第一章：聚乙烯

1、 1、聚乙烯介紹、聚乙烯介紹 2、聚乙烯分類、聚乙烯分類 3、低密度聚乙烯、低密度聚乙烯 4、高密度聚乙烯、高密度聚乙烯 5、線性低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯 6、中密度聚乙烯、中密度聚乙烯 7、超高分子量聚乙烯、超高分子量聚乙烯 8、聚乙烯的加工特性、聚乙烯的加工特性 9、聚乙烯的應(yīng)用、聚乙烯的應(yīng)用 PolyethyleneC CH H2 2C CH H2 2n n聚乙烯（縮寫代號(hào)聚乙烯（縮寫代號(hào)PE）是以乙烯）是以乙烯為單體進(jìn)行聚合得到的聚合物。為單體進(jìn)行聚合得到的聚合物。按照聚乙烯的按照聚乙烯的合成方法合成方法不同可以分為：不同可以分為： 高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPE） 中密度

2、聚乙烯（中密度聚乙烯（MDPE） 低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE） 線性低密度聚乙烯（線性低密度聚乙烯（LLDPE） 超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯（超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯（UHMWPE）（a）高密度）高密度PE分子鏈分子鏈（b）低密度）低密度PE分子鏈分子鏈（c）線性低密度）線性低密度PE分子鏈分子鏈 公稱密度類別代號(hào)公稱密度類別代號(hào)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS018721972(E)的密度分檔，其的密度分檔，其類別代號(hào)與密度類別代號(hào)與密度(g/cm3，20)分別分別為：為：10.922； 20.920.932； 30.9330.946； 40.9470.956； 50.957。 主要用途代號(hào)

3、的含義主要用途代號(hào)的含義：B中空成型中空成型 C涂層涂層E通用擠塑通用擠塑 F薄膜薄膜 I注塑注塑 J 電纜護(hù)套電纜護(hù)套K電纜絕緣電纜絕緣 L單絲單絲P管材管材 S粉末成型粉末成型Y扁帶扁帶 T特殊用途特殊用途 公稱熔體指數(shù)代號(hào)公稱熔體指數(shù)代號(hào)，即表示，即表示g/10min的熔的熔融指數(shù)范圍，直接用產(chǎn)品熔體指數(shù)公稱值表示。融指數(shù)范圍，直接用產(chǎn)品熔體指數(shù)公稱值表示。 改性代號(hào)共分改性代號(hào)共分A和和B兩類，其含義為：兩類，其含義為： A本色，未加添加劑、填料，或只加有本色，未加添加劑、填料，或只加有為保證造粒和貯存需要的穩(wěn)定劑。為保證造粒和貯存需要的穩(wěn)定劑。B為滿足各種用途和改性要求加有添加為滿足

4、各種用途和改性要求加有添加劑、填料和顏料的品種。劑、填料和顏料的品種。 共聚或混合情況代號(hào)的含義共聚或混合情況代號(hào)的含義：C乙烯與烯烴類的共聚物；乙烯與烯烴類的共聚物；D與其它聚合物的混合物，與其它聚合物的混合物，無代號(hào)無代號(hào)均聚物。均聚物。 只有相同的上述代號(hào)而性能有所差別的兩只有相同的上述代號(hào)而性能有所差別的兩種或兩種以上的產(chǎn)品，可在型號(hào)后加符號(hào)種或兩種以上的產(chǎn)品，可在型號(hào)后加符號(hào)-1、-2、-3以示區(qū)別。以示區(qū)別。1I2A-1表示低密度聚乙烯，注塑級(jí)，熔表示低密度聚乙烯，注塑級(jí)，熔融指數(shù)為融指數(shù)為2g/10min，本色，未加添加劑、，本色，未加添加劑、填料。填料。1C7A表示低密度聚乙烯

5、，涂層級(jí)，熔融表示低密度聚乙烯，涂層級(jí)，熔融指數(shù)為指數(shù)為7g/10min，本色，未加添加劑、，本色，未加添加劑、填料。填料。 乙烯熱力學(xué)上有顯著聚合傾向，但動(dòng)力學(xué)乙烯熱力學(xué)上有顯著聚合傾向，但動(dòng)力學(xué)上實(shí)現(xiàn)聚合，則必須在高溫高壓的苛刻條上實(shí)現(xiàn)聚合，則必須在高溫高壓的苛刻條件下或必須采用特殊催化體系。件下或必須采用特殊催化體系。 高壓法低密度聚乙烯：高壓法低密度聚乙烯：HP-LDPE。 高壓聚合法以高純度乙烯為原料，在高壓聚合法以高純度乙烯為原料，在150 300MPa壓力、壓力、170200溫度下，以氧氣、溫度下，以氧氣、有機(jī)過氧化物、偶氮化合物作為引發(fā)劑進(jìn)有機(jī)過氧化物、偶氮化合物作為引發(fā)劑進(jìn)行

