聚乙烯為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、的可燃性白色粉末。成型加工的PE樹脂均是經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。其分子量在1萬一loa萬范圍內(nèi)。分子量超過10萬的則為分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高,其物理力學(xué)性能越好,越接近工程材料的要求水平。但分子量越高,其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點為100-130C·其耐低溫性能優(yōu)良。在-60℃下仍可保持良好的力學(xué)性能,但使用溫度在80~110℃。
聚乙烯為白色蠟狀半透明材料,柔而韌,比水輕,,具有的介電性能。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒。透水率低,對有機(jī)蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度增加而下降在一定結(jié)晶度下,透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點范圍為132-135℃,低密度聚乙烯熔點較低(112℃)且范圍寬。常溫下不溶于任何已知溶劑中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑中。
低密度聚乙烯廣泛用作各種食品、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)合薄膜用于包裝重物。1975年以來,高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展,它的強(qiáng)度高、耐低溫、防潮,并有良好的印刷性和可加工性。此外,還可以在紙、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。
擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高,適于地下鋪設(shè);擠出的板材可進(jìn)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(hù)套(例如纜索護(hù)套)。
LDPE樹脂
性質(zhì):無味、無臭、、表面無光澤、乳白色蠟狀顆粒,密度約0.920g/cm3,熔點130℃~145℃。不溶于水,微溶于烴類、甲苯等。能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕,吸水性小,在低溫時仍能保持柔軟性,電絕緣性高。
聚乙烯的力學(xué)性能一般,拉伸強(qiáng)度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性好。沖擊強(qiáng)度LDPE>LLDPE>HDPE,其他力學(xué)性能LDPE
高壓法用來生產(chǎn)低密度聚乙烯,這種方法開發(fā)得早,用此法生產(chǎn)的聚乙烯至今約占聚乙烯總產(chǎn)量的2/3,但隨著生產(chǎn)技術(shù)和催化劑的發(fā)展,其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法就其實施方法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚乙烯,而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯,還可通過加共聚單體,生產(chǎn)中、低密度聚乙烯,也稱為線型低密度聚乙烯。各種低壓法工藝發(fā)展很快。中壓法僅菲利浦公司至今仍在采用,生產(chǎn)的主要是高密度聚乙烯。
世界上主要應(yīng)用的聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)共用11種,我國的PE生產(chǎn)工藝有8種。
(1)高壓管式和釜式反應(yīng)工藝
(2)三井化學(xué)低壓淤液法CX工藝
(3)BP氣相法Innovene生產(chǎn)工藝
(4)雪佛龍-菲利蒲斯公司雙環(huán)管反應(yīng)器LPE工藝
(5)北歐化工北星(Bastar)雙峰工藝
(6)低壓氣相法Unipol工藝
(7)巴賽爾聚烯烴公司Hostalen工藝
(8)Sclartech溶液法生產(chǎn)工藝
催化劑技術(shù):催化劑是PE工工藝關(guān)鍵部分,也是其技術(shù)開發(fā)的焦點。特別是1991年茂金屬催化劑在美國實現(xiàn)了工業(yè)化,使得PE生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
交聯(lián)聚乙烯 采用輻射法(X射線、電子射線或紫外線照射等)或化學(xué)法(過氧化物或有機(jī)硅交聯(lián))使線型聚乙烯成為網(wǎng)狀或體型的交聯(lián)聚乙烯。其中有機(jī)硅交聯(lián)法工藝簡單,操作費用低,且成型與交聯(lián)可分步進(jìn)行,宜采用吹塑和注射成型。交聯(lián)聚乙烯的耐熱性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性及機(jī)械性能均比聚乙烯有較大提高,適于作大型管材、電纜電線以及滾塑制品等。