納米覆蓋劑相關材料

1、學術納米技術在粘合膠的應用 轉自：中國包裝 華印包裝網贊助商廣告粘合劑和密封膠是包裝領域中的重要產品，是消耗量大、用途廣泛的重要產品，要求粘度、流動陛、固化速度達最佳條件。目前，國內高檔密封膠和粘結劑都依賴進口。 1.國外已將納米SiO2作為添加劑加入到粘合劑和密封膠中，使粘合劑的粘膠結果和密封膠的密封性都大大提高，其作用機理是在納米SiO2的表面包覆一層有機材料，使之具有親水性，將添加密封膠中很快形成一種硅石結構，即納米SiO2形成網絡結構，抑制膠體流動化速度回快。提高粘接效果，另外由于顆粒尺寸小，更增加了膠的密封性能。 2.納米粘合劑由于在樹脂中加入了5070nm橡膠微粒，不僅提高了封合強

2、度、剪切強度和其他耐熱老化等物理化學指標，而且極大地拓展了它的應用領域，號稱21世紀“萬用粘合劑”，也是封合技術的一大碩果。性能優(yōu)異的眾多復合材料為納米包裝打下了基礎。 3.我國科技工作者在制備AL合金時加入ALO2納米粒子，結果晶體大大細化，強度和韌性都有所提高，無機納米顆粒的潤滑作用，得以大大降低成本及電設備運轉時產生噪音，又能延長它的使用壽命。 4.氣相法白炭黑在膠粘劑和密封劑中主要是起增稠、觸變和控制流動性作用。在非有機硅類如環(huán)氧膠粘劑和密封劑中，也可用作觸變劑。近些年，這一領域的需求逐年遞增的趨勢。 5.我國目前超細重質碳酸鈣在膠粘劑中用量很小，主要原因：一是重質碳酸鈣的細度和表面活

3、性滿足不了要求；二是我國膠粘劑中填料的應用水平遠不及歐美國家。根據歐美國家發(fā)展的經驗，隨著膠粘劑和密封劑中無機填料應用水平的提高和重質碳酸鈣產品質量的提高，重質碳酸鈣在膠粘劑和密封劑中將有良好的應用前景。 6.環(huán)氧納米膠粘合劑 在環(huán)氧樹脂中加入定量的填料，如氧化鈣、粉煤灰等，可大大提高膠粘劑涂層的強度和耐磨性能。將納米粒子作為填料，從文獻上看多研究納米環(huán)氧樹脂基復合材料，但在環(huán)氧樹脂膠粘劑中加入納米填料，獲得納米膠粘劑，對比不同納米填料對膠粘劑性能的影響未見報道。為此，研究納米SiO2和納米有機蒙脫土填料對環(huán)氧樹脂膠粘劑強度及耐磨勝影響，為其在工程應用中提供基礎數據。 覆蓋劑FM109 一、產

4、品概況眾所周知，露天堆放的煤、灰、原料和施工場地裸露的沙土屬于開放性塵源，遇到刮風天氣，會造成相當大范圍內的粉塵飛揚，惡化作業(yè)環(huán)境，嚴重污染周圍地區(qū)大氣環(huán)境；而遇到雨天，會造成物料流失而引起環(huán)境污染。國內外一般對開放性塵源的防治對策有濕法防塵、設置防風林防風網、建造封閉式結構等。而濕法防塵主要有撒水法和覆蓋劑法。目前，我國為防止原料場、煤場、灰場和施工工地的揚塵，普遍采用撒水法。但其存在如下缺點：一是由于水分蒸發(fā)快，沒有粘性，操作頻繁，水浪費大，不能長久防止揚塵問題。二是若采用撒水方式時，會提高煤炭和其它原料的水分含量，從而直接影響到產品的品質。三是不能防止在露天堆積的煤炭和其它原料因暴雨造成

5、的流失而引起的環(huán)境污染。針對煤炭和其它原料的流失、含水量增加、質量不穩(wěn)等問題，國外從70年代開始致力于覆蓋劑的研究。目前，國外發(fā)達國家已普遍使用覆蓋劑法防塵，其特點是防塵長久、不影響原料品質、能防止因物料流失而造成的環(huán)境污染；操作簡便；適合控制各種顆粒物堆料和裸露地面的防塵。因此，天津化工研究設計院為了從根本上解決日益嚴重的堆場揚塵問題，開發(fā)了一種新概念的納米高分子表面覆蓋劑FM109。二、產品性能1FM109是無毒、無害、無味、無機納米材料-高分子復合材料，有較強的親合性和粘結性，容易與煤、灰、原料、沙土等親合并把表面顆粒粘結在一起，形成堅固的外殼。2煤炭及原料沒有任何影響，不含任何產生二次

6、污染的成分，屬綠色環(huán)保產品。3由于加入少量無機納米材料后，可提高高分子材料的耐壓強度及耐沖刷性，使形成的外殼更堅固。4FM109可在各種粉末產品（如煤）上形成很堅固的外殼，可以抵御強風和暴雨，防止粉末的飛揚及流失，保證這類粉末產品不會污染周圍環(huán)境。5FM109形成的堅固外殼防止水分的侵入及酸化現象，保證了產品的品質。6FM109撒布一次可保持36個月，與撒水方式相比，節(jié)省能源和工作費用。三、使用方法覆蓋劑FM109使用非常方便，用戶只需將藥劑與水輸入自動加藥混合裝置后，即可得到相應比例的混合溶液。利用灑水車、噴水管路等噴灑設備，均勻噴灑在料堆表面即可。隨用量不同，形成的堅固外殼有不同的強度、韌

