H型鋼柱施工方案設(shè)計(jì)

型鋼柱施工（方案）報(bào)審表工程名稱：黔南州公安局業(yè)務(wù)技術(shù)用房及辦公用房項(xiàng)目編號(hào)：001致：深龍港工程項(xiàng)目管理（監(jiān)理單位）我方已根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定完成了黔南州公安局業(yè)務(wù)技術(shù)用房及辦公用房項(xiàng)目型鋼柱吊裝施工方案的編制，并經(jīng)我單位上級(jí)技術(shù)負(fù)責(zé)人審查批準(zhǔn)，請(qǐng)予以審查。附：黔南州公安局業(yè)務(wù)技術(shù)用房及辦公用房項(xiàng)目型鋼柱吊裝施工方案承包單位（章）：項(xiàng)目經(jīng)理：日期：專業(yè)監(jiān)理工程師審查意見(jiàn)：專業(yè)監(jiān)理工程師：日期：總監(jiān)理工程師審查意見(jiàn)：項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)：總監(jiān)理工程師：日期：黔南州公安局業(yè)務(wù)技術(shù)用房及辦公用房型鋼柱吊裝施工方案編制———————————————審核———————————————批準(zhǔn)———————————————2013年1月目錄一、工程概況二、編制依據(jù)三、工程組織四、施工準(zhǔn)備五、主要施工方法及技術(shù)措施六、吊裝安全應(yīng)急預(yù)案一、工程概況：工程地點(diǎn)：黔南州公安局設(shè)備名稱：型鋼柱重量（t）2.4T數(shù)量（根）：4吊裝高度（m）：12m本方案針對(duì)的是型鋼柱的安裝。本安裝任務(wù)安裝難度和風(fēng)險(xiǎn)性較大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，制定此方案。二、編制依據(jù)1、設(shè)備的規(guī)格。2、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察情況。3、現(xiàn)行相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：①建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)《JGJ59-2011》。②起重機(jī)安全技術(shù)操作規(guī)程《ZZ-0.6(91)》。4、以往同類工程的施工和管理經(jīng)驗(yàn)。三、施工組織：1.鋼構(gòu)件安裝勞動(dòng)力投入現(xiàn)場(chǎng)安裝勞動(dòng)力資源一覽表序號(hào)工種人數(shù)職責(zé)1技術(shù)員1負(fù)責(zé)安裝施工中的技術(shù)、質(zhì)量工作、安全工作2機(jī)械操作員3操作起重機(jī)3安裝工3吊裝、安裝、綁扎4電焊工1電焊5輔助工2輔助、搬運(yùn)2.主要施工機(jī)具：主要施工機(jī)具序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注1汽車吊25噸1用于4-B、7-B型鋼柱安裝2汽車吊70噸2用于4-C、7-C型鋼柱安裝四、施工準(zhǔn)備：1.技術(shù)準(zhǔn)備：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、了解場(chǎng)地、設(shè)備、人員情況，合理分配加工構(gòu)件的數(shù)量；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、了解鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場(chǎng)施工的場(chǎng)地道路及供電情況，確定合理的安裝方案。2.組織準(zhǔn)備：落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)管理班子和安裝隊(duì)，勞動(dòng)力充足，技術(shù)熟練。3.施工條件：（1）吊裝現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備在鋼結(jié)構(gòu)正式安裝前，需對(duì)建筑物的定位軸線、基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高，等進(jìn)行檢查，并應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)檢測(cè)和辦理交接驗(yàn)收。建筑物南面的臨時(shí)道路過(guò)窄,需推倒長(zhǎng)5.5米，高2.1米圍墻，行走需用道渣推平壓實(shí)，損耗兩個(gè)勞動(dòng)力半天時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)安裝場(chǎng)地及運(yùn)輸?shù)缆芬呀?jīng)壓實(shí)并無(wú)障礙能夠滿足安裝要求現(xiàn)場(chǎng)施工用電能充分滿足安裝需要。根據(jù)施工需要，共設(shè)立1-2個(gè)電源點(diǎn)。安裝時(shí)根據(jù)需要配備流動(dòng)配電箱自電源點(diǎn)接出。施工現(xiàn)場(chǎng)做好三通一平，建筑物南面的臨時(shí)道路要汽車吊行走需用道渣推平壓實(shí)。