1.聚乙烯
聚乙烯(PE)是乙烯经聚合反应而得到的具有重复单元(-CH2-CH2)的结晶性聚合物。是乙烯经加成聚合而得到的一种热塑性树脂。无毒,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100℃),化学稳定性好,能耐酸碱的腐蚀 (除氧化性酸外),电绝缘性能好,但耐热及耐老化性能差。根据聚合条件的不同,分子量从一万到几百万不等。
2.聚乙烯分类
聚乙烯按其化学结构、相对分子量以及聚合方法的不同来划分,主要可分为低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)三大类。
(1)LDPE俗称高压聚乙烯,密度为 0.918g/cm3,熔点为 105~125℃。其密度较低,材质最软,加工性能好,主要用在塑料包装袋、农用薄膜、注塑制品等方面。
(2)LLDPE是乙烯与少量高级α-烯烃在催化剂的作用下聚合而成的共聚物。密度为0.925g/cm3,熔点为120~125℃。线性低密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比,外观相似,表面光泽性好,耐低温性更好,但是透明性较差。
(3)HDPE俗称低压聚乙烯,在15-30个大气压下由Ziegler Natta引发剂引发的配位聚合的方式制备而成的。密度为0.945~0.96g/cm3,熔点125~137℃,结晶度高,非极性热塑性树脂,与LDPE及LLDPE相比,耐高低温性、耐蒸汽渗透性、耐环境应力开裂性、耐油性等性能较高,目前主要应用于滚塑制品、吹塑制品、注塑制品等。
3.聚乙烯的性能及应用
PE是白色半透明材料,无毒、无味,质量比水轻,耐低温性能好,最低使用温度-70℃—-100℃,化学稳定性好,可耐高强度酸碱的腐蚀,一般不溶于溶剂,PE 的燃烧点非常低以及对环境较敏感,所以在高温条件下聚乙烯的一些特性就会变弱,所以耐高温性能不好,聚乙烯的分子之间紧密结合,水分子不能通过分子之间的空隙,所以吸水性小,聚乙烯不具有电子转移的能力,因此电绝缘性好,力学性能好,加工性能优良,流动性较好。但是,PE对环境的要求较高,其耐热性和老化性能较差,在紫外线下易被氧化分解,PE的透明度会随着结晶度的增加而变化。根据聚乙烯生产方式不同,可以制作出不同密度的产物,其用途非常广泛,可以用来制造薄膜、容器、管道、日用品、聚乙烯纤维、电线、电缆、高频绝缘材料等。聚乙烯的生产方式不同,分子链的结构不同,所以聚乙烯的性能就不同。
LDPE制品较软,拉伸强度、刚性以及软化温度较低,成型加工性能较好。主要原因是LDPE分子链高度支化。聚乙烯分子链上的支链数越少,分子链的结晶能力越强,制品的密度以及刚性越大。由于高度支化,LDPE分子链上可以结晶的线性链段数很少且长度较短,使LDPE在熔融冷却的过程中所形成的晶体的完善程度较低,所以LDPE的密度以及结晶度较低。LDPE的相对分子量分布较宽,结晶度较低,剪切变稀行为敏感,在成型加工过程中可产生应变硬化现象,所以LDPE具有较好的光学性能和加工性。因为晶区的杨氏模量较非晶区高很多,所以LDPE的刚性及拉伸强度较低,但韧性及断裂伸长率较高。主要用作吹塑制品,注塑制品,薄膜制品,包装材料等。
HDPE的密度较高,结晶度、模量、刚性、拉伸强度较高,水汽渗透率较低,耐化学腐蚀性最好,在较低的温度下还能保持较好的韧性。HDPE分子链基本上没有支链,分子链的对称性好,所以HDPE的结晶度较高。HDPE的韧性、刚性、以及力学性能都较高,主要原因是其分子链上基本没有支链,相对分子质量较高,分子量的分布窄。但HDPE的机械性能较差,且容易老化变形,表面硬度较低。HDPE的应用十分广泛,可用于管材、注塑、吹塑、渔网、绳子、包装薄膜等制品,HDPE的绝缘性较好,可用作电线电缆的包裹材料,还有一些家电外壳。但 HDPE 很难印刷,印刷前需要进行表面放电处理。
LLDPE是乙烯与α-烯烃共聚产物,较均聚HDPE的韧性及耐环境开裂能力更好,较LDPE的刚性及耐热性能更高。由于共聚单体对结晶的阻滞作用,LLDPE材料的密度在LDPE与HDPE之间。LLDPE是由饱和的C-H键组成,主链没有反应活性,所以LLDPE耐化学腐蚀性较好,但其短支链上的叔碳原子及分子链端的不饱和键具有活性,LLDPE制品的光稳定性及热稳定性较差。LLDPE不含极性基团,介电性能较好,体积电阻较高,属于绝缘材料,在器件包装方面应用广泛。由于LLDPE的抗张强度、抗穿刺性、抗撕裂性能较好,主要用于薄膜的制造,在要求制品强度相同时,LLDPE可以相对的减小薄膜的厚度。
以上梳理了聚乙烯的定义、分类、性能及应用,希望对你有所帮助,如果你想了解更多相关内容,敬请关注本站的行业知识栏目。
推荐阅读:
聚丙烯是什么材料?性能及用途一览
什么是超疏水材料?原理是?应用一览
耐火材料厂家有哪些?耐火材料上市公司一览
来源:互联网 / 发布时间:2023-12-14 12:59:13