7、性和耐水性，可抗不同強度的風吹和雨水沖刷。覆蓋劑FM115 一產品概況： 目前，港口碼頭露天堆放的煤炭及各種礦石原料形成了許多開放性的污染源，它是大氣污染的主要原因之一，其主要污染物可吸入顆粒（通常指粒徑小于或等于10微米，能夠懸浮于空氣中的固體顆粒及液滴），遇到刮風的天氣，會造成相當大范圍內的粉塵飛揚，惡化作業(yè)環(huán)境，嚴重污染周圍地區(qū)大氣環(huán)境。港口碼頭煤炭等貨物具有存儲時間短（一般3至5天）、周轉快、數量大的特點，目前普遍采取的治理煤炭粉塵的措施是撒水法。這種方法的優(yōu)點是操作簡便，但缺點是水分只是潤濕煤炭的表面，不能滲透到煤粉顆粒內部，這樣就導致了水分蒸發(fā)快，灑水頻率高，造成大量水資源的浪費和

8、人工及設備費用增加。 天津化工研究設計院針對港口碼頭的煤炭粉塵的特點，發(fā)明了一種新型覆蓋劑FM115。這種覆蓋劑適用于短期存儲的煤炭粉塵的覆蓋，它不僅能夠潤濕煤炭粉塵的表面，而且還可以滲透到煤粉顆粒內部，具有可將粉塵潤濕、凝并和保水的功能，不僅短期抑塵效果好，性價比高，而且操作簡單，易降解，無腐蝕，無污染。二產品性能：FM115是一種低分子量化合物，通過改變粉塵表面物性，成倍地提高了粉塵的潤濕性和凝并力，凝并作用將粉塵顆粒變大，形成殼狀結構并達到覆蓋粉塵的目的。同時FM115改善了粉塵對水的吸附性能，能較長時間鎖住水分，讓粉塵較長時間處于潤濕狀態(tài)從而達到抑塵目的。 FM115無任何腐蝕作用，易

9、降解，對煤炭及原料沒有任何影響，不含任何產生污染的成分。 FM115極易稀釋，操作方便，只需要將產品和水按一定比例稀釋后即可使用。 FM115具有將粉塵潤濕、凝并和保水功能，撒布一次可保持515天；與灑水方式相比，節(jié)省能源和工作費用。 三使用方法： 覆蓋劑FM115使用非常簡便，用戶使用時只需要將本產品和水按一定比例混合后，利用灑水車或其他的噴灑工具均勻的噴灑在煤堆的表面即可。稀釋比例和噴灑量可根據用戶情況而定，本院可提供相關的技術服務。天津港：納米覆蓋劑降塵效果好成本低隨著港煤碼頭煤炭吞吐能力逐年增加，貨場煤堆對周邊環(huán)境的污染越來越大。今年3月，天津煤碼頭公司在有關科研單位的協(xié)助夏，結合港口

10、碼頭煤炭存儲時間短（通常1周時間）、數量打、周轉快的特點，采用納米覆蓋劑與親水劑配合使用的新方法：對對方時間超過1周的，使用納米覆蓋劑；不超過1周的使用親水劑。實驗結果證實，兩種試劑的抑塵效果都好過傳統(tǒng)的苫布覆蓋。據了解，噴灑納米覆蓋劑能使煤堆表面像噴了發(fā)膠一樣形成一個硬殼，而噴灑親水劑則會使煤堆表層呈現一定的硬結狀態(tài)，從而制止揚塵。另外，每平方米苫布價格在6元左右，而使用3至5次后由于破損將無法繼續(xù)使用，與之相比，兩種試劑都為環(huán)保產品，易降解、無污染。其中納米覆蓋劑噴灑1平方米僅花費1元錢，親水劑噴灑1平方米才花費0.06元。新型覆蓋劑可抑制煤塵飛揚中國威海政府門戶網站 HYPERLINK

11、t _blank 2008-7-9來源：中國環(huán)境報瀏覽次數：167 【字號: HYPERLINK javascript:SetFont(16px); 大 HYPERLINK javascript:SetFont(14px); 中 HYPERLINK javascript:SetFont(12px); 小】【背景色:】 HYPERLINK javascript:window.print() 【打印本頁】 HYPERLINK /xxgk/jmail.asp t _blank 【推薦】 HYPERLINK javascript:window.close() 【關閉本頁】 運煤鐵路、公路沿線的蔬菜、水

12、果因被煤灰污染而無法出售，經常引起當地居民的不滿，甚至造成糾紛。同時，在運輸過程中，大量的煤炭損失也讓煤炭集團感到惱火。如何才能有效防止這些煤揚塵？7月3日，記者在煤揚塵污染新型覆蓋劑研究項目成果發(fā)布會上了解到，作為國家火炬計劃項目、鐵道部重點項目，“大秦線煤揚塵新型覆蓋劑”已經獲得成功，研制出的煤揚塵新型覆蓋劑可有效解決運輸中的煤炭損耗及沿線環(huán)境污染問題。我國在煤炭運輸過程中一年損失約1700萬噸燃煤據調查，在儲存、運輸過程中，由于風力等原因，煤塵會隨風流失、拋撒揚塵，浪費了大量寶貴的資源。我國是一個產煤大國，也是煤炭消費大國。據統(tǒng)計，目前在鐵路、公路等運輸過程中，煤炭損耗率約為0.81，即