（2）吊裝車輛及工具設(shè)備的準(zhǔn)備1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程選用25T及70T汽車吊25T吊車技術(shù)性能參數(shù)如下：工作幅度（米）基本臂10.4米中長(zhǎng)臂17.6米中長(zhǎng)臂24.8米全長(zhǎng)臂32米起重量（kg）起升高度（米）起重量（kg）起升高度（米）起重量（kg）起升高度（米）起重量（kg）起升高度（米）3.02500010.51410018.13.52500010.251410017.894.0240009.971410017.82810025.284.5215009.641410017.65810025.165.0187009.281350017.47800025.036145008.391300017.04800024.74600032.27114007.221150026.54721024.41560031.95891005.54945015.95686024.02530031.669775015.27650023.59450031.3310631014.48600023.1400030.9712460012.49450021.94350030.131435009.6356020.51320029.1216280018.74280027.9318230016.52220026.5220180013.61170024.9570T吊車技術(shù)性能參數(shù)如下：桿長(zhǎng)半徑11米14.9米18.8米22.6米26.5米34.3米42米3.0米70.00040.00040.00027.0003.5米60.00040.00040.00027.00023.0004.0米53.00040.00040.00027.00023.0004.5米46.50040.00040.00027.00023.0005.0米42.00038.00035.50027.00023.00015.0005.5米37.50034.70032.30025.00023.00015.0006.0米34.00032.00029.70023.50023.00015.0006.5米30.50029.00027.50022.30021.80015.0008.0007.0米27.50026.00025.20020.80020.40015.0008.0007.5米24.80024.00023.30019.50019.10015.0008.0008.0米22.50022.00021.40018.40018.00015.0008.0009.0米18.20018.00018.00016.50016.00013.4008.00010.0米14.80014.90019.50014.50012.2008.00011.0米12.50012.50012.50012.40011.0008.00012.0米10.60010.60010.60010.50010.0008.00014.0米7.8007.8007.7008.4008.00016.0米5.8005.8005.7006.6006.00018.0米4.2004.1005.2005.30020.0米3.1003.0004.0004.50022.0米2.1003.1003.80024.0米1.4002.3003.00026.0米1.7002.30028.0米1.2001.80030.0米0.7001.40032.0米1.00034.0米0.6002.主要吊裝工施工機(jī)具：機(jī)具名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量鋼絲繩5T【φ19.5mm（6×37+1）】條4水平尺把2U型扣5T個(gè)4汽車起重機(jī)25T,70T臺(tái)各1手拉葫蘆5T臺(tái)3安全帶根1吊籃個(gè)1電弧焊機(jī)臺(tái)2五、主要施工方法和技術(shù)措施1.構(gòu)件運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)堆放（1）本工程鋼構(gòu)件最長(zhǎng)約12m，主要構(gòu)件配備專用車輛進(jìn)行運(yùn)輸。（2）據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝的順序裝車，按安裝程序成套供應(yīng)。（3）構(gòu)件裝車應(yīng)準(zhǔn)備墊木，在各構(gòu)件間墊好，確保墊木在一垂線上。構(gòu)件裝載應(yīng)整齊，配載平衡性好，并用鋼絲繩，緊線器固定牢固，避免運(yùn)輸途中造成的構(gòu)件變形。（4）現(xiàn)場(chǎng)堆放場(chǎng)地要能滿足堆置及拼裝順序的需要。構(gòu)件應(yīng)分類別堆放，剛度大的構(gòu)件可以鋪墊木擱置。各層疊放時(shí)，墊木應(yīng)在同一垂線上。（5）在裝卸、運(yùn)輸中產(chǎn)生的損壞及變形，在安裝前應(yīng)預(yù)先矯正。2.安裝順序:吊裝4-C號(hào)鋼柱：固定鋼板--------校正--------擰緊螺絲--------吊裝第1根鋼柱--------校正--------焊接；吊裝7-C號(hào)鋼柱、4-B號(hào)鋼柱、7-B號(hào)鋼柱同上。3.安裝工藝及方法（1）鋼柱共分4-B、4-C、7-B、7-C柱，考慮到鋼柱整體構(gòu)件超重，超長(zhǎng)，給運(yùn)輸及吊裝造成極不方便，又不安全。因此，鋼柱在運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝是分成上下兩段或多段出廠。鋼柱上下臨時(shí)對(duì)接口均采用耳板與螺栓連接，待鋼柱校正后再采用電焊進(jìn)行等強(qiáng)焊接。（2）鋼柱的柱腳定位是采用鋼板軸線定位固定。（3）為了確保整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工順利，控制好質(zhì)量，保證施工安全，必須采取一些有效的保護(hù)措施。鋼結(jié)構(gòu)的安裝都是在高空吊裝就位，焊接固定等工序來(lái)完成。