高密度聚乙烯

HDPE林嚇妹2008062115聚乙烯的簡(jiǎn)介高密度聚乙烯HDPE的簡(jiǎn)介HDPE的合成工藝成型加工工程應(yīng)用及制品主要內(nèi)容聚乙烯PE聚乙烯-簡(jiǎn)稱(chēng)PE英文名稱(chēng):Polyethylene是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹(shù)脂。由乙烯單體均聚或與其它單體通過(guò)自由基聚合、定向聚合得到的具有一定分子量的產(chǎn)物。乙烯CH2=CH2共聚單體主要有丙烯、丁烯－1、己烯、辛烯。

聚乙烯可以寫(xiě)成聚乙烯的合成聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類(lèi)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。聚乙烯分類(lèi)高密度聚乙烯（HDPE）英文名稱(chēng)為“HighDensityPolyethylene”，簡(jiǎn)稱(chēng)為“HDPE”。HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭，熔點(diǎn)約為130℃，相對(duì)密度為0.941~0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好。軟化點(diǎn)為125～135℃，使用溫度可達(dá)100℃；

某些種類(lèi)的化學(xué)品會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，例如腐蝕性氧化劑（濃硝酸），芳香烴（二甲苯）和鹵化烴（四氯化碳）。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途。HDPE具有很好的電性能，特別是絕緣介電強(qiáng)度高，使其很適用于電線電纜。中到高分子量等級(jí)具有極好的抗沖擊性，在常溫甚至在-40F低溫度下均如此。各種等級(jí)的HDPE的獨(dú)有特性是四種基本變量的適當(dāng)結(jié)合：密度、分子量、分子量分布和添加劑。不同的催化劑被用于生產(chǎn)定制特殊性能聚合物。這些變量相結(jié)合生產(chǎn)出不同用途的HDPE品級(jí)；在性能上達(dá)到最佳的平衡。硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些；化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿和各種鹽類(lèi)的腐蝕；薄膜對(duì)水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐環(huán)境開(kāi)裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會(huì)使其性能下降，所以，樹(shù)脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來(lái)提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低，這一點(diǎn)應(yīng)用時(shí)要注意。HDPE的生產(chǎn)技術(shù)有3種1、漿液聚合法2、氣相聚合法3、溶液聚合法合成工藝1、漿液聚合法淤漿法技術(shù)是將乙烯與脂肪烴溶劑混合，生產(chǎn)的聚合物懸浮于溶劑中，生產(chǎn)過(guò)程中壓力、溫度較低，漿液聚合是生產(chǎn)HDPE主要方法，漿液法工業(yè)化時(shí)間早，工藝技術(shù)成熟，使用漿液法生產(chǎn)技術(shù)主要有Hostalen、Phillips、IrmoveneS、Equistar、Borieas、cx、Equistar等，漿液法根據(jù)反應(yīng)器形式可以分為攪拌釜式和環(huán)管反應(yīng)器2種。(1)攪拌釜式漿液聚合(2)環(huán)管反應(yīng)器漿液聚合2、氣相聚合法3、溶液聚合法4、3種HDPE技術(shù)比較漿液法工藝生產(chǎn)HDPE成熟，產(chǎn)品性能優(yōu)異，雙峰PE產(chǎn)品具有良好的力學(xué)性能，便于加工，在薄膜、管道吹塑成型、注射成型、電線電纜等領(lǐng)域均有廣泛的用途，可以做出PE高強(qiáng)度級(jí)別的管材牌號(hào)，但此方法工藝流程長(zhǎng)，有溶劑回收單元，還產(chǎn)生部分低聚物蠟。溶液法工藝生產(chǎn)的HDPE生產(chǎn)流程較長(zhǎng)，高溫高壓，生產(chǎn)產(chǎn)品及投資方面均不具有優(yōu)勢(shì)；氣相法工藝生產(chǎn)的HDPE產(chǎn)品在高強(qiáng)度薄膜和通訊電纜料方面有一定特色，投資方面具有優(yōu)勢(shì)；從世界高密度聚乙烯的生產(chǎn)看，淤漿法裝置具有一定優(yōu)勢(shì)，特別是吹塑、薄膜和管材等產(chǎn)品性能優(yōu)異，近10年世界新建的HDPE裝置中，約有70％的能力采用該工藝。