熱變形溫度很低。線形低密度聚乙烯(lldpe)線形低密度聚乙烯的生產(chǎn)工藝主要通過溶液法和氣相法，將乙烯 與帶有烷基的支化烯姪:，如4-甲基-戊烯(4-methyl-l-pentene) 己 烯、辛烯等共聚可以得到線性低密度聚乙烯(lldpe) o也可以是其他 共聚單體lldpe的特性？線型低密度聚乙烯，分子屮一般只有短支鏈 存在；機械性能介于高密度和低密度聚乙烯兩者之i'叫 熔點比普通低 密度聚乙烯高15°c；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。低密度聚乙烯(ldpe)、低密度聚乙烯(ldp

7、e)的生產(chǎn)工藝用氧或過氧化物等作引發(fā)劑， 使乙烯聚合為低密度聚乙烯的方法。乙烯經(jīng)二級壓縮后進入反應(yīng)器，在壓力100300mp&、溫度200 300°c及引發(fā)劑作用下聚合為聚乙烯，反應(yīng)物經(jīng)減壓分離，使未反應(yīng) 的乙烯回收后循環(huán)使用，熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑后擠出造 粒。ldpe的特性：低密度聚乙烯，是無色、半透明顆粒，分子中有 長支鏈，分子間排列不緊密；低溫韌性很高。聚乙烯的加工與應(yīng)用聚乙烯可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工，廣泛應(yīng)用于制造 薄膜、屮空制品、纖維和口用雜品等。(1)聚乙烯應(yīng)用薄膜低密度聚乙烯總產(chǎn)量的一半以上經(jīng)吹塑制成薄膜，這種薄膜有良 好的透明性和一定的抗拉強

8、度，廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化 肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜。也可用擠出法加工成復(fù)合薄膜 用丁包裝重物。1975年以來，高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展，它的強度高、耐 低溫、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最犬用途也是制成薄膜，其強度、韌性均優(yōu) 于低密度聚乙烯，耐刺穿性和剛性也較好，透明性雖較差，仍稍優(yōu)于 高密度聚乙烯。此外，述可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出涂布聚乙烯涂層, 制成高分子復(fù)合材料。(2) 聚乙烯應(yīng)用中空制品高密度聚乙烯強度較高，適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶; 可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用澆鑄法制成槽車罐和貯 罐等大型容器。(3) 聚乙烯應(yīng)用管板材擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強度較高，適于地下 鋪設(shè)；擠出的板材可進行二次加工；也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將 高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作臺板和建筑材料；防護套(例如纜 索護套)。(4) 聚乙烯應(yīng)用纖維中國稱為乙綸，一般采用低壓聚乙烯作原料，紡制成合成纖維。 乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索，或紡成短纖維后用作絮片，也可用于 工業(yè)耐酸堿織物。目前已研制出超高強度聚乙烯纖維(強度可達34gpa),可用 作防彈背心，汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。(5) 聚乙烯應(yīng)用雜品用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小 型容器、自行車和拖拉機