因此，在安裝施工中所使用的臨時(shí)設(shè)施或安全措施都必須是牢固穩(wěn)定，安全可靠的。4.鋼柱吊裝施工（1）鋼柱在吊裝前，先將柱子定位軸線（列線）引到安裝鋼構(gòu)件所需部位，以便安裝后的檢測(cè)。上下柱對(duì)接時(shí)，應(yīng)與地面的標(biāo)高，軸線（列線）復(fù)核。（2）鋼柱經(jīng)檢驗(yàn)合格進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)將鋼柱中心（軸）線基準(zhǔn)等標(biāo)識(shí)標(biāo)注在鋼柱的兩端部上。（3）上、下兩節(jié)鋼柱在吊裝前，應(yīng)以每節(jié)柱的上端為基準(zhǔn)標(biāo)記（標(biāo)識(shí)），并劃好安裝用的標(biāo)高控制線，至少投射在兩個(gè)不同的方向。（4）鋼柱安裝所用的，安全帶，吊藍(lán)及索具、纜風(fēng)繩、溜繩一起綁扎在鋼柱上吊裝。同時(shí)也是為施工作業(yè)人員的上下和拆卸吊具提供方便。(5)鋼柱吊點(diǎn)選擇與吊裝方法吊點(diǎn)位置及吊點(diǎn)數(shù)，應(yīng)根據(jù)鋼柱的形狀、截面、長(zhǎng)度、及吊機(jī)械的性能作具體的選定，并以保證吊裝的安全性，快捷就位施工方法。鋼柱一般彈性和剛性都很好，吊點(diǎn)選擇常采用一點(diǎn)或兩點(diǎn)位正吊（垂吊）。并使鋼柱起吊時(shí)保持平衡垂直，這樣易于吊裝落位后的對(duì)線和校正。（6）鋼柱吊裝前還應(yīng)根椐施工現(xiàn)場(chǎng)的整體施工計(jì)劃、工期、區(qū)域段的施工條件做出相應(yīng)的吊裝計(jì)劃。為了保證其鋼柱吊裝后的安全穩(wěn)定性，一般采用綜合吊裝或一個(gè)單元體的吊裝法。（7）鋼柱吊裝應(yīng)采用對(duì)稱固定安裝施工方法，并有利于消除安裝施工中的誤差積累和對(duì)按節(jié)點(diǎn)的焊接變形過(guò)大而影起偏差過(guò)大不利因素。5、鋼柱就位與校正1、鋼柱起吊就位前，首先把鋼柱就位的軸線間距進(jìn)行檢查，復(fù)測(cè)合格后方可起吊鋼柱就位。2、當(dāng)將鋼柱根部插入到預(yù)留的鋼板上，使鋼柱與預(yù)留鋼板垂直。3、鋼柱初校，是待鋼柱吊到位置后，先將垂臂回轉(zhuǎn)進(jìn)行初校，找準(zhǔn)鋼板上的定位軸線，校正后的位移可控制在1mm之。5、待鋼柱與鋼板上的定位軸線符合后，利用水平尺測(cè)量鋼柱前后左右的垂直度。在校正中可采用千斤頂或倒鏈拉鋼纜索進(jìn)行校正。為防止校正過(guò)程中過(guò)度造成水平標(biāo)高誤差，隨時(shí)觀察標(biāo)高控制塊的間隙是否過(guò)大。待鋼柱的垂直度校正完畢后，及時(shí)用電焊點(diǎn)焊牢固，然后再進(jìn)行施焊到位。六、設(shè)備吊裝安全應(yīng)急預(yù)案

為保證公司、社會(huì)及職工生命財(cái)產(chǎn)安全，在事故、事件發(fā)生時(shí)，能迅速做出響應(yīng)，并能在事故發(fā)生后迅速有效控制、處理，最大限度地減少對(duì)人身傷害的程度或降低可能造成的經(jīng)濟(jì)損失，本著“預(yù)防為主、自救為主、統(tǒng)一指揮、分工負(fù)責(zé)”的原則，特制訂本預(yù)案。1、應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)成立設(shè)備吊裝應(yīng)急救援指揮中心，負(fù)責(zé)應(yīng)急救援工作的組織和指揮：組長(zhǎng)

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何琳聯(lián)系：副組長(zhǎng)：黃家禮聯(lián)系：成員產(chǎn)：王深敏、周光平、永忠、唐朝國(guó)、偉2、應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施1）施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)安全領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)吊裝過(guò)程中可能造成的人員傷亡事故的控制。2）發(fā)生事故時(shí)，安全領(lǐng)導(dǎo)要負(fù)責(zé)指揮立即救人。救人時(shí)應(yīng)先排除危險(xiǎn)，防止搶救時(shí)事故的再發(fā)生。3）遇到安全事故較大或人員受傷時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員在組織自救的同時(shí)，應(yīng)及時(shí)撥打急救中心“120”或公安指揮中心“110”求的外部支援；支援時(shí)必須講明地點(diǎn)、基本情況、聯(lián)系等詳細(xì)情況，并派人到路上接警。4）將受傷人員及時(shí)轉(zhuǎn)送醫(yī)院進(jìn)行緊急救護(hù)。5）將信息迅速傳遞給總公司；傳遞容包括發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、部位、簡(jiǎn)要經(jīng)過(guò)、傷亡人數(shù)和已采取的應(yīng)急措施等。6）總公司接到應(yīng)急信息后應(yīng)立即核實(shí)現(xiàn)場(chǎng)的處置情況，組織有關(guān)人員或應(yīng)急隊(duì)伍趕赴現(xiàn)場(chǎng)。