盡管氣相法裝置在注塑料生產(chǎn)中具有成本較低的優(yōu)勢(shì)，但在中空、管材等產(chǎn)品上卻不具有競(jìng)爭(zhēng)力。特別是在雙峰產(chǎn)品中，淤漿法成功實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，而氣相法仍在研究之中。成型加工HDPE可用很寬的不同加工法制造。以乙烯為主要原料，丙烯、1-丁烯、己烯為共聚體，在催化劑的作用下，采用淤漿聚合或氣相聚合工藝，所得到的聚合物經(jīng)閃蒸、分離、干燥、造粒等工序，獲得顆粒均勻的成品。包括諸如片材擠塑、薄膜擠出、管材或型材擠塑，吹塑、注塑和滾塑。▲擠塑HDPE有許多擠塑用途，如電線、電纜、軟管、管材和型材。管材應(yīng)用范圍從用于天然氣小截面黃管到48in直徑用于工業(yè)和城市管道的厚壁黑管。大直徑中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管線的替代物增長(zhǎng)迅速。板材和熱成型：許多大型野餐型冷藏箱的熱成型襯里是由HDPE制成的，具有韌性、重量輕和耐用性。其它片材和熱成型產(chǎn)品包括擋泥板、槽罐襯里、盤(pán)盆防護(hù)罩、運(yùn)輸箱和罐。▲吹塑在美國(guó)銷(xiāo)售的HDPE1／3以上用于吹塑用途。這些范圍從裝漂白劑、機(jī)油、洗滌劑、牛奶和蒸餾水的瓶子到大型冰箱、汽車(chē)燃料箱和筒罐。吹塑品級(jí)的特性指標(biāo)，如熔體強(qiáng)度、ES－CR和韌性，與用于片材和熱成型應(yīng)用級(jí)相似，故相似品級(jí)可以采用。注射-吹塑通常用于制造更小的容器（小于16oz），用于包裝藥品、洗發(fā)液和化妝品。這種加工過(guò)程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)瓶子自動(dòng)去邊角，不需象一般吹塑加工那樣的后期修整步驟。▲注塑HDPE有數(shù)不清的應(yīng)用，范圍從可重復(fù)使用的薄壁飲料杯到5－gsl罐，消費(fèi)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的HDPE的1／5。注塑品級(jí)一般熔體指數(shù)5～10，有具有韌性較低流動(dòng)性品級(jí)和具有可加工性的較高流動(dòng)性品級(jí)。用途包括日用品和食品薄壁包裝物；有韌性、耐用的食品和涂料罐；高抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂應(yīng)用，如小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱和90－gal垃圾罐?！鴿L塑采用這種加工法的材料一般被粉碎成粉末料，使其在熱循環(huán)中熔融并流動(dòng)。滾塑使用兩類(lèi)PE：通用和可交聯(lián)類(lèi)。通用級(jí)MDPE／HDPE通常的密度范圍從0．935到0．945g／CC，具有窄MWD，使產(chǎn)品具有高沖擊性和最小的翹曲，其熔體指數(shù)范圍一般為3—8。更高M(jìn)I品級(jí)通常不適用，因?yàn)樗鼈儾痪邆錆L塑制品希望的沖擊性和抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性。高性能滾塑應(yīng)用系利用其化學(xué)可交聯(lián)品級(jí)的獨(dú)特性能。這些品級(jí)在模塑周期的第一段，流動(dòng)性好，而后交聯(lián)以形成其卓越的抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、韌性。耐磨性和耐氣候性?？山宦?lián)PE唯一適用于大型容器，范圍從500－gal運(yùn)輸各種化學(xué)品儲(chǔ)罐到20，000－gal農(nóng)用儲(chǔ)箱。▲薄膜PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平擠加工法。大多數(shù)PE用于薄膜，通用低密度PE（LDPE）或線性低密PE（LLDPE）都可用。HDPE薄膜級(jí)一般用于要求優(yōu)越的拉伸性和極好的防滲性的地方。例如，HDPE膜常用于商品袋、雜貨袋和食物包裝。工程應(yīng)用及制品HDPE的工程應(yīng)用范圍很廣泛，例如，中空吹塑制品、注塑制品、薄膜、管材、單絲制品等。①中空制品包括大型、中小型、多層共擠壓等類(lèi)型。大型中空制品包括化學(xué)工業(yè)中的各種容器制品，中小型中空制品包括日用品器皿、藥用瓶、兒童用品等。多層擠壓中空制品用于藥品、食品包裝，汽車(chē)油箱等。日用器皿：藥用瓶：兒童用品：食品包裝：汽車(chē)油箱：②注塑制品飲料、啤酒周轉(zhuǎn)箱：工程用機(jī)械零部件：③薄膜制品包括有微薄膜（