6、自由基聚合，制得密度較低（行自由基聚合，制得密度較低（0.910.92g/cm3）、結(jié)晶度為）、結(jié)晶度為5565的的LDPE。 HP-LDPE是高溫高壓、自由基聚合生成。是高溫高壓、自由基聚合生成。 分子不是完全線性的，近似樹枝狀，有許多分子不是完全線性的，近似樹枝狀，有許多分枝，分枝有長(zhǎng)短不一的支鏈。分枝，分枝有長(zhǎng)短不一的支鏈。 還含有不飽和雙鍵，不是完全飽和脂肪族還含有不飽和雙鍵，不是完全飽和脂肪族烴結(jié)構(gòu)。烴結(jié)構(gòu)。 另外，還含有羰基和引發(fā)劑殘基等。另外，還含有羰基和引發(fā)劑殘基等。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性能：結(jié)晶度低，密度低，硬性能：結(jié)晶度低，密度低，硬度、彎曲模量低，而沖擊強(qiáng)度高。度、彎曲模量

7、低，而沖擊強(qiáng)度高。 玻璃態(tài)聚合物在不同溫度下的應(yīng)力玻璃態(tài)聚合物在不同溫度下的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線AAE A 彈性極限應(yīng)變彈性極限應(yīng)變 A彈性極限應(yīng)力彈性極限應(yīng)力 B 斷裂伸長(zhǎng)率斷裂伸長(zhǎng)率 B斷裂強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度 Y 屈服應(yīng)力屈服應(yīng)力Y point: Yielding point 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)A point: Point of elastic limit 彈性極限點(diǎn)彈性極限點(diǎn)B point: Breaking point 斷裂點(diǎn)斷裂點(diǎn) 沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度 Impact strength是衡量材料韌性的一種指標(biāo)是衡量材料韌性的一種指標(biāo)dbWi沖斷試樣所消耗的功沖斷試樣所消耗的功沖斷試樣的厚度和寬度

8、沖斷試樣的厚度和寬度沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法: 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)，落重式?jīng)_擊試驗(yàn)和高速拉伸等三類。擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)，落重式?jīng)_擊試驗(yàn)和高速拉伸等三類。試樣受沖擊載荷而折斷時(shí)單位截面積所吸收的能量試樣受沖擊載荷而折斷時(shí)單位截面積所吸收的能量沖擊強(qiáng)度的單位沖擊強(qiáng)度的單位:對(duì)于無缺口試樣的沖擊試驗(yàn)，單位為對(duì)于無缺口試樣的沖擊試驗(yàn)，單位為kJ/m2對(duì)于帶缺口試樣的沖擊試驗(yàn)，單位為對(duì)于帶缺口試樣的沖擊試驗(yàn)，單位為kJ/m或或kJ/m2Charpy 簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)支梁Izod 懸臂梁懸臂梁熔融指數(shù)熔融指數(shù)(Melt index 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱MI )：指在一定的溫度指在一定的溫度下和規(guī)定負(fù)荷下，下和規(guī)定負(fù)荷下，

9、10min內(nèi)從規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)從規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管內(nèi)流出的聚合物的熔體的質(zhì)量，用毛細(xì)管內(nèi)流出的聚合物的熔體的質(zhì)量，用MI表示，單表示，單位為位為g/10min。PE：190，2160g的熔融指數(shù)的熔融指數(shù)MI1902160。MI越大，流動(dòng)性越好（越大，流動(dòng)性越好（小）。?。?。對(duì)于同種聚合物而言，熔融指數(shù)越大，聚合物熔體的對(duì)于同種聚合物而言，熔融指數(shù)越大，聚合物熔體的流動(dòng)性越好。流動(dòng)性越好。由于不同聚合物的測(cè)定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)條件不同，因此不由于不同聚合物的測(cè)定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)條件不同，因此不具可比性。具可比性。熔融指數(shù)儀熔融指數(shù)儀 材料按照導(dǎo)電率可以分為材料按照導(dǎo)電率可以分為絕緣體絕緣體、半導(dǎo)體

10、半導(dǎo)體、導(dǎo)體導(dǎo)體等。等。 而高分子材料絕大多數(shù)為絕緣體，通常用而高分子材料絕大多數(shù)為絕緣體，通常用表面電阻率表面電阻率 s和和體積電阻率體積電阻率v來表示。來表示。 一個(gè)物體是電的導(dǎo)體、半導(dǎo)體還是絕緣體，可由它的一個(gè)物體是電的導(dǎo)體、半導(dǎo)體還是絕緣體，可由它的 體積電阻率體積電阻率v來決定。來決定。 v：某物體中一個(gè)邊長(zhǎng)為：某物體中一個(gè)邊長(zhǎng)為1cm的立方體，從立方體的立方體，從立方體對(duì)應(yīng)兩面之間流過電流的電阻值。對(duì)應(yīng)兩面之間流過電流的電阻值。 導(dǎo)導(dǎo) 體：體： 0 106cm 半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：106 1012cm 絕緣體：絕緣體： 1012cm項(xiàng)目項(xiàng)目數(shù)值數(shù)值平均相對(duì)分子質(zhì)量平均相對(duì)分子質(zhì)量/10