7）應(yīng)急隊(duì)伍到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)服從現(xiàn)場(chǎng)指揮人員統(tǒng)一指揮，按分工要求進(jìn)行疏散人員，搶救物質(zhì)，盡可能減少生命財(cái)產(chǎn)損失，防止事故蔓延；可能對(duì)區(qū)域外人群安全構(gòu)成威脅時(shí)，必須對(duì)與事故應(yīng)急救援無(wú)關(guān)的人員進(jìn)行緊急疏散。8）事故處理完畢后，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，接受事故調(diào)查并如實(shí)提供事故的情況。聚乙烯（PE）簡(jiǎn)介1.1聚乙烯化學(xué)名稱：聚乙烯英文名稱：polyethylene，簡(jiǎn)稱PE結(jié)構(gòu)式：聚乙烯是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹(shù)脂，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯是五大合成樹(shù)脂之一，是我國(guó)合成樹(shù)脂中產(chǎn)能最大、進(jìn)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(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)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(jī)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(jìn)行造粒，制成半透明的顆粒狀物料。PE易燃，燃燒時(shí)有蠟味，并伴有熔融滴落現(xiàn)象。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度，也與聚合工藝及后期造粒過(guò)程中加入的塑料助劑有關(guān)。2.力學(xué)性能PE是典型的軟而韌的聚合物。除沖擊強(qiáng)度較高外，其他力學(xué)性能絕對(duì)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(xué)性能都有所提高。LDPE由于支化度大，結(jié)晶度低，密度小，各項(xiàng)力學(xué)性能較低，但韌性良好，耐沖擊。HDPE支化度小，結(jié)晶度高，密度大，拉伸強(qiáng)度、剛度和硬度較高，韌性較差些。相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子鏈間作用力相應(yīng)增大，所有力學(xué)性能，包括韌性也都提高。幾種PE的力學(xué)性能見(jiàn)表1-1。表1-1幾種PE力學(xué)性能數(shù)據(jù)性能LDPELLDPEHDPE超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸強(qiáng)度／MPa拉伸彈性模量／MPa壓縮強(qiáng)度／MPa缺口沖擊強(qiáng)度／kJ·m-2彎曲強(qiáng)度／MPa41～467～20100～30012.580～9012～1740～5015～25250～550—＞7015～2560～7021～37400～130022.540～7025～4064～6730～50150～800—＞100—3.熱性能PE受熱后，隨溫度的升高，結(jié)晶部分逐漸熔化，無(wú)定形部分逐漸增多。其熔點(diǎn)與結(jié)晶度和結(jié)晶形態(tài)有關(guān)。HDPE的熔點(diǎn)約為125～137℃，MDPE的熔點(diǎn)約為126～134℃，LDPE的熔點(diǎn)約為105～115℃。相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)PE的熔融溫度基本上無(wú)影響。PE的玻璃化溫度（Tg）隨相對(duì)分子質(zhì)量、結(jié)晶度和支化程度的不同而異，而且因測(cè)試方法不同有較大差別，一般在-50℃以下。PE在一般環(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(duì)分子質(zhì)量增大脆化溫度降低，如超高相對(duì)分子質(zhì)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38～50℃(0.45MPa，下同)，MDPE約為50～75℃，HDPE約為60～80℃。PE的最高連續(xù)使用溫度不算太低，LDPE約為82～100℃，MDPE約為105～121℃，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(guò)300℃。PE的比熱容和熱導(dǎo)率較大，不宜作為絕熱材料選用。PE的線脹系數(shù)約在(15～30)×10-5K-1之間，其制品尺寸隨溫度改變變化較大。幾種PE的熱性能見(jiàn)表1-2。表1-2幾種PE熱性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯熔點(diǎn)／℃熱降解溫度(氮?dú)?／℃熱變形溫度(0.45MPa)／℃脆化溫度／℃線性膨脹系數(shù)／(×10-5K-1)比熱容／J·(kg·K)-1熱導(dǎo)率/W·(m·K)-1105～115＞30038～50-80～-5016～242218～23010.35120～125＞30050～75-100～-75———125～137＞30060～80-100～-7011～161925～23010.42190～210＞30075～85-140～-70———4.電性能PE分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有極性基團(tuán)，因此具有優(yōu)異的電性能，幾種PE的電性能見(jiàn)表1-3。