聚乙烯的性能与应用
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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。

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Presentation Transcript

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(190–210C),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+······→—CH2—CH2—CH2—CH2······

  •   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、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


聚乙烯薄膜挤吹机

聚乙烯管材生产设备

聚乙烯产品加工设备


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


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