聚乙烯及其共聚物
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<实用聚乙烯>罗河胜编广东科技出版社P1聚乙烯是柔软、蜡状、低熔点的聚合物。
1933年英国ICI公司首先发现聚乙烯,1937年活得累高压聚乙烯的专利权,1939年开始了聚乙烯的工业生产。
由于聚乙烯具有优良的抗化学性和电绝缘性能,使聚乙烯的应用日广和产量剧增,世界各国都迅速发展高压聚乙烯。
1953年德国齐格勒(K·Zleger)发现低压聚乙烯,1957年菜正式在世界各国工业化生产。
1965年以来,聚乙烯树脂已成为塑料工业中五大品种之一。
聚乙烯的原料来源非常丰富。
聚乙烯可以从原油、轻油的裂解分离制得,也可从其他炼油厂得到。
由于聚乙烯具有制造工艺流程较短,在加工制品时,不用增塑剂等优点,因此发展很快,有些国家聚乙烯树脂产量已为塑料总产量的一半。
我国有着丰富的石油资源,为聚乙烯树脂的发展创造了及其有利的条件。
1959年我国上海化工研究院开始研制高压聚乙烯,1966年后上海化工厂、北京燕山石油总公司、南京钟山化工厂、辽阳化工厂等分别进行了工业生产,目前年产量仅次于聚氯乙烯。
聚乙烯的结构:聚乙烯按其生产方法可分为高压聚乙烯,低压聚乙烯和中压聚乙烯。
按密度来分则为低密度聚乙烯(即高压聚乙烯)高密度聚乙烯(即低压聚乙烯)、中密度聚乙烯(即中压聚乙烯)。
P2低密度聚乙烯低密度聚乙烯(简称LDPE)通常用高压法生产,故又称高压聚乙烯,在23°C时,密度为0.910~0.925g/cm³。
乙烯在加压受热下进行聚合。
如果温度为350°C,雅力士3-5MPa,可得液体产物,一般在工业上作为优良的润滑油;如将99.9%乙烯在压力101-203MPa下温度为200-300°C,采用过氧化物和氧为催化剂,乙烯本体聚合,所得的产品即为固体聚乙烯。
高压法生产聚乙烯分4个阶段完成,即单体压缩、乙烯聚合,聚乙烯与乙烯分离和聚乙烯造粒。
高压聚乙烯是聚乙烯中最年轻的一种,软化点为105-120°C,有良好的电性能和耐化学药品性能,且有好的柔软性、耐冲击和透明性,可以注塑日用品,吹塑容器,挤出薄膜,还可以做电线、电缆包裹、涂层和加工纸张等。
聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物及其应用概述说明1. 引言1.1 概述聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物是一种重要的合成材料,具有许多优异的性质和广泛的应用。
它是通过将聚乙烯醇与聚乙二醇进行共聚反应得到的,在合成过程中将两种高分子化合物连接在一起,形成一种新的材料。
由于其特殊的分子结构,使得该材料具有良好的溶解性、表面活性和生物相容性等特征,因此在医药、食品、纺织、涂料等领域被广泛应用。
1.2 文章结构本篇文章主要包括以下几个部分:引言、聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物的制备方法、性质研究以及在药物控释中的应用。
首先,我们会介绍该材料的制备方法,包括化学合成法、物理合成法以及其他制备方法。
接下来,我们会详细研究其分子结构与分子量分布特征、热性能与力学性能以及溶液性质和表面活性特征。
最后,我们将探讨聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物在药物控释系统中的应用,包括其作为载体材料的优势和应用案例以及目前应用中的现状和挑战。
1.3 目的本文旨在系统概述聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物及其应用领域,并总结其制备方法、性质特征以及在药物控释中的应用。
通过对该材料的深入研究和了解,我们可以更好地认识到它在各个领域中的潜在应用价值,并为进一步研究和开发提供有益参考。
同时,我们也希望通过本文的撰写能够促进相关领域内学者们对于该材料的关注与讨论,推动其更广泛、深入地应用于实际生产与科学研究之中。