PE的體積電阻率較高，介電常數(shù)和介電損耗因數(shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)），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(dá)到Y(jié)級(jí)（工作溫度≤90℃）。表1-3聚乙烯的電性能性能LDPELLDPEHDPE超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯體積電阻率/Ω·cm介電常數(shù)/F·m-1（106Hz）介電損耗因數(shù)（106Hz）介電強(qiáng)度/kV·mm-1≥10162.25～2.35＜0.0005＞20≥10162.20～2.30＜0.000545～70≥10162.30～2.35＜0.000518～28≥1017≤2.35＜0.0005＞355.化學(xué)穩(wěn)定性PE是非極性結(jié)晶聚合物，具有優(yōu)良的化學(xué)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(duì)PE也無(wú)顯著作用。但濃硫酸和濃硝酸及其他氧化劑對(duì)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(shù)相近的溶劑可使其溶脹。隨著溫度的升高，PE結(jié)晶逐漸被破壞，大分子與溶劑的作用增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)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80～90℃的苯中，超過(guò)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、和氧的作用下易發(fā)生老化，具體表現(xiàn)為伸長(zhǎng)率和耐寒性降低，力學(xué)性能和電性能下降，并逐漸變脆、產(chǎn)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(yīng)用，一般使用的PE原料在合成過(guò)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(jìn)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(gòu)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(shù)脂生產(chǎn)廠家在聚合時(shí)總是選用無(wú)毒助劑，且用量極少，一般樹(shù)脂不會(huì)受到污染。PE長(zhǎng)期與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴類物質(zhì)接觸容易引起溶脹，PE中有些低相對(duì)分子質(zhì)量組分可能會(huì)溶于其中，因此，長(zhǎng)期使用PE容器盛裝食用油脂會(huì)產(chǎn)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(chǎn)方法不同，其密度及熔體流動(dòng)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(shí)把MDPE歸類于HDPE或LLDPE。按相對(duì)分子質(zhì)量可分為低相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯、普通相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯、超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯。按生產(chǎn)方法可分為低壓法聚乙烯、中壓法聚乙烯和高壓法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名稱：Lowdensitypolyethylene，簡(jiǎn)稱LDPE低密度聚乙烯，又稱高壓聚乙烯。無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒、表面無(wú)光澤、乳白色蠟狀顆粒，密度0.910～0.925g/cm3，質(zhì)輕，柔性，具有良好的延伸性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性（可耐-70℃），但力學(xué)強(qiáng)度、隔濕性、隔氣性和耐溶劑性較差。分子結(jié)構(gòu)不夠規(guī)整，結(jié)晶度較低（55%～65%），熔點(diǎn)105～115℃。LDPE可采用熱塑性成型加工的各種成型工藝，如注射、擠出、吹塑、旋轉(zhuǎn)成型、涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱風(fēng)焊、熱焊接等，成型加工性好。主要用作農(nóng)膜、工業(yè)用包裝膜、藥品與食品包裝薄膜、機(jī)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：HighDensityPolyethylene，簡(jiǎn)稱HDPE高密度聚乙烯，又稱低壓聚乙烯。無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭，白色顆粒，分子為線型結(jié)構(gòu)，很少有支化現(xiàn)象,是典型的結(jié)晶高聚物。