13、使按每噸煤只運輸一次計算，2007年，我國在煤炭運輸過程中，就損失了約1700萬噸。煤揚塵解決不好，不止浪費了資源，還會產生很多環(huán)境問題。煤塵是酸性的，拋撒后依附在沿線的車站、建筑、農作物、交通、民用設施上，嚴重影響了鐵路沿線人民群眾的身體健康，同時對沿線農作物的生長造成破壞，甚至有的白菜剝開后里面都嵌著煤渣。煤塵嚴重污染了隧道內線路的道床，加劇了其板結程度。在污染程度嚴重的地段，煤塵已埋沒了扣件、軌枕板等，給工務部門日常的養(yǎng)護維修帶來了相當大的困難，增加了額外的工作量。同時，對鋼軌和扣件等有一定的腐蝕作用，帶來了安全隱患。煤塵還惡化了鐵路各部門工作人員的作業(yè)環(huán)境，尤其對長期在隧道內作業(yè)人員的

14、身體健康造成了嚴重危害；對沿線客車的污染已殃及車廂內，造成車廂內空氣渾濁，使旅客身心健康受到危害，嚴重影響著鐵路客運的質量。新型覆蓋劑可使大秦鐵路線運煤時減少損失240多萬噸燃煤由蘭州交通大學與太原鐵路局共同完成的煤揚塵新型覆蓋劑通過在煤層表面噴灑一層黏結劑，使其表面形成固化層來防治煤揚塵對環(huán)境的污染。課題評審專家組認為，這種覆蓋劑技術先進、經濟實用、工藝合理、操作維護簡便，解決了煤在運輸中的損耗問題。據甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站出具的報告顯示，采用這種覆蓋劑覆蓋在煤車表層，煤車沿線運行中，揚塵削減率平均為97.9；煤車在隧道運行中，揚塵削減率平均為95.6。煤揚塵新型覆蓋劑由基料和輔料構成，基料為

15、高分子聚合物，輔料為添加劑，可起到增塑、改善綜合性能的作用，并具有用量少、噴灑簡單方便、無毒無害等優(yōu)點。從經濟效果來說，大秦鐵路線的全年運力按2.5億噸計算，使用煤揚塵新型覆蓋劑可減少損失240多萬噸燃煤，按動力煤坑口價格每噸159.67計算，每年可節(jié)約近4億元。如果全國鐵路煤炭運輸線全部使用這種覆蓋劑，則每年可減損一個大型煤礦的年產量。煤揚塵新型覆蓋劑除了解決長期以來運煤列車存在的揚塵污染、拋撒浪費等老大難問題，還適用于公路等其他散裝貨物運輸、散堆物料場的防揚塵和降耗節(jié)能。建筑工地揚塵是當前城市空氣污染的一個主要來源，噴灑新型覆蓋劑也可有效解決工地揚塵問題。目前，蘭州交通大學環(huán)境科學與應用化

16、學研究所與北京嘉孚科技有限公司合作，每年固定為神華集團神東煤炭分公司提供1500萬噸煤炭覆蓋劑噴灑量，并且即將在神華集團其他子公司逐步推廣。公司計劃2010年底之前，噴灑覆蓋劑的煤炭量達到1億噸。北京嘉孚科技有限公司（以下簡稱嘉孚科技）成立于 2001 年，注冊資金 800 萬元人民幣。嘉孚科技以新產品、新技術的開發(fā)推廣和應用為主的高新科技企業(yè)，主要服務于國家重大建設項目。公司下屬三個事業(yè)部，年銷售收入5000萬元人民幣。2007年，嘉孚公司與蘭州交通大學環(huán)境科學與應用化學研究所結成緊密型合作伙伴關系，共同推廣國家火炬計劃項目、鐵道部重點項目大秦線煤揚塵新型覆蓋劑科技成果。目前，該成果已通過鐵

17、道部專家組鑒定，并在太原鐵路局、神華集團等煤炭的生產及運輸單位應用實施，在保護環(huán)境、降耗節(jié)能等方面取得了良好的社會效益，業(yè)已引起有關方面的高度重視。多年來，北京嘉孚科技有限公司不斷加強精神文明建設和企業(yè)文化建設，公司大力倡導“團結、奮進、求實”的企業(yè)精神，在員工心中樹立起了“心存高遠、腳踏實地”的企業(yè)理念，逐步形成了適合我公司的一套企業(yè)文化。繼往開來，北京嘉孚科貿發(fā)展有限責任公司將始終遵循一貫的工作宗旨，愿與社會各界的新老朋友精誠合作，再創(chuàng)新高。防揚塵覆蓋劑產品簡介： “防揚塵高效覆蓋劑”是蘭州交通大學與我公司研制開發(fā)的新型環(huán)保防揚塵產品。本產品是一種乳液型（水性）覆蓋劑，均勻噴灑于揚塵表面，

18、形成固化層，并具有一定的韌性，能有效地防止揚塵，具有優(yōu)異的實用性。同時根據綠色環(huán)保要求，該產品在覆蓋劑生產過程中及使用后，均不會對環(huán)境產生新的污染，并且不會影響原物料的性能，覆蓋劑無毒、無副作用，價格低廉、性能優(yōu)異，原料易購、使用方便。本技術于2002年8月通過山西省科委技術鑒定，技術水平達到國際先進水平，并獲2003年山西省科技進步二等獎。在其基礎上開發(fā)的散堆物料料場及煤場表面防揚塵高效覆蓋劑已通過甘肅省科技廳評審，2004年獲國家級火炬計劃證書。2006年列為鐵道部科技重點研究計劃項目，并于2007年7月通過鐵道部科技司項目結題評審驗收。產品特點： 本產品具有黏結性能好，生產工藝簡單，價格

