聚乙烯性质、用途与坐蓐工艺 配景

聚乙烯（简称PE）是咫尺坐蓐量最大的优质高分子材料喜爱夜蒲，聚乙烯塑料谢宇宙塑料总产量中居首位。低密度聚乙烯主要用于薄膜、涂层等软质成品。高密度聚乙烯主要用于制瓶、箱等硬质成品，还可制成纤维(称乙纶)，用于坐蓐渔网、绳子等。超高分子量聚乙烯有一系列优良概述性能，如风雅的耐环境应力开裂、低吸湿、耐疲顿、高抗冲等性能，可用作念纺织机械上耐磨、耐冲击的零部件，如皮结、齿轮和垫圈等。

简介

聚乙烯是乙烯进行加成团员而制得的一种热塑性树脂，在分子结构中仅有碳和氢两种元素。无毒，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100℃)，化学踏实性好，能耐酸碱的腐蚀(除氧化性酸外)，电绝缘性能好，但耐热及耐老化性能差。笔据团员条目的不同，分子量从一万到几百万不等。笔据不同的团员步调，可分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯。从糜费量看，以高压聚乙烯为主，高压聚乙烯与中、低压聚乙烯的糜费量之比为3 ：1～2：1。

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理化性质

聚乙烯是弥散碳氢化合物，结构访佛于石蜡，由乙烯团员而成的高分子合成材料。聚乙烯分子中空泛性基因、吸水性低、踏实性好。常温下不溶于闲居溶剂，对醇、醚、酮、酯、弱酸、弱碱都很踏实。但在脂肪烃、芳醇烃和卤代烃中能发生溶胀，能被强含氧酸浸蚀，在空气中加热或光照时发生氧化作用。

使用历史 1933年英国ICI公司最初发咫尺100～300MPa高压下，乙烯能团员为白色蜡状固体-聚乙烯，1937年获这种高压(低密)聚乙烯的专利权，1939年运转工业化坐蓐。直到1953年德国的皆格勒(Ziegler)发现用有机金属化合物动作催化剂，可使乙烯在低温低压下团员，得到高密度聚乙烯。1957年在德国和好意思国干涉了工业化坐蓐。1954年好意思国的菲利浦石油公司用金属氧化物动作催化剂在3～8MPa压力下团员，也赢得了高密度聚乙烯，这即是中压聚乙烯，于1957年收尾了工业化坐蓐。 团员步调 工业上坐蓐聚乙烯有3种不同的团员步调： ① 高压法 以氧气或有机过氧化物为催化剂，在压力为 150～300MPa、温度为180～200℃的条目下使乙烯团员，得到相对密度为0.910～0.925的低密度聚乙烯，结晶度为55%～65%。 ② 中压法 以过渡金属氧化物为催化剂，在压力为1.8～8MPa、温度为130～270℃的条目下将乙烯溶于烷烃溶剂中溶液团员，得到相对密度为0.926～0.940的中密度聚乙烯及相对密度为0.941～0.965的高密度聚乙烯，结晶度为90%。 ③ 低压法 将TiCl4-Al(C2H5)3溶于烷烃溶剂(汽油等)成为浆状催化剂，在压力为1.4MPa、温度为100℃时团员，得到相对密度为0.941～0.965的高密度聚乙烯，结晶度为85%～90%。聚乙烯产量以高压聚乙烯为主，高压聚乙烯与中低压聚乙烯的糜费量之比约为3：1～2：1。 聚乙烯的分类 ① 低密度聚乙烯，简称LDPE，时常用高压法坐蓐，故又称高压聚乙烯，密度 0.910～0.925g/cm3，熔点107～126℃，它具有质轻、耐寒、耐冲击、耐化学踏实性， 优良的高频绝缘性能及加工性能等优点，不错吹塑、挤塑、注塑成型。用于包装材料、 管材、电缆绝缘层和护套，聚乙烯薄膜无为用于育秧、地膜、蔬菜大棚及食物包装，聚 乙烯的板材则是风雅的耐腐蚀衬里材料。 ② 高密度聚乙烯，简称HDPE，时常用低压法坐蓐，又称低压聚乙烯，密度 0.941～0.965g/cm3，熔点132～135℃，具有较高的使用温度、硬度、机械强度和耐化学药品等性能。可用吹塑、注塑及挤压法制成多样瓶、罐、盆、桶等容器及绳缆、鱼 网、捆扎带、电线、电缆覆层、管材、板材和异型材料等。 ③ 中密度聚乙烯，密度为0.926～0.940g/cm3，又称中压聚乙烯或菲利普法聚乙烯，其性能和高密度聚乙烯周边。国内坐蓐量较小，故此处从略。 ④ 线形低密度聚乙烯，简称LLDPE，密度0.92～0.93g/cm3、熔点117～130℃，线形低密度聚乙烯的抗冲强度、伸长率、耐环境应力开裂性好。抗穿刺性在聚乙烯中最佳，十分符合坐蓐薄膜、拉伸成品等。线形低密度聚乙烯的优点和特色越来越受到东说念主们的招供和怜爱，在薄膜、丝、带、管材等产物中加入适量线形低密度聚乙烯与其他树脂 共混后使用，可显然普及塑料成品的拉伸强度、冲击性能等。 ⑤ 茂金属聚乙烯 团员反馈所用的催化剂是茂金属型，因而其性能独到，英文简称 m-PE，是具有优异特色的新式聚乙烯。 由茂金属催化剂与甲基铝氧烷助催化剂构成的催化体系用于乙烯的团员，所得的聚烯烃产物赢得好多传统聚乙烯从未有过的独到性能，如相对分子质料高且散布窄、支链短而少、密度低、纯度高、高拉伸强度、高透明性、高冲击性、耐穿刺性、热封温度低等。这是由于茂金属催化剂有理思的单活性位点，从而能精密拆伙相对分子质料、相对分子质料散布、共聚单体含量过甚在主链上的散布和结晶结构。茂金属聚乙烯具有高立构规整性、相对分子质料散布窄，属于一类新式聚乙烯。 应用 聚乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护套、管材、多样中空成品、注塑成品、纤维等，因而无为用于农业、包装、汽车等鸿沟。 超高分子量聚乙烯