力學(xué)性能均優(yōu)于低密度聚乙烯，熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高，約125～137℃，其脆化溫度比低密度聚乙烯低，約-100～-70℃，密度為0.941～0.960g/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(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)能溶脹，在70℃以上時(shí)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(shù)酸堿的侵蝕。吸水性小，具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)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(yīng)力開(kāi)裂性亦較好。HDPE可采用注射、擠出、吹塑、滾塑等成型方法，生產(chǎn)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(jié)扎帶，繩纜、魚網(wǎng)和編織用纖維、電線電纜等。3.線性低密度聚乙烯英文名稱：LinearLowDensityPolyethylene，簡(jiǎn)稱LLDPE線形低密度聚乙烯被認(rèn)為是“第三代聚乙烯”的新品種，是乙烯與少量高級(jí)α-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(jīng)高壓或低壓聚合而成的一種共聚物，為無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭的乳白色顆粒，密度0.918～0.935g/cm3。與LDPE相比，具有強(qiáng)度大、韌性好、剛性大、耐熱、耐寒性好等優(yōu)點(diǎn)，且軟化溫度和熔融溫度較高，還具有良好的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性，耐沖擊強(qiáng)度、耐撕裂強(qiáng)度等性能。并可耐酸、堿、有機(jī)溶劑等。LLDPE可通過(guò)注射、擠出、吹塑等成型方法生產(chǎn)農(nóng)膜、包裝薄膜、復(fù)合薄膜、管材、中空容器、電線、電纜絕緣層等。由于不存在長(zhǎng)支鏈，LLDPE的65％～70％用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名稱：Mediumdensitypolyethylene，簡(jiǎn)稱MDPE中密度聚乙烯是在合成過(guò)程中用α-烯烴共聚，控制密度而成。MDPE的密度為0.926～0.953g/cm3，結(jié)晶度為70％～80％，平均相對(duì)分子質(zhì)量為20萬(wàn)，拉伸強(qiáng)度為8～24MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為50％～60％，熔融溫度126～135℃，熔體流動(dòng)速率為0.1～35g／10min，熱變形溫度(0.46MPa)49～74℃。MDPE最突出的特點(diǎn)是耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性及強(qiáng)度的長(zhǎng)期保持性。MDPE可用擠出、注射、吹塑、滾塑、旋轉(zhuǎn)、粉末成型加工方法，生產(chǎn)工藝參數(shù)與HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯英文名稱：ultra-highmolecularweightpolyethylene，簡(jiǎn)稱UHMWPE超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高，耐疲勞，耐磨，是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。其相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到300～600萬(wàn)，密度0.936～0.964g/cm3，熱變形溫度(0.46MPa)85℃，熔點(diǎn)130～136℃。UHMWPE因相對(duì)分子質(zhì)量高而具有其他塑料無(wú)可比擬的優(yōu)異性能，如耐沖擊、耐磨損、自潤(rùn)滑性、耐化學(xué)腐蝕等性能，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、運(yùn)輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工及體育運(yùn)動(dòng)器械等領(lǐng)域，其中以大型包裝容器和管道的應(yīng)用最為廣泛。另外，由于超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯優(yōu)異的生理惰性，已作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)等在臨床醫(yī)學(xué)上使用，而且，超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯耐低溫性能優(yōu)異，在-40℃時(shí)仍具有較高的沖擊強(qiáng)度，甚至可在-269℃下使用。超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維的復(fù)合材料在軍事上已用作裝甲車輛的殼體、雷達(dá)的防護(hù)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(duì)分子質(zhì)量聚乙烯熔融狀態(tài)的粘度高達(dá)108Pa·s，流動(dòng)性極差，其熔體流動(dòng)速率幾乎為零，所以很難用一般的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工。