19、低廉，使用方便，無毒無害，非易燃易爆等優(yōu)點。本產品與目前國內外研制開發(fā)的無機有機類覆蓋劑相比，具有固化效果好、價格低、生產、使用方便且可降解的優(yōu)勢。 本產品和常規(guī)篷布遮蓋法、加蓋法比較，有降低成本、減少勞動強度、提高工作效率和覆蓋率等優(yōu)點。 產品噴灑設備采用自動控制系統(tǒng)，技術先進，噴灑均勻，并且可根據不同用戶的需要配備不同型號噴灑設備系統(tǒng)。適用范圍： 本產品可運用在敞開式煤場和煤炭轉運站的煤炭防揚塵堆放，煤炭運輸過程中的防揚塵及減耗，以及建筑地基開挖、平整、砂料散堆場、土方外運散落、拆遷建筑、垃圾清運散落等建筑施工場地防揚塵，以及任何可能產生揚塵污染的生產生活環(huán)境。應用實例： 2007年鐵道部

20、科技司通過對大秦線防揚塵現場檢測表明，項目整體運行效果良好，已基本達到了規(guī)定的各項技術指標，為大秦線電化區(qū)段防煤揚塵污染提供了技術先進、經濟實用、工藝合理、操作維護簡便的整套技術，有效解決了煤揚塵造成的污染及對客貨列車造成的安全隱患，同時還解決了煤在運輸中的損耗問題，具有推廣應用價值。 HYPERLINK http:/http/new/news/manage/upload/upfiles/fyc02.jpg t _blank 煤揚塵新型覆蓋劑問世 煤炭運輸損耗和污染有望減輕中國網 時間： 2008-07-04 HYPERLINK /environment/2008-07/04/content_

21、15957741.htm l # 發(fā)表評論我國自主研發(fā)成功煤揚塵新型覆蓋劑每年可減少的煤炭損失相當于一座大型煤礦的產量蘭州交通大學將制定相關行業(yè)標準隨著一種新型煤揚塵覆蓋劑的問世，長期以來困擾我國煤炭運輸行業(yè)的煤炭運輸損耗和揚塵污染問題有望得到解決。這是記者從7月3日在北京舉行的“煤揚塵污染新型覆蓋劑研究項目成果發(fā)布會”上得到的消息。作為產煤大國和煤炭消費大國，我國每年的煤炭運輸量也非常大。據統(tǒng)計，目前在鐵路、公路等運輸過程中，煤的損耗約為0.8-1%，即按照每噸煤只運輸一次計算，2007年，我國生產的煤炭在運輸過程中就損失了約1700萬噸，相當于一個大型煤礦的年產量。有關專家在昨天的發(fā)布會上

22、表示，作為國家火炬計劃項目、鐵道部重點項目，“大秦線煤揚塵新型覆蓋劑”已經獲得成功，這種煤揚塵新型覆蓋劑解決了運輸中煤損耗及沿線環(huán)境污染治理問題。煤揚塵的原因和危害專家表示，有關科研人員研究發(fā)現，煤炭運輸過程中會產生揚塵問題的主要原因在于，車輛開動時，煤層表面被氣流吹起；會車時的氣流揚起了粒徑較細小的煤粉；列車經過時，過去沉積下的煤粉重新?lián)P動；列車經過隧道時產生的“活塞風”加之列車的顛簸震動，使直徑較大的煤粒也會被吹離車體，細小的煤粉吸附在隧道洞壁、洞頂及接觸網、絕緣子等設備上，形成污染；路基上的沉積煤粒如高于鐵軌，就會受到再次碾壓，形成二次污染。據調查，在煤炭的儲存、運輸過程中，由于風力等原

23、因，煤塵會隨風流失、拋灑揚塵，浪費了大量寶貴的資源；煤塵是酸性的，拋灑后附著在沿線的車站等建筑、民用設施等物體及農作物上，嚴重影響了鐵路沿線人民群眾的身體健康，同時對沿線農作物的生長造成破壞，甚至有的白菜剝開后里面都嵌著煤渣。煤塵還嚴重污染了隧道內線路的道床，并加劇了其板結程度。在污染程度嚴重的地段，煤塵已埋沒了扣件、軌枕板等，給工務部門日常的養(yǎng)護維修帶來了相當大的困難，額外增加了工作量，同時對鋼軌和扣件等有一定的腐蝕作用，帶來了安全隱患。此外，煤塵經常引起供電接觸網、絕緣子的短路，放電，縮短了其使用壽命；污染鐵路信號、通訊電纜等設備，給日常的檢修工作帶了很大困難。列車經過隧道時，揚塵彌漫隧道

24、，大大降低了能見度，不僅使機車乘務人員的瞭望受到嚴重影響（嚴重時，了望距離僅為10米左右），而且由于煤塵堵塞了機車散熱網，使機車內的電器設備的工作環(huán)境溫度升高，經常引起設備故障，使其完好率和安全度降低，嚴重威脅著列車的運行安全。煤塵還惡化了鐵路各部門工作人員的作業(yè)環(huán)境，尤其對長期在隧道內作業(yè)的人員的身體健康造成嚴重的危害；對沿線客車的污染已殃及車廂內，造成車廂內空氣渾濁，使旅客身心健康受到危害。新型覆蓋劑的良好效果與會專家介紹，由蘭州交通大學與太原鐵路局共同研制的煤揚塵新型覆蓋劑，通過在煤層表面噴灑一層粘結劑，使其表面形成固化層來防治煤揚塵對環(huán)境的污染。課題評審專家組認為，該覆蓋劑技術先進、經