11、/104 42.5-15.02.5-15.0密度密度/gcm/gcm-3-30.910-0.9250.910-0.925顆粒表觀密度顆粒表觀密度/ gcm/ gcm- -3 30.50-0.540.50-0.54折射率折射率D D20201.511.51吸水率（吸水率（% %）0.030.03透明度透明度半透明半透明LDPE的物理性能的物理性能 項(xiàng)目項(xiàng)目數(shù)值數(shù)值拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度/MPa/MPa7-147-14斷裂伸長(zhǎng)率斷裂伸長(zhǎng)率(%)(%)300-600300-600拉伸模量拉伸模量/MPa/MPa120-250120-250壓縮強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度/Mpa/Mpa12.512.5彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度/M

12、pa/Mpa12-1712-17彎曲模量彎曲模量MpaMpa150-250150-250剪切強(qiáng)度剪切強(qiáng)度/Mpa/Mpa14-1714-17沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度/KJm/KJm-2-2無缺口無缺口缺口缺口 不斷不斷4040邵氏硬度邵氏硬度D D41-4541-45LDPE的力學(xué)性能的力學(xué)性能 （2）電絕緣性能優(yōu)異）電絕緣性能優(yōu)異 體積電阻率體積電阻率1017cm，可用于高頻電氣絕緣。，可用于高頻電氣絕緣。這種優(yōu)異性能，來源于這種優(yōu)異性能，來源于LDPE分子鏈的非極性結(jié)構(gòu)分子鏈的非極性結(jié)構(gòu)和不用金屬催化劑的生產(chǎn)工藝。和不用金屬催化劑的生產(chǎn)工藝。 （3）化學(xué)穩(wěn)定性高）化學(xué)穩(wěn)定性高 LDPE不含極性基團(tuán)

13、，化學(xué)穩(wěn)定性很高，室溫下幾不含極性基團(tuán)，化學(xué)穩(wěn)定性很高，室溫下幾乎不溶于任何溶劑，與鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸等乎不溶于任何溶劑，與鹽酸、硫酸、甲酸、乙酸等不發(fā)生反應(yīng)。但長(zhǎng)時(shí)間浸泡在汽油、苯、三氯甲烷、不發(fā)生反應(yīng)。但長(zhǎng)時(shí)間浸泡在汽油、苯、三氯甲烷、丙酮等溶劑中，會(huì)溶脹；對(duì)氧化性強(qiáng)的濃硫酸、濃丙酮等溶劑中，會(huì)溶脹；對(duì)氧化性強(qiáng)的濃硫酸、濃硝酸等不穩(wěn)定。可加熱溶解在四氫萘及苯等有機(jī)溶硝酸等不穩(wěn)定。可加熱溶解在四氫萘及苯等有機(jī)溶劑中。劑中。 （4）熱性能好）熱性能好 在不受外力作用下，使用溫度最高為在不受外力作用下，使用溫度最高為100。但受。但受力條件下，熱變形溫度較低，在力條件下，熱變形溫度較低，在0

14、.46MPa壓力下壓力下,只有只有3850, 因而限制了它的使用范圍因而限制了它的使用范圍 。 聚乙烯（聚乙烯（PE）加工主要是熔融加工法。）加工主要是熔融加工法。 PE吸水性極低，可省去加工前的預(yù)干燥工吸水性極低，可省去加工前的預(yù)干燥工序。但序。但 PE在熔融溫度下會(huì)被空氣氧化，加在熔融溫度下會(huì)被空氣氧化，加工時(shí)應(yīng)盡量減小與空氣接觸，或加抗氧劑。工時(shí)應(yīng)盡量減小與空氣接觸，或加抗氧劑。 PE結(jié)晶度較高，導(dǎo)致成型收縮率大。結(jié)晶度較高，導(dǎo)致成型收縮率大。 LDPE很容易加工，可吹塑成型、擠出成型、很容易加工，可吹塑成型、擠出成型、注射成型、真空成型、噴涂等。注射成型、真空成型、噴涂等。 LDPE主

