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1、聚乙烯的性能与应用,第一组,简介,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。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛,主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等,并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。 聚乙烯(PE)塑料一种,我们常提的方便袋就是聚乙烯(PE).聚乙烯是结构最简单的高分子,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( 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聚合而
2、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(190210C),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。,结构式,CH2=CH2+CH2=CH2+CH2CH2CH2CH2 简写:nCH2=CH2 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,生产方法,分为低压法、中压法、高压法三种。高压法用来生产低密度聚乙烯,这种方法开发
3、得早,用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展,其增长速度已大大落后于低压法。低压法是用来生产高密度聚乙烯,乙烯用有机金属或金属氧化物为催化剂,在低压条件下聚合成聚乙烯。低压法聚合的聚乙烯不只是密度值高,其拉伸强度和撕裂强度都高于高压法生产的聚乙烯。,生产方法 分为低压法、中压法、高压法三种,中压法聚合的聚乙烯,是采用改进型的有机金属催化剂,聚合温度和压力都高于低压法聚乙烯的聚合条件。其大分子结构为线型,其纯度和很多方面性能在高压、低压法聚乙烯之间。MDPE是中密度聚乙烯的缩写代号。,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
4、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,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀,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
5、烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物分子量达到三百万-六百万的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯的强度非常高,可以用来做防弹衣。,成型特性,1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形. 2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统. 3.加热时间不宜过长,否则会发生分解. 4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模. 5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接
6、触,以防开裂,聚乙烯类产品,聚乙烯(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种,主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的产品,聚乙烯物理性能,聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无毒,具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低,对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下,透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC,低密度聚乙烯熔点较低(112oC)且范围宽。 常温下不溶于任何已知溶剂中,70oC以上可少量溶解于甲苯、三氯乙烯 等溶剂中,聚乙烯化学性能,聚乙烯有优
7、异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质,硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解,在紫外线作用下容易发生降解,碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。,低密度聚乙烯( LDPE),通常用高压法(147.17-196.2MPa)生产,故又称为高压聚乙烯。由于用高压法生产的聚乙烯分子链中含有较多的长短支链(每1000个碳链原子中含有的支链平均数21),所以结晶度较低(45%-65%),密度较小(0.910-0.925),质轻,柔性,耐低温性、耐冲击性较好。LDPE广泛用于生产薄膜
8、、管材(软)、电缆绝缘层和护套、人造革等。,高密度聚乙烯(HDPE),主要是采用低压生产,故又称低压聚乙烯。HDPE分子中支链少,结晶度高(85%-90%),密度高(0.941-0.965),具有较高的使用温度,硬度、力学强度和耐化学药品性较好。,聚乙烯的主要用途塑料薄膜 大棚膜管材 燃气管 给水管 波纹管吹塑制品注塑制品滚塑制品,聚乙烯产品加工设备,聚乙烯薄膜挤吹机,聚乙烯管材生产设备,聚乙烯在我国的应用领域,聚乙烯在我国应用相当广泛,薄膜是其最大的用户,约消耗低密度聚乙烯77%,高密度聚乙烯的18%,另外,注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例。下面将分应用领域对聚乙烯消费市场进行分析。低密度聚乙烯市场细分现状及发展趋势我国LDPE/LLDPE消费结构 万吨,%应用领域 比例农膜 22.1包装膜 50.2特殊包装薄膜 4.6电线电缆 2.5注塑制品 9.1 管材 3.5 涂层制品 5.0 其它 3.1 合 计 100.0,