25、濟實用、工藝合理、操作維護簡便，解決了煤在運輸中的損耗問題。甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站出具的報告顯示，采用該覆蓋劑覆蓋在煤車表層，煤車沿線運行中，揚塵削減率平均為97.9；煤車在隧道運行中，揚塵削減率平均為95.6。據悉，煤揚塵新型覆蓋劑由基料和輔料構成，基料為高分子聚合物，輔料為添加劑。可起到增塑、改善綜合性能的作用。并具有黏結強度高、韌性較好、用量少、噴灑簡單方便、無毒無害、非易燃易爆等優(yōu)點。從經濟效果來說，大秦線的全年運力按2.5億噸來計算,使用煤揚塵新型覆蓋劑可減少損失2425000噸燃煤,按動力煤坑口價格每噸159.67計算,可節(jié)約387199750元/年。煤揚塵新型覆蓋劑除了解決長期以來

26、運煤列車存在的揚塵污染、拋撒浪費等老大難問題，還適用于公路等其它散裝貨物運輸、散堆物料場的防揚塵和降耗節(jié)能。建筑工地揚塵是當前城市空氣污染的一個主要來源，噴灑新型覆蓋劑，能有效解決工地揚塵問題。蘭州交通大學將擬定相關標準與會專家透露，目前，蘭州交通大學環(huán)境科學與應用化學研究所與北京嘉孚科技有限公司合作，每年為神華集團神東煤炭分公司提供1500萬噸煤炭覆蓋劑噴灑量，并且即將在神華集團其他子公司逐步推廣，包括寧媒、萬利、北電勝利、寶日希勒等。同時，其他國有煤炭企業(yè)包括中煤、同煤、焦煤等也對覆蓋劑項目表示出濃厚的興趣和關注?；诖耍緦⒛繕硕?010年底之前，噴灑覆蓋劑的煤炭量達到1億噸。為了達

27、到這一目標，北京嘉孚科技有限公司已于2008年6月在北京順義購買了約53畝土地用于修建工廠，在蘭州交通大學的研發(fā)優(yōu)勢和技術支持下，逐漸形成集研發(fā)、生產、銷售、服務于一身的一條龍產業(yè)鏈,保證煤揚塵新型覆蓋劑始終處于行業(yè)中的領先優(yōu)勢。2008年6月中旬，鐵道部正式決定防揚塵覆蓋劑項目的執(zhí)行標準由蘭州交通大學擬定，這是對煤揚塵新型覆蓋劑項目工作的認可，是對該成果的肯定，也體現了鐵道部對于蘭州交通大學的大力支持，這也對覆蓋煤揚塵新型劑項目在煤炭行業(yè)的推動上，起著至關重要的風向指標的作用。(禮村)蘭州大學的相關專家介紹煤揚塵新型覆蓋劑在煤場使用的情況。聚乙烯（PE）簡介1.1聚乙烯化學名稱：聚乙烯英文名

28、稱：polyethylene，簡稱PE結構式： 聚乙烯是乙烯經聚合制得的一種 HYPERLINK /view/861510.htm t _blank 熱塑性樹脂，也包括乙烯與少量-烯烴的共聚物。聚乙烯是五大合成樹脂之一，是我國合成樹脂中產能最大、進口量最多的品種。1.1.1聚乙烯的性能1.一般性能聚乙烯為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，比水輕，無嗅、無味、無毒，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機溶劑，且不發(fā)生溶脹。工業(yè)上為使用和貯存的方便通常在聚合后加入適量的塑料助劑進行造粒，制成半透明的顆粒狀物料。PE易燃，燃燒時有蠟味，并伴有熔融滴落現象。聚乙烯的性質因品種而

29、異，主要取決于分子結構和密度，也與聚合工藝及后期造粒過程中加入的塑料助劑有關。2.力學性能PE是典型的軟而韌的聚合物。除沖擊強度較高外，其他力學性能絕對值在塑料材料中都是較低的。PE密度增大，除韌性以外的力學性能都有所提高。LDPE由于支化度大，結晶度低，密度小，各項力學性能較低，但韌性良好，耐沖擊。HDPE支化度小，結晶度高，密度大，拉伸強度、剛度和硬度較高，韌性較差些。相對分子質量增大，分子鏈間作用力相應增大，所有力學性能，包括韌性也都提高。幾種PE的力學性能見表1-1。表1-1 幾種PE力學性能數據性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸強度MPa拉伸彈性模

30、量MPa壓縮強度MPa缺口沖擊強度kJm-2彎曲強度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.熱性能PE受熱后，隨溫度的升高，結晶部分逐漸熔化，無定形部分逐漸增多。其熔點與結晶度和結晶形態(tài)有關。HDPE的熔點約為125137，MDPE的熔點約為126134，LDPE的熔點約為105115。相對分子質量對PE的熔融溫度基本上無影響。PE的玻璃化溫度（Tg）隨相對分子質量、結晶度和支化程度的不同而異，而且因測試方法不同有較大差別，一般在-50以下。PE在

31、一般環(huán)境下韌性良好，耐低溫性(耐寒性)優(yōu)良，PE的脆化溫度(Tb)約為-80-50，隨相對分子質量增大脆化溫度降低，如超高相對分子質量聚乙烯的脆化溫度低于-140。PE的熱變形溫度(THD)較低，不同PE的熱變形溫度也有差別，LDPE約為3850(0.45MPa，下同)，MDPE約為5075，HDPE約為6080。PE的最高連續(xù)使用溫度不算太低，LDPE約為82100，MDPE約為105121，HDPE為121，均高于PS和PVC。PE的熱穩(wěn)定性較好，在惰性氣氛中，其熱分解溫度超過300。PE的比熱容和熱導率較大，不宜作為絕熱材料選用。PE的線脹系數約在(1530)10-5K-1之間，其制品尺