近年來(lái)，通過(guò)對(duì)普通加工設(shè)備的改造，已使超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯由最初的壓制-燒結(jié)成型發(fā)展為擠出、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(lái)迅速發(fā)展的一類新型高分子樹(shù)脂，其相對(duì)分子質(zhì)量分布窄，分子鏈結(jié)構(gòu)和組成分布均一，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和光學(xué)性能，已被廣泛應(yīng)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(dòng)性能好，不需加入增塑劑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(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。①聚乙烯屬于結(jié)晶性塑料，吸濕小，成型前不需充分干燥，熔體流動(dòng)性極好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感，成型時(shí)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，應(yīng)力增大。注意選擇澆口位置，防止產(chǎn)生縮孔和變形。②PE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(duì)分子質(zhì)量、密度和結(jié)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(guò)280℃。③熔融狀態(tài)下，PE具有氧化傾向，因而，成型加工中應(yīng)盡量減少熔體與空氣的接觸及在高溫下的停留時(shí)間。④PE的熔體粘度對(duì)剪切速率敏感，隨剪切速率的增大下降得較多。當(dāng)剪切速率超過(guò)臨界值后，易出現(xiàn)熔體破裂等流動(dòng)缺陷。⑤制品的結(jié)晶度取決于成型加工中對(duì)冷卻速率的控制。不論采取快速冷卻還是緩慢冷卻，應(yīng)盡量使制品各部分冷卻速率均勻一致，以免產(chǎn)生應(yīng)力，降低制品的力學(xué)性能。⑥收縮圍和收縮值大(一般成型收縮率為1.5％～5.0％)，方向性明顯，易變形翹曲，冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。⑦軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時(shí)，可強(qiáng)行脫模。1.1.4聚乙烯的改性聚乙烯屬非極性聚合物，與無(wú)機(jī)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(qiáng)度、粘接性、生物相容性等性質(zhì)。常用的改性方法包括物理改性和化學(xué)改性。1.物理改性物理改性是在PE基體中加入另一組分(無(wú)機(jī)組分、有機(jī)組分或聚合物等)的一種改性方法。常用的方法有增強(qiáng)改性、共混改性、填充改性。（1）增強(qiáng)改性增強(qiáng)改性是指填充后對(duì)聚合物有增強(qiáng)效果的改性。加入的增強(qiáng)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(qiáng)改性也屬于增強(qiáng)改性的一種。①自增強(qiáng)改性。所謂自增強(qiáng)就是使用特殊的加工成型方法，使得材料部組織形成伸直鏈晶體，材料部大分子晶體沿應(yīng)力方向有序排列，材料的宏觀強(qiáng)度得到大幅度提高，同時(shí)分子鏈有序排列將使結(jié)晶度提高，從而使材料的強(qiáng)度進(jìn)一步提高，由于所形成的增強(qiáng)相與基體相的分子結(jié)構(gòu)相同，因而不存在外增強(qiáng)材料中普遍存在的界面問(wèn)題。如采用超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯(UHMPE)纖維增強(qiáng)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(qiáng)度。②纖維增強(qiáng)改性。纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料由于具有比強(qiáng)度高、比剛度高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。如采用經(jīng)KH-550偶聯(lián)劑處理的長(zhǎng)玻璃纖維(LGF)與PE復(fù)合制備的PE／LGF復(fù)合材料，當(dāng)LGF加入量為3O％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))、長(zhǎng)度約為35mm時(shí)，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別為52.5MPa和52kJ／m。③晶須改性。晶須的加入能夠大幅度提高HDPE材料的力學(xué)性能，包括短期力學(xué)性能及耐長(zhǎng)期蠕變性能。