15、要用于生產(chǎn)薄膜產(chǎn)品。很適于制造主要用于生產(chǎn)薄膜產(chǎn)品。很適于制造復(fù)合膜。復(fù)合膜。 （1）薄膜）薄膜 LDPE薄膜主要用于食品包裝、工業(yè)品包薄膜主要用于食品包裝、工業(yè)品包裝、化學(xué)品包裝、農(nóng)用膜和建筑用膜等。裝、化學(xué)品包裝、農(nóng)用膜和建筑用膜等。目前還開發(fā)出各種功能農(nóng)用膜，如除草膜、目前還開發(fā)出各種功能農(nóng)用膜，如除草膜、除蚜蟲膜、防霧滴膜除蚜蟲膜、防霧滴膜 和促進(jìn)瓜果蔬菜早熟和促進(jìn)瓜果蔬菜早熟膜等。膜等。 （2）吹塑、滾塑成型制品）吹塑、滾塑成型制品 利用擠出吹塑成型法可制造瓶、罐、筒、利用擠出吹塑成型法可制造瓶、罐、筒、盆和工業(yè)儲(chǔ)槽等中空容器產(chǎn)品；利用旋轉(zhuǎn)盆和工業(yè)儲(chǔ)槽等中空容器產(chǎn)品；利用旋轉(zhuǎn)滾塑法可

16、制得兒童玩具搖馬、汽車車身和滾塑法可制得兒童玩具搖馬、汽車車身和大型儲(chǔ)槽。大型儲(chǔ)槽。 （3）電纜電線被覆料）電纜電線被覆料 HDPE：低壓：低壓Ziegler(齊格勒齊格勒)型催化劑，配位聚型催化劑，配位聚 合生產(chǎn)合生產(chǎn)。配位聚合法大約比自由基高壓聚合法合成聚配位聚合法大約比自由基高壓聚合法合成聚乙烯晚乙烯晚 20年年, 1953年年Ziegler (齊格勒齊格勒)催化劑催化劑問世問世,使乙烯可以在低壓溫和的條件下聚合。使乙烯可以在低壓溫和的條件下聚合。Ziegler (齊格勒齊格勒)以他偉大的發(fā)明于以他偉大的發(fā)明于1963年獲年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。Ziegler (齊格勒齊格勒

17、)催化劑的烯烴均、共聚合反催化劑的烯烴均、共聚合反應(yīng)是按配位聚合機(jī)理進(jìn)行的，這類催化劑稱應(yīng)是按配位聚合機(jī)理進(jìn)行的，這類催化劑稱為絡(luò)合催化劑。為絡(luò)合催化劑。 未滿未滿2222歲獲得博士學(xué)位歲獲得博士學(xué)位 曾在曾在Frankfort, HeidebergFrankfort, Heideberg大學(xué)任教大學(xué)任教 19361936年任年任HalleHalle大學(xué)化學(xué)系主任，后任校長(zhǎng)大學(xué)化學(xué)系主任，后任校長(zhǎng) 19431943年任年任Mak PlanckMak Planck研究院院長(zhǎng)研究院院長(zhǎng) 19461946年兼任聯(lián)邦德國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)年兼任聯(lián)邦德國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng) 主要貢獻(xiàn)是發(fā)明了主要貢獻(xiàn)是發(fā)明了Ziegler

18、Ziegler催化劑，使用催化劑，使用四氯化鈦四氯化鈦和和三乙基鋁三乙基鋁，可在常壓下得到，可在常壓下得到低壓低壓PEPE。 19631963年榮獲年榮獲NobelNobel化學(xué)獎(jiǎng)化學(xué)獎(jiǎng) 治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)技巧嫻熟，一生發(fā)表論文治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)技巧嫻熟，一生發(fā)表論文200200余篇余篇HDPE是是PE中模量最高，對(duì)油、脂的阻隔性中模量最高，對(duì)油、脂的阻隔性最好，最好，并具有較大的韌性和優(yōu)良機(jī)械性能的并具有較大的韌性和優(yōu)良機(jī)械性能的品種。在品種。在PE 中它的使用溫度最高，適宜做各中它的使用溫度最高，適宜做各種模塑制品。種模塑制品。目前世界目前世界HDPE產(chǎn)量占聚乙烯總產(chǎn)量的產(chǎn)量占聚乙烯總產(chǎn)量的42%

19、，超過，超過LDPE；我國(guó)；我國(guó)HDPE占占51%。除薄膜、電線電纜和擠出涂層外，其它大宗除薄膜、電線電纜和擠出涂層外，其它大宗用途方面，用途方面，HDPE都占有優(yōu)勢(shì)，用量超過都占有優(yōu)勢(shì)，用量超過LDPE。今后今后10年世界對(duì)年世界對(duì)HDPE的需求增長(zhǎng)率將為的需求增長(zhǎng)率將為4.0%。 HDPE分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、對(duì)稱，分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、對(duì)稱，只含有極少量的短支鏈。只含有極少量的短支鏈。 簡(jiǎn)單、對(duì)稱的鏈結(jié)構(gòu)有利于結(jié)晶，簡(jiǎn)單、對(duì)稱的鏈結(jié)構(gòu)有利于結(jié)晶，HDPE在在PE中結(jié)晶度最高，密度也最高。中結(jié)晶度最高，密度也最高。 支鏈多少和長(zhǎng)短影響結(jié)晶度和晶粒尺寸。支鏈多少和長(zhǎng)短影響結(jié)晶度和晶粒