32、寸隨溫度改變變化較大。幾種PE的熱性能見表1-2。表1-2幾種PE熱性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質量聚乙烯熔點熱降解溫度(氮氣)熱變形溫度(0.45MPa)脆化溫度線性膨脹系數(10-5K-1)比熱容J(kgK)-1熱導率/ W(mK)-11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.電性能PE分子結構中沒有極性基團，因此具有優(yōu)異的電性能，幾種PE的電性能見表1-3。PE的體積電阻率較高，介電常數和

33、介電損耗因數較小，幾乎不受頻率的影響，因而適宜于制備高頻絕緣材料。它的吸濕性很小，小于0.01（質量分數），電性能不受環(huán)境濕度的影響。盡管PE具有優(yōu)良的介電性能和絕緣性，但由于耐熱性不夠高，作為絕緣材料使用，只能達到Y級（工作溫度90）。表1-3聚乙烯的電性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對分子質量聚乙烯體積電阻率/cm介電常數/Fm-1（106Hz）介電損耗因數（106Hz）介電強度/kVmm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.350.0005355.化學穩(wěn)定性PE是非極性結晶聚

34、合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。室溫下它能耐酸、堿和鹽類的水溶液，如鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀以及各類鹽溶液(包括具有氧化性的高錳酸鉀溶液和重鉻酸鹽溶液等)，即使在較高的濃度下對PE也無顯著作用。但濃硫酸和濃硝酸及其他氧化劑對聚乙烯有緩慢侵蝕作用。PE在室溫下不溶于任何溶劑，但溶度參數相近的溶劑可使其溶脹。隨著溫度的升高，PE結晶逐漸被破壞，大分子與溶劑的作用增強，當達到一定溫度后PE可溶于脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等。如LDPE能溶于60的苯中，HDPE能溶于8090的苯中，超過100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氫萘、十氫萘、石油醚、礦物油和石蠟中。但即使在較高溫度下

35、PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE在大氣、陽光和氧的作用下易發(fā)生老化，具體表現為伸長率和耐寒性降低，力學性能和電性能下降，并逐漸變脆、產生裂紋，最終喪失使用性能。為了防止PE的氧化降解，便于貯存、加工和應用，一般使用的PE原料在合成過程中已加入了穩(wěn)定劑，可滿足一般的加工和使用要求。如需進一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧劑和光穩(wěn)定劑等。6.衛(wèi)生性PE分子鏈主要由碳、氫構成，本身毒性極低，但為了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧劑和光穩(wěn)定劑等塑料助劑，可能影響到它的衛(wèi)生性。樹脂生產廠家在聚合時總是選用無毒助劑，且用量極少，一般樹脂不會受到污染。PE長

36、期與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴類物質接觸容易引起溶脹，PE中有些低相對分子質量組分可能會溶于其中，因此，長期使用PE容器盛裝食用油脂會產生一種蠟味，影響食用效果。1.1.2聚乙烯的分類聚乙烯的生產方法不同，其密度及熔體流動速率也不同。按密度大小主要分為低密度聚乙烯（LDPE）、線型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。其中線性低密度聚乙烯屬于低密度聚乙烯中的一種，是工業(yè)上常用的聚乙烯，其他分類法有時把MDPE歸類于HDPE或LLDPE。按相對分子質量可分為低相對分子質量聚乙烯、普通相對分子質量聚乙烯、超高相對分子質量聚乙烯。按生產方法可分為低壓法聚乙烯、中

37、壓法聚乙烯和高壓法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名稱： Low density polyethylene，簡稱LDPE低密度聚乙烯，又稱高壓聚乙烯。無味、無臭、無毒、表面無光澤、乳白色蠟狀顆粒，密度0.9100.925g/cm3，質輕，柔性，具有良好的延伸性、電絕緣性、化學穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性（可耐-70），但力學強度、隔濕性、隔氣性和耐溶劑性較差。分子結構不夠規(guī)整，結晶度較低（55%65%），熔點105115。LDPE可采用熱塑性成型加工的各種成型 HYPERLINK /view/77063.htm t _blank 工藝，如注射、擠出、吹塑、旋轉成型、涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱風焊、熱

38、焊接等， HYPERLINK /view/709028.htm t _blank 成型加工性好。主要用作農膜、工業(yè)用包裝膜、藥品與食品包裝薄膜、機械零件、日用品、建筑材料、電線、電纜絕緣、吹塑中空成型制品、涂層和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名稱：High Density Polyethylene，簡稱HDPE高密度聚乙烯，又稱低壓聚乙烯。無毒、無味、無臭，白色顆粒，分子為線型結構，很少有支化現象,是典型的結晶 HYPERLINK /view/328669.htm t _blank 高聚物。力學性能均優(yōu)于低密度聚乙烯，熔點比低密度聚乙烯高，約125137，其脆化溫度比低密度聚乙烯低，約-100

39、-70，密度為0.9410.960g/cm3。常溫下不溶于一般溶劑，但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中長時間接觸時能溶脹，在70以上時稍溶于甲苯、醋酸中。在空氣中加熱和受日光影響發(fā)生氧化作用。能耐大多數酸堿的侵蝕。吸水性小，具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，介電性能、耐環(huán)境應力開裂性亦較好。HDPE可采用注射、擠出、吹塑、 HYPERLINK /view/649425.htm t _blank 滾塑等成型方法，生產薄膜制品、日用品及工業(yè)用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶和結扎帶，繩纜、 HYPERLINK /view/389690.htm t _blank 魚網