2. 聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物的制备方法2.1 化学合成法聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物可以通过化学合成法来制备。
一种常用的方法是通过活性引发剂诱导,将乙烯酸等单体与聚乙烯醇和聚乙二醇反应,在反应过程中实现接枝共聚。
首先,将聚乙烯醇和聚乙二醇溶解在适当的溶剂中,通常选择水作为溶剂。
然后,在其它反应条件下,加入活性引发剂和交联剂以及单体,例如乙烯酸。
经过一定时间的反应,即可制备得到具有接枝结构的聚乙烯醇聚乙二醇共聚物。
2.2 物理合成法除了化学合成法外,还可以采用物理合成法来制备聚乙烯醇聚乙二醇接枝共聚物。
聚乙烯共混改性一摘要:聚乙烯是最重要的通用塑料之一,产量居各种塑料首位。
聚乙烯(PE)是由乙烯聚合而得的高分子化合物。
聚乙烯分子仅含有C、H两种元素,所以是非极性聚合物,具有优良的耐酸、碱以及耐极性化学物质腐蚀的性质。
聚乙烯(PE)树脂是以乙烯单体聚合而成的聚合物。
聚乙烯的分子是长链线形结构或支链结构,为典型的结晶聚合物。
在固体状态下,结晶部分与无定形部分共存。
结晶度视加工条件和原处理条件而异,一般情况下,密度越高结晶度就越大。
LDPE 结晶度通常为 55%~65%,HDPE 结晶度为 80%~90%。
PE 具有优良的机械加工性能,但其表面呈惰性和非极性,造成印刷性、染色性、亲水性、粘合性、抗静电性能及与其他极性聚合物和无机填料的相容性较差,而且其耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热等性能不佳,限制了其应用范围。
通过改性来提高其性能,扩大其应用领域。
其来源丰富,价格便宜,电气性质和加工性质优良,广泛应用于日用品、包装、汽车、建筑以及家用电器等方面。
也作为泡沫塑料广泛用于绝热保温、包装和民用等各领域。
但是,这些材料都是一次性使用,且质轻、体积大、难降解,用后即弃于环境中,造成严重的环境污染。
因此有效合理地回收利用废旧泡沫塑料就显得日益重要。
聚乙烯的改性目标聚乙烯的下述缺点影响它的使用,是改性的主要目标。
(1)软化点低。
低压聚乙烯熔点约为Ig0'C。
高压聚乙烯熔点仅高于 0℃,因此聚乙烯的使用温度常低于10 0℃。
(2)J强度不高。
聚乙烯抗张强度一般小于30M Pa.大太低于尼龙6、尼龙66、聚甲醛等工程塑料。
(3)易发生应力开裂。
(4)耐大气老化性能差。
(5)非极性,不易染色、印刷等(6)不阻燃、极易燃烧。
⊙根据密度的不同低密度聚乙烯(LDPE)-其密度范围是0.91∽0.94g∕cm^³高密度聚乙烯(HDPE)-其密度范围是0.94∽0.99g∕cm^³中密度聚乙烯(MDPE)其密度范围是0.92∽0.95g∕cm^³⊙根据乙烯单体聚合时的压力低压聚乙烯—压力0.1∽1.5MPa 中压聚乙烯—1.5∽8 MPa 高压聚乙烯压力为150∽250MPa二、PE共混改性的机理(1)有机增韧理论:在塑料技术发展过程中,使用橡胶粒子与塑料进行共混改性即使有机粒子一弹性体作为增韧性,可以达到增韧的目的.产生出SBS等一人批新材料,已经在工业上获得广泛的应用如弹性鞋底材料、虽然获得理想的韧性却损害了复合材料宝贵的刚性和强度,劣化了加T流动性和耐热变形性,提高了成本,因而有一定的局限性。
分析聚乙烯、聚丙烯、乙丙共聚物化学刻蚀及形貌表征1 选择刻蚀试剂及断面表征在对高分子材料进行分析过程中,化学刻蚀采用的容积是溶解覆聚合物中的结晶小分子或结合不完全的结晶。
对聚乙烯(PP)、聚丙烯(PE)、乙丙共聚物的分析样品,在对上述的高分子化物进行具体分析过程中,应当严格依据“高聚物-溶剂相互作用参数小于0.5”、“极性相近”和“溶解度参数相近”的具体原则进行分析,在对高分析化物展开断面刻蚀试验时,所选用的溶剂为,二硫化碳与丙酮的的混合溶剂,通过大量的试验可以看出,该混合溶剂适合在分析中使用[1]。