20、尺寸。HDPE結(jié)晶度和晶粒尺寸都大，因此其熔結(jié)晶度和晶粒尺寸都大，因此其熔點(diǎn)最高，強(qiáng)度和硬度也最高。點(diǎn)最高，強(qiáng)度和硬度也最高。 HDPE另一特點(diǎn)是分子量大（另一特點(diǎn)是分子量大（10100萬），因而具有高強(qiáng)度物理性能萬），因而具有高強(qiáng)度物理性能. HDPE支鏈少而短，結(jié)晶度高，因此拉伸強(qiáng)度、支鏈少而短，結(jié)晶度高，因此拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲模量、硬度等比拉伸模量、彎曲模量、硬度等比LDPE優(yōu)越。優(yōu)越。但沖擊強(qiáng)度比但沖擊強(qiáng)度比LDPE差。差。 HDPE熱性能為熱性能為PE中之最，不受外力時(shí)，最中之最，不受外力時(shí)，最高使用溫度高使用溫度100，最低使用溫度，最低使用溫度-70-100。 HDPE化學(xué)

21、穩(wěn)定性良好，抗溶劑性能比化學(xué)穩(wěn)定性良好，抗溶劑性能比LDPE高。在苯中，高。在苯中，LDPE60即溶解，即溶解，HDPE則則8090才溶解。耐酸性也比才溶解。耐酸性也比LDPE強(qiáng)。強(qiáng)。 HDPE另一種優(yōu)良性能是抗透氣性能好，僅為另一種優(yōu)良性能是抗透氣性能好，僅為L(zhǎng)DPE 的的1/5，很適于制防潮、防水蒸汽的，很適于制防潮、防水蒸汽的包裝用品。包裝用品。 HDPE主要采用熔融加工方法，其熔體是典型的主要采用熔融加工方法，其熔體是典型的非牛頓流體，表觀粘度隨剪切速率增加而降低非牛頓流體，表觀粘度隨剪切速率增加而降低. 加工成型時(shí)加工成型時(shí)HDPE收縮率較大收縮率較大,線性收縮率為線性收縮率為 25

22、% 注注 射射 成成 型型 ： 塑塑 化化 溫溫 度度 180250 ， 模模 具具 溫溫 度度 50170， 注射壓力注射壓力 10100MPa。 擠擠 出出 成成 型型 ： 成成 型型 溫溫 度度 165260 ， 擠擠 出出 壓壓 力力 35140MPa。 吹塑成型：成型溫度吹塑成型：成型溫度170190， 超薄膜成型溫度超薄膜成型溫度180230，吹脹比，吹脹比35。 （1）中空吹塑制品）中空吹塑制品 HDPE的機(jī)械強(qiáng)度、剛度和的機(jī)械強(qiáng)度、剛度和 耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能均比耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能均比LDPE優(yōu)越，最適宜用優(yōu)越，最適宜用 于吹塑制造各種類型的中空容器。于吹塑制造各種類型的中空容器

23、。（2）注塑制品）注塑制品 用于注塑制品的用于注塑制品的HDPE量占第二位量占第二位. （3）薄膜制品）薄膜制品 HDPE薄膜的優(yōu)良性能是外觀似薄膜的優(yōu)良性能是外觀似 紙，挺括，開口性好，耐沖擊，清潔衛(wèi)生。紙，挺括，開口性好，耐沖擊，清潔衛(wèi)生。（4）管材制品）管材制品 HDPE管材質(zhì)輕，抗沖擊和耐壓強(qiáng)管材質(zhì)輕，抗沖擊和耐壓強(qiáng) 度高，剛性好，耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良。目前最大度高，剛性好，耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良。目前最大 的擠出管徑達(dá)的擠出管徑達(dá) 1.6m。（5）單絲制品）單絲制品 用用HDPE制作的單絲，具有質(zhì)輕，制作的單絲，具有質(zhì)輕，耐腐蝕，強(qiáng)度高，不吸水，低溫柔韌性好等。耐腐蝕，強(qiáng)度高，不吸水，低溫