40、和編織用纖維、電線電纜等。3.線性低密度聚乙烯英文名稱：Linear Low Density Polyethylene，簡稱LLDPE線形低密度聚乙烯被認為是“第三代聚乙烯”的新品種，是乙烯與少量高級-烯烴(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化劑作用下，經高壓或低壓聚合而成的一種共聚物，為無毒、無味、無臭的乳白色顆粒，密度0.9180.935g/cm3。與LDPE相比，具有強度大、韌性好、剛性大、耐熱、耐寒性好等優(yōu)點，且軟化溫度和熔融溫度較高，還具有良好的耐環(huán)境應力開裂性，耐沖擊強度、耐撕裂強度等性能。并可耐酸、堿、有機溶劑等。LLDPE可通過注射、擠出、吹塑等成型方法生產

41、農膜、包裝薄膜、復合薄膜、管材、中空容器、電線、電纜絕緣層等。由于不存在長支鏈，LLDPE的 6570用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名稱：Medium density polyethylene，簡稱MDPE中密度聚乙烯是在合成過程中用-烯烴共聚，控制密度而成。MDPE的密度為0.9260.953g/cm3，結晶度為7080，平均相對分子質量為20萬，拉伸強度為824MPa，斷裂伸長率為5060，熔融溫度126135，熔體流動速率為0.135g10min，熱變形溫度(0.46MPa)4974。MDPE最突出的特點是耐環(huán)境應力開裂性及強度的長期保持性。MDPE可用擠出、注射、吹塑、滾塑、旋轉、

42、粉末成型加工方法，生產工藝參數與HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相對分子質量聚乙烯英文名稱：ultra-high molecular weight polyethylene，簡稱UHMWPE超高相對分子質量聚乙烯沖擊強度高，耐疲勞，耐磨，是一種線型結構的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。其相對分子質量達到300600萬，密度0.9360.964g/cm3，熱變形溫度(0.46MPa)85，熔點130136。UHMWPE因相對分子質量高而具有其他塑料無可比擬的優(yōu)異性能，如耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學腐蝕等性能，廣泛應用于 HYPERLINK /view/1525

43、7.htm t _blank 機械、 HYPERLINK /view/42380.htm t _blank 運輸、 HYPERLINK /view/49447.htm t _blank 紡織、 HYPERLINK /view/118883.htm t _blank 造紙、 HYPERLINK /view/716900.htm t _blank 礦業(yè)、 HYPERLINK /view/16684.htm t _blank 農業(yè)、 HYPERLINK /view/69802.htm t _blank 化工及體育運動器械等領域，其中以大型包裝容器和管道的應用最為廣泛。另外，由于超高相對分子質量聚乙烯

44、優(yōu)異的生理惰性，已作為心臟瓣膜、矯形外科 HYPERLINK /view/158782.htm t _blank 零件、 HYPERLINK /view/556253.htm t _blank 人工關節(jié)等在 HYPERLINK /view/6989.htm t _blank 臨床醫(yī)學上使用，而且，超高相對分子質量聚乙烯耐低溫性能優(yōu)異，在-40時仍具有較高的沖擊強度，甚至可在-269下使用。超高相對分子質量聚乙烯纖維的復合材料在軍事上已用作裝甲車輛的殼體、雷達的防護罩殼、頭盔等；體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相對分子質量聚乙烯熔融狀態(tài)的 HYPERLINK /view/34179

45、1.htm t _blank 粘度高達108Pas，流動性極差，其熔體流動速率幾乎為零，所以很難用一般的機械加工方法進行加工。近年來，通過對普通加工設備的改造，已使超高相對分子質量聚乙烯由最初的壓制-燒結成型發(fā)展為擠出、 HYPERLINK /view/560290.htm t _blank 吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6.茂金屬聚乙烯茂金屬聚乙烯(mPE)是近年來迅速發(fā)展的一類新型高分子樹脂，其相對分子質量分布窄，分子鏈結構和組成分布均一，具有優(yōu)異的力學性能和光學性能，已被廣泛應用于包裝、電氣絕緣制品等。1.1.3聚乙烯的成型加工PE的熔體粘度比PVC低，流動性能好，不需加入增塑劑

46、已具有很好的成型加工性能。前文已介紹了各類聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介紹在成型過程中應注意的幾個問題。聚乙烯屬于結晶性塑料，吸濕小，成型前不需充分干燥，熔體流動性極好，流動性對壓力敏感，成型時宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分。不宜用直接澆口，以防收縮不均，內應力增大。注意選擇澆口位置，防止產生縮孔和變形。PE的熱容量較大，但成型加工溫度卻較低，成型加工溫度的確定主要取決于相對分子質量、密度和結晶度。LDPE在180左右， HDPE在220左右，最高成型加工溫度一般不超過280。熔融狀態(tài)下，PE具有氧化傾向，因而，成型加工中應盡量減少熔體與空氣的接觸及在高溫下的停留時間。P