超高分子量聚乙烯的相对分子质料在百万以上，时常在100万～300万之间，最高可达600万～700万。超高分子量聚乙烯的简写为UHMWPE，其分子结构和HDPE基本相同，也为线形结构。超高分子量聚乙烯具有极佳的耐磨性，突 出的高模量、高韧性，优良的自润滑性以及耐环境应力开裂性，摩擦因数低，同期还具有优异的化学踏实性和抗疲顿性，对噪声阻尼性风雅，是制备齿轮、轴承等摩擦件的优异摩擦材料，况且制形老本便宜，因此被视为一种风雅的热塑性工程塑料。 图2为超高分子量聚乙烯与高密度聚乙烯性能相比。

聚乙烯树脂 聚乙烯树脂是典型的热塑性通用树脂。按团员步调不同区别可得密度不同的多种团员物，但密度不同性质也将不同。外不雅皆为半透明的乳白色，质柔滑、手感似腊。耐化学腐蚀。机械性能与聚氯乙烯树脂无多大别离，易产生应用裂纹。聚乙烯树脂分为三类： (1)低密度聚乙烯树脂，最初在英国研制收效。是在高压下对乙烯进行热团员，故亦称高压团员聚乙烯，团员后果可得分子量为1～5万的树脂。但因支链多，分子难以胪列，因此密度小、抗张力强度低、软化点低、易于加工。比重在0.910～0.925之间。耐热温度仅60℃～100℃之间，电绝缘性能出色。 (2)中密度聚乙烯树脂，最初在好意思国盘考收效。是期骗了三氧化铬类触媒，在3×106Pa～5×106Pa的压力与130℃～180℃的温度下团员而成的树脂，故亦称中压团员聚乙烯。比重为0.92～0.94，耐热温度在105℃～120℃。由于成形物中残存有微量的触媒，故电绝缘性能差。 (3)高密度聚乙烯树脂由德国东说念主所发明。是在常温常压下接纳皆格勒触媒收尾团员的树脂，故亦称低压团员聚乙烯。分子量在1万～300万。与上述的高压法与中压法下生成的树脂相比，有120℃的耐热性，强度高，可得硬质产物。但与中压法相访佛，常有触媒残存于成形物中，故电绝缘性能不良。 不同密度聚乙烯的用途区别如下： (1)低密度者用于制作包装薄膜温室薄膜； (2)中密度者用于制作杯子、篮子与水桶等； (3)高密度者用于工业产物的制作，如齿轮、凸轮、密封垫与自动落鎚等。由于聚乙烯的无为应用，已成为坐蓐量最大的塑料。其垂死污点是难以用粘接剂粘合。除此以外还不错期骗共团员赋予该树脂以粘弹性形成合成橡胶。这种共团员体有：EVA树脂(聚乙烯与醋酸乙烯酯的共团员体)；EEA树脂(聚乙烯与丙烯酸乙酯共团员体)与EMA树脂(聚乙烯与丙烯酸甲脂共团员体)等。 毒性 可安全用于食物(FDA，§172.615，2000)。 使用限量 GB 2760-1996：GMP为限。 食物添加剂最大允许使用量最大允许残留量模范 化学性质  低分子量的一般是无色、无臭、无味、无毒的液体。高分子量的纯品是乳白色蜡状固体粉末。 低分子量不溶于水，微溶于松节油、石油醚、甲苯等。高分子量在常温下不溶于已知溶剂中，但在脂肪烃、芳醇烃和卤代烃中长技巧战役时能溶胀。在70℃以上时可稍溶于甲苯、乙酸戊酯等中。 用途 

1.聚乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护套、管材、多样中空成品、注塑成品、纤维等，无为用于农业、包装、汽车等行业 。

2.PE可用于坐蓐高抗冲塑料型材、橡胶助剂，

3.可动作工农业产物、食物的包装材料，农作物育苗脱色膜，渠说念、水库防渗膜等。

4.用于食物工业中，可动作胶姆糖助嚼料。

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5.用于代替钢材喜爱夜蒲，还可用作特种薄膜、大型容器、大型导管、板材和烧结材料等。

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