24、柔韌性好等。 乙烯和乙烯和a-烯烴進(jìn)行配位共聚可得到一類新型聚合烯烴進(jìn)行配位共聚可得到一類新型聚合物。物。 這種聚合物含這種聚合物含a-烯烴單體單元，密度比烯烴單體單元，密度比HDPE低，低，沒有長(zhǎng)支鏈，不呈樹枝狀，仍屬線性分子，稱線沒有長(zhǎng)支鏈，不呈樹枝狀，仍屬線性分子，稱線性低密度聚乙烯（性低密度聚乙烯（LLDPE）。）。 LLDPE性能通過共聚性能通過共聚a-烯烴單體種類、用量、烯烴單體種類、用量、調(diào)調(diào) 節(jié)劑等進(jìn)行調(diào)控。節(jié)劑等進(jìn)行調(diào)控。 LLDPE往往具有比乙烯均聚物更優(yōu)良的性能。往往具有比乙烯均聚物更優(yōu)良的性能。 LLDPE增長(zhǎng)速度大大高于增長(zhǎng)速度大大高于LDPE和和HDPE。 5.1

25、LLDPELLDPE與與LDPE、HDPE分子結(jié)構(gòu)上的區(qū)別分子結(jié)構(gòu)上的區(qū)別 支鏈長(zhǎng)短、多少將影響支鏈長(zhǎng)短、多少將影響LLDPE的性能。的性能。 以以1-辛烯為共聚單體制得的辛烯為共聚單體制得的LLDPE，熔點(diǎn)、結(jié)，熔點(diǎn)、結(jié)晶晶度均隨度均隨1-辛烯組分含量增加而幾乎線性地降低，密辛烯組分含量增加而幾乎線性地降低，密度也降低。這是度也降低。這是C 6 支鏈增加的結(jié)果。支鏈增加的結(jié)果。 LLDPE的吹塑性能十分優(yōu)異。的吹塑性能十分優(yōu)異。 LLDPE大分子支鏈長(zhǎng)度與其韌性的關(guān)系大分子支鏈長(zhǎng)度與其韌性的關(guān)系 支鏈越長(zhǎng)，韌性越好支鏈越長(zhǎng)，韌性越好 LLDPE可采用擠出、注射、吹塑、旋轉(zhuǎn)成型等工可采用擠出、

26、注射、吹塑、旋轉(zhuǎn)成型等工 藝法制造薄膜、管材、電線電纜包復(fù)材料和中空藝法制造薄膜、管材、電線電纜包復(fù)材料和中空 容器等。容器等。 旋轉(zhuǎn)成型加工溫度比旋轉(zhuǎn)成型加工溫度比LDPE寬（寬（290340）。）。 擠出成型存在一定問題，主要表現(xiàn)在加工薄膜時(shí)擠出成型存在一定問題，主要表現(xiàn)在加工薄膜時(shí) 熔融粘度高、熔體強(qiáng)度差，即剪切變?nèi)廴谡扯雀?、熔體強(qiáng)度差，即剪切變“硬硬”，擠，擠出出 變變“軟軟”。 LLDPE與其它聚合物或無機(jī)填充料或加工助劑共與其它聚合物或無機(jī)填充料或加工助劑共 混使用。通過共混，優(yōu)化聚合物的加工性能?；焓褂谩Ｍㄟ^共混，優(yōu)化聚合物的加工性能。 LLDPE市場(chǎng)份額越來越大。市場(chǎng)份額越來越

27、大。 LLDPE約有約有70用于薄膜生產(chǎn)，用于薄膜生產(chǎn)，主要是食品包裝、工業(yè)用包裝、農(nóng)主要是食品包裝、工業(yè)用包裝、農(nóng)用膜、垃圾袋等；注塑制品有各類用膜、垃圾袋等；注塑制品有各類容器；電話電線的絕緣材料，光纜容器；電話電線的絕緣材料，光纜和電力電纜的絕緣夾套；大型的農(nóng)和電力電纜的絕緣夾套；大型的農(nóng)用貯槽、化學(xué)品貯槽、兒童玩具；用貯槽、化學(xué)品貯槽、兒童玩具；各種管材、片材和板材。各種管材、片材和板材。 80年代年代LLDPE工迅速崛起，對(duì)工迅速崛起，對(duì)HP-LDPE沖擊極大，曾被認(rèn)為有可沖擊極大，曾被認(rèn)為有可能被淘汰，但能被淘汰，但LLDPE不能全部代替不能全部代替HP-LDPE，因?yàn)?，因?yàn)镠P-