晶須對(duì)HDPE材料的增強(qiáng)作用主要?dú)w因于它們之間的良好界面粘接，同時(shí)剛性的晶須則能夠承擔(dān)較大的外界應(yīng)力使復(fù)合材料的模量得到提高。④納米粒子增強(qiáng)改性。少量無(wú)機(jī)剛性粒子填充PE可同時(shí)起到增韌與增強(qiáng)的作用。如將表面處理過(guò)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(jié)合，當(dāng)填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％時(shí)，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)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(qiáng)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(jìn)行共混。①PE系列的共混改性。單一組分的PE往往很難滿足加工要求，而通過(guò)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(guò)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(xué)性能急劇降低的問(wèn)題；LLDPE與HDPE共混后可以提高產(chǎn)品的綜合性能。②PE與彈性體的共混改性。彈性體具有低的表面力、較強(qiáng)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(shí)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(dāng)POE的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3O％時(shí)，共混體系的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，為21.5MPa。③PE與塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韌性，但制品的強(qiáng)度和模量較低，與工程塑料等共混可提高復(fù)合體系的綜合力學(xué)性能。但PE和這類高聚物的界面問(wèn)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(xué)性能。（3）填充改性填充改性是在PE基質(zhì)中加入無(wú)機(jī)填料或有機(jī)填料，一方面可以降低成本達(dá)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(shí)對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能和加工性能帶來(lái)一定程度的影響。無(wú)論是無(wú)機(jī)填料還是有機(jī)填料，填料與PE基體的相容性和界面粘接強(qiáng)度是PE填充改性必須面臨的問(wèn)題，而PE是非極性化合物，與填料相容性差，因此，必須對(duì)填料進(jìn)行表面處理。填料的表面處理一般采用物理或化學(xué)方法進(jìn)行處理，在填料表面包覆一層類似于表面活性劑的過(guò)渡層，起“分子橋”的作用，使填料與基體樹(shù)脂間形成一個(gè)良好的粘接界面。常用的填料表面處理技術(shù)有：表面活性劑或偶聯(lián)劑處理技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)、聚合填充技術(shù)和原位乳液聚合技術(shù)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(shí)也具有十分重要的健康環(huán)保意義。2.化學(xué)改性化學(xué)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(guò)化學(xué)反應(yīng)在PE分子鏈上引入其他鏈節(jié)和功能基團(tuán)，由此提高材料的力學(xué)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(shí)又增加了其新的功能。常用的接枝單體有丙烯酸(AA)、馬來(lái)酸酐(MA)、馬來(lái)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(guò)共聚反應(yīng)將其他大分子鏈或官能團(tuán)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(guò)共聚反應(yīng)，可以改變大分子鏈的柔順性或使原來(lái)的基團(tuán)帶有反應(yīng)性官能團(tuán)，可以起到反應(yīng)性增容劑的作用。（3）交聯(lián)改性交聯(lián)改性是指在聚合物大分子鏈間形成了化學(xué)共價(jià)鍵以取代原來(lái)的德華力，由此極改善了諸如耐熱性、耐磨性、彈性形變、耐化學(xué)藥品性及耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性等一系列物理化學(xué)性能，適于作大型管材、電纜電線以及滾塑制品等。聚乙烯的交聯(lián)改性方法包括過(guò)氧化物交聯(lián)(化學(xué)交聯(lián))、高能輻射交聯(lián)、硅烷接枝交聯(lián)、紫外光交聯(lián)。（4）氯化及氯磺化改性氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一種高分子氯化物，具有較好的耐候性、