47、E的熔體粘度對剪切速率敏感，隨剪切速率的增大下降得較多。當剪切速率超過臨界值后，易出現熔體破裂等流動缺陷。制品的結晶度取決于成型加工中對冷卻速率的控制。不論采取快速冷卻還是緩慢冷卻，應盡量使制品各部分冷卻速率均勻一致，以免產生內應力，降低制品的力學性能。收縮范圍和收縮值大(一般成型收縮率為1.55.0)，方向性明顯，易變形翹曲，冷卻速度宜慢，模具設冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。軟質塑件有較淺的側凹槽時，可強行脫模。1.1.4聚乙烯的改性聚乙烯屬非極性聚合物，與無機物、極性高分子相容性弱，因此其功能性較差，采用改性可提高PE的耐熱老化性、高速加工性、沖擊強度、粘接性、生物相容性等性質。常用的改性方法包括

48、物理改性和化學改性。1.物理改性物理改性是在PE基體中加入另一組分(無機組分、有機組分或聚合物等)的一種改性方法。常用的方法有增強改性、共混改性、填充改性。（1）增強改性 增強改性是指填充后對聚合物有增強效果的改性。加入的增強劑有玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、合成纖維、棉麻纖維、晶須等。自增強改性也屬于增強改性的一種。自增強改性。所謂自增強就是使用特殊的加工成型方法，使得材料內部組織形成伸直鏈晶體，材料內部大分子晶體沿應力方向有序排列，材料的宏觀強度得到大幅度提高，同時分子鏈有序排列將使結晶度提高，從而使材料的強度進一步提高，由于所形成的增強相與基體相的分子結構相同，因而不存在外增強材料中普遍存

49、在的界面問題。如采用超高相對分子質量聚乙烯(UHMPE)纖維增強LDPE，在加熱加壓成型的條件下，可以形成良好的界面，最大限度發(fā)揮基體和纖維的強度。纖維增強改性。纖維增強聚合物基復合材料由于具有比強度高、比剛度高等優(yōu)點而得到廣泛應用。如采用經KH-550偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維(LGF)與PE復合制備的PELGF復合材料，當LGF加入量為3O(質量分數)、長度約為35mm時，復合材料的拉伸強度和沖擊強度分別為52.5MPa和52kJm。晶須改性。晶須的加入能夠大幅度提高HDPE材料的力學性能，包括短期力學性能及耐長期蠕變性能。晶須對HDPE材料的增強作用主要歸因于它們之間的良好界面粘接，同時剛性

50、的晶須則能夠承擔較大的外界應力使復合材料的模量得到提高。納米粒子增強改性。少量無機剛性粒子填充PE可同時起到增韌與增強的作用。如將表面處理過的納米SiO2粒子填充mLLDPE-LDPE，SiO2納米粒子均勻分散于基材中，與基材形成牢固的界面結合，當填充質量分數為2時，拉伸強度、斷裂伸長率分別提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韌性、沖擊強度、粘接性、高速加工性等各種缺陷，使其具有較好的綜合性能。共混改性主要是向PE基體中加入另一種聚合物，如塑料類、彈性體類等聚合物，以及不同種類的PE之間進行共混。PE系列的共混改性。單一組分的PE往往很難滿足加工要求，

51、而通過不同種類PE之間的共混改性可以獲得性能優(yōu)良的PE材料。如通過LDPE與LLDPE共混，解決了LDPE因大量添加阻燃劑和抗靜電劑等助劑造成力學性能急劇降低的問題；LLDPE與HDPE共混后可以提高產品的綜合性能。PE與彈性體的共混改性。彈性體具有低的表面張力、較強的極性、突出的增韌作用，因此與PE共混后，既能保持PE的原有性能，同時也可以制備出具有綜合優(yōu)良性能的PE。如LDPE-聚烯烴彈性體(POE)共混物，當POE的質量分數為3O時，共混體系的拉伸強度達到最大值，為21.5 MPa。PE與塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韌性，但制品的強度和模量較低，與工程塑料等共混可提高復合體系的綜合力

52、學性能。但PE和這類高聚物的界面問題也是影響其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容劑以提高共混物的力學性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基質中加入無機填料或有機填料，一方面可以降低成本達到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如電性能、阻燃性能等，但同時對復合材料的力學性能和加工性能帶來一定程度的影響。無論是無機填料還是有機填料，填料與PE基體的相容性和界面粘接強度是PE填充改性必須面臨的問題，而PE是非極性化合物，與填料相容性差，因此，必須對填料進行表面處理。填料的表面處理一般采用物理或化學方法進行處理，在填料表面包覆一層類似于表面活性劑的過渡層，起“分子橋”的作用，使填料與

53、基體樹脂間形成一個良好的粘接界面。常用的填料表面處理技術有：表面活性劑或偶聯(lián)劑處理技術、低溫等離子體技術、聚合填充技術和原位乳液聚合技術等。PE中填充木粉、淀粉、廢紙粉、滑石粉、碳酸鈣等一類填料，不僅可以改善PE的性能，同時也具有十分重要的健康環(huán)保意義。2.化學改性化學改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交聯(lián)改性、氯化及氯磺化改性和等離子體改性處理等方法。其原理是通過化學反應在PE分子鏈上引入其他鏈節(jié)和功能基團，由此提高材料的力學性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指將具有各種功能的極性單體接枝到PE主鏈上的一種改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同時又增加了其新的功能。常用的接枝單體有丙烯酸(AA)、馬來酸酐(MA)、馬來酸鹽、烯基雙酚A醚和活性硅油等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、輻射接枝法、光接枝法等。（2）共聚改性 共聚改性是指通過共聚反應將其他大分子鏈或官能團引入到PE分子鏈中，從而改變PE的基本性能。主要改性品種有乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其他烯烴（如辛烯POE、環(huán)烯烴）共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）等。通過共聚反應，可以改變大分子鏈的柔順性或使原來的