28、LDPE有好的有好的光學(xué)性、粘結(jié)性、密封性，特別是加光學(xué)性、粘結(jié)性、密封性，特別是加工和電學(xué)性能超群，工和電學(xué)性能超群，LLDPE代替不了。代替不了。目前仍占目前仍占PE總量的總量的38%。 HP-LDPE工藝與工藝與LLDPE工藝比較，投資大、能工藝比較，投資大、能耗高、成本高，設(shè)備故障多，經(jīng)濟(jì)上無法與耗高、成本高，設(shè)備故障多，經(jīng)濟(jì)上無法與LLDPE 競(jìng)爭(zhēng)。但仍能生存，原因是：競(jìng)爭(zhēng)。但仍能生存，原因是：市場(chǎng)需要市場(chǎng)需要HP-LDPE a擠出、涂層要求樹脂有良好的粘接性和密封擠出、涂層要求樹脂有良好的粘接性和密封 性，在這一領(lǐng)域，依然性，在這一領(lǐng)域，依然HP-LDPE一枝獨(dú)秀。一枝獨(dú)秀。b高中

29、透明度的包裝膜如紡織品和服裝包裝方高中透明度的包裝膜如紡織品和服裝包裝方 面，面，HP-LDPE用量仍占用量仍占80%以上。以上。c高壓電纜要求耐高溫，并有良好的絕緣性高壓電纜要求耐高溫，并有良好的絕緣性 能，能，HP-LDPE是理想的絕緣材料原料。是理想的絕緣材料原料。d HP-LDPE是是 地地 膜膜 、棚膜的基礎(chǔ)樹脂，、棚膜的基礎(chǔ)樹脂， LLDPE膜也要摻入膜也要摻入HP-LDPE以改善加工性能。以改善加工性能。 密度密度0.90.915g/cm 3 的聚乙烯為極低密度的聚乙烯為極低密度聚乙烯（聚乙烯（VLDPE），）， 密度密度0.860.90g/cm 3 的聚乙烯為超低密度的聚乙烯為

30、超低密度聚乙烯（聚乙烯（ULDPE）。共聚單體含量）。共聚單體含量20%以上。以上。 生產(chǎn)生產(chǎn) VLDPE、 ULDPE的方法就是生產(chǎn)的方法就是生產(chǎn)LLDPE的方法，可用氣相法、溶液半和高壓法，用適合的方法，可用氣相法、溶液半和高壓法，用適合催化劑，使支鏈分布均勻。催化劑，使支鏈分布均勻。 VLDPE、ULDPE比比LLDPE有更好的抗穿刺性、有更好的抗穿刺性、抗撕裂性、更低的軟化點(diǎn)，更好的熱封性、粘結(jié)抗撕裂性、更低的軟化點(diǎn)，更好的熱封性、粘結(jié)性、柔軟性和透明性，對(duì)水汽和氣味良好的阻隔性、柔軟性和透明性，對(duì)水汽和氣味良好的阻隔性。性。 中壓聚合法以乙烯為原料在中壓聚合法以乙烯為原料在 1.58

31、.0MPa壓力、壓力、130270的條件的條件下，以過渡金屬為催化劑，烷烴為溶劑，下，以過渡金屬為催化劑，烷烴為溶劑，按配位機(jī)理制得密度為按配位機(jī)理制得密度為0.930.94g/cm3、結(jié)晶度為結(jié)晶度為90的的MDPE。但因催化劑的。但因催化劑的催化效率和工藝流程都不及現(xiàn)在的高效催化效率和工藝流程都不及現(xiàn)在的高效催化劑，故中壓法也逐漸退出生產(chǎn)線。催化劑，故中壓法也逐漸退出生產(chǎn)線。 高分子量和超高分子量聚乙烯在分子高分子量和超高分子量聚乙烯在分子結(jié)構(gòu)上與高密度聚乙烯相同，線性結(jié)結(jié)構(gòu)上與高密度聚乙烯相同，線性結(jié)構(gòu)，但分子量高很多。構(gòu)，但分子量高很多。 具有優(yōu)異的性能。是性能優(yōu)異、價(jià)格具有優(yōu)異的性能

32、。是性能優(yōu)異、價(jià)格低廉的工程塑料。低廉的工程塑料。 采用高效催化劑，淤漿法或氣相法生產(chǎn)。與采用高效催化劑，淤漿法或氣相法生產(chǎn)。與HDPE 工藝相似。產(chǎn)物分子量工藝相似。產(chǎn)物分子量500萬。萬。 HMWHDPE具有良好的韌性、耐磨和應(yīng)力具有良好的韌性、耐磨和應(yīng)力開裂性，抗沖擊和拉伸強(qiáng)度高。開裂性，抗沖擊和拉伸強(qiáng)度高。 7.2 UHMWPE的性能、加工特性和應(yīng)用的性能、加工特性和應(yīng)用（1）UHMWPE的性能的性能 分子量超過分子量超過600萬，萬，具有一系列優(yōu)異性能。具有一系列優(yōu)異性能。（2）加工特性）加工特性 UHMWPE極長(zhǎng)分子鏈之間極長(zhǎng)分子鏈之間產(chǎn)生纏繞給加工帶來巨大困難。近產(chǎn)生纏繞給加工帶

33、來巨大困難。近10年來年來加工技術(shù)和設(shè)備取得較大進(jìn)展，可用燒結(jié)加工技術(shù)和設(shè)備取得較大進(jìn)展，可用燒結(jié)壓制法成型加工，也可用擠出或注射成型壓制法成型加工，也可用擠出或注射成型加工。加工。 燒結(jié)壓制法成型是主要加工方法。燒結(jié)壓制法成型是主要加工方法。 加工條件：加工條件：200220，10MPa，每，每10mm 厚保溫厚保溫4060min。 UHMWPE可作齒輪、設(shè)備襯里、過濾器、可作齒輪、設(shè)備襯里、過濾器、化工閥體、泵體、填料、電解槽隔板、滑化工閥體、泵體、填料、電解槽隔板、滑雪板、人工關(guān)節(jié)、高強(qiáng)輕型纖維等。雪板、人工關(guān)節(jié)、高強(qiáng)輕型纖維等。 用用UHMWPE生產(chǎn)的纖維，強(qiáng)度高，模量生產(chǎn)的纖維，強(qiáng)度

34、高，模量高、勝過碳纖維、芳輪纖維。高、勝過碳纖維、芳輪纖維。 UHMWPE密度低，耐磨，強(qiáng)度高，耐化密度低，耐磨，強(qiáng)度高，耐化學(xué)藥品，能防紫外線輻射，適用于作防彈學(xué)藥品，能防紫外線輻射，適用于作防彈頭盔、防彈背心織物。頭盔、防彈背心織物。 缺點(diǎn)是熔點(diǎn)較低，高溫下使用時(shí)強(qiáng)度降低。缺點(diǎn)是熔點(diǎn)較低，高溫下使用時(shí)強(qiáng)度降低。 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目高壓法高壓法中壓法中壓法低壓法低壓法操作條件操作條件聚合壓力，聚合壓力，MPa聚合溫度，聚合溫度， 引發(fā)劑引發(fā)劑98.1-245.2150-330微量氧或有機(jī)過氧微量氧或有機(jī)過氧化物化物2-7125-150金屬氧化物金屬氧化物260齊格勒齊格勒-納塔引納塔引發(fā)劑發(fā)劑

35、轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率，%16-27接近接近100接近接近100反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理自由基型自由基型配位離子型配位離子型配位離子型配位離子型實(shí)施方法實(shí)施方法氣相本體聚合氣相本體聚合液相懸浮聚合液相懸浮聚合液相懸浮聚合液相懸浮聚合工藝流程工藝流程簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能性能大分子支化程度大分子支化程度相對(duì)密度相對(duì)密度純度純度熱變形溫度，熱變形溫度， 高高低（低（0.910-0.925）高高50 ，較軟，較軟介于兩者之間介于兩者之間居中（居中（0.926-0.940）基本與低壓法相基本與低壓法相同同基本與低壓法相基本與低壓法相同同大分子排列整齊大分子排列整齊高（高（0.941-0.970）產(chǎn)品含有

36、引發(fā)劑產(chǎn)品含有引發(fā)劑殘基殘基78，較硬，較硬 建設(shè)投資建設(shè)投資高高低低低低操作費(fèi)用操作費(fèi)用低低高高高高名稱名稱密度（密度（g/cm3）結(jié)晶度結(jié)晶度（）（）熔點(diǎn)（熔點(diǎn)（）備注備注LDPE0.910-0.92565-75108-126長(zhǎng)支鏈長(zhǎng)支鏈LLDPE0.913-0.930118-140乙烯與高級(jí)烯烴共聚，乙烯與高級(jí)烯烴共聚，取決于共聚單體種類取決于共聚單體種類與用量，近似直鏈狀。與用量，近似直鏈狀。HDPE0.941-0.96585-95125-136近似直鏈狀近似直鏈狀UHMWPE0.944-0.954125-138直鏈狀，超高相對(duì)分直鏈狀，超高相對(duì)分子量子量1. 結(jié)晶料結(jié)晶料,吸濕小吸濕小,不須充分干燥不須充分干燥,流動(dòng)性極流動(dòng)性極好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感,成型時(shí)宜用高壓成型時(shí)宜用高壓注射注射,料溫均勻料溫均勻,填充速度快填充速度快,保壓充分保壓充分.2. 收縮范圍和收縮值大收縮范圍和收縮值大,方向性明顯方向性明顯,易變易變形翹曲形翹曲.冷卻速度宜慢冷卻速度宜慢. 3. 加熱時(shí)間不宜過長(zhǎng)加熱時(shí)間不宜過長(zhǎng),否則會(huì)發(fā)生分解否則會(huì)發(fā)生分解. 4.