在混合溶剂作用下,通过观察分析可以发现,高分子材料的不同结构部分,会对溶剂的阻抗也会呈现出不同状态,其中最容易遭被刻蚀的区域是无定型区域,然后是结晶不完善区域,相对来说,结晶区域最不容易被刻蚀。
通过分析可知,利用二硫化碳和丙酮两者的混合溶液对试剂进行处理后,PP的电子图线呈凹凸起伏,在结构中存在“沟壑”形状,这些区域容易被遭受到化学试剂的攻击,人们也将这些区域称作薄弱区,这些区域的存在,将会对机械性的整体性能造成不良影响,但是却有利于染料的渗透,以及着色工作的开展[2]。
此外,通过分析可以发现PE、聚丙烯在经过化学刻蚀后,断面呈“网丝”或“须根”,在对网丝进行拉动时,整个过程中需要吸收大量变形功,通过该项操作,能够提高材料的冲击强度,并且能够予以材料较高的韧性,该区域也被称作“超高韧性区”,该性能通过电子显微镜观察也可以得到证明,结构中出现的断裂具有非常典型的延性断裂特点,并且通过详细观察可以发现,基体会出现发放型的屈服变形,结构被牵伸结构贯穿,因此消耗掉大量的能量,材料的强韧化的得以加强[3]。
“骨骼”和“沟壑”结构两者代表的为高分子球晶材料内部具体密度的涨落情况,两者的凸起区域表示的为熔点和密度相对偏高的晶区,而结构中下凹较为明显的区域,表示的为非晶或晶体不完善区域。
此外,利用高倍显微镜对材料的结构进行观察,可以发现在材料结构中存在的褶皱情况,其是一种多复层结构,其形成是由于大量的剪切区域变形带相互交织而构成的一种网格结构,并且带条沿着冲击的方向呈现出剪切拉伸取向行为,该现象的存在,表明材料本身一具有一定的韧性特征。
聚烯烃树脂的性能及应用聚烯烃是指聚乙烯、聚丙烯及其共聚物树脂。
由于其综合性能较好,加工成型容易,热分解温度较高(一般在315cC以上),是应用广泛的非热敏性通用型结晶性树脂。
聚烯烃塑料包装制品的性能不仅同聚烯烃树脂的种类、分子量大小、结晶度大小有关,还同生产包装制品的工艺有关。
如生产薄膜的挤出吹膜法、挤出流涎法、双向拉伸法等,生产中空容器的挤吹或注吹法、挤拉吹或注拉吹法,以及使用固相热成型方法等。
生产方法不同,性能也有差别。
聚乙烯最早于1933年由英国ICI公司在实验室中合成的,1939年由ICI公司工业化生产。
由于是采用高压法将高纯度的乙烯单体聚合而成的,所以叫高压法聚乙烯(HPPE)。
这种聚乙烯的密度低,又叫低密度聚乙烯(LDPE)。
1953年德国发明了HDPE,并于1955年工业化生产。
1977年美国UCC公司开发出LLDPE。
1958年日本三井石化公司工业化生产出超高分子量聚乙烯。
1984年美国UCC公司工业化生产出甚低密度聚乙烯(VLDPE)。
20世纪90年代中,美国DOW化学公司、德国BASF公司、日本三井石化公司工业化生产出新型茂金属聚乙烯(mPE)。
聚丙烯是1955年由意大利发明并生产的,由于PP的性能优越,成为塑料业一个重要的标志性进步。
目前,聚烯烃制品在世界塑料制品市场占居第一位,其次才是PVC 和其它通用型塑料。
世界PP的年产量已达4150万吨,而PE的年产量已达5000万吨。
一、聚乙烯树脂的性能1、LDPELDPE是密度为0.91-0.925g/cm3的白色蜡状固体颗粒;属典型的结晶型热塑性聚合物,结晶度为55-65%,熔点为105—126cC;具有良好的柔软性、电绝缘性、耐低温性;易燃,且有烧滴现象,燃烧时发出蜡烛气味,火焰无烟无色;具有良好的热封性、阻湿性,且透气性、透明性好;易加工成型,可以挤出、注射,熔体流动性好,不易发生热分解,是热稳定性较好的一种树脂,其热分解温度在3150C以上;耐油脂性、耐有机溶剂性比PP差,因此,如厚度薄时,长期放置油脂或汽油时会渗漏;由于是非极性物质,易带静电,高速生产时摩擦易产生静电积累而具有危害性,需要加抗静电剂或抗静电装置;表面张力低,仅31达因/cm,因此在表面装饰或印刷上胶时,必须预先进行表面处理,以提高其表面的亲合性。
一、聚乙烯的种类:(1)LDPE:低密度聚乙烯(又称高压聚乙烯)(2)LLDPE:线形低密度聚乙烯(3)MDPE:中密度聚乙烯(4)HDPE:高密度聚乙烯(又称低压聚乙烯)(5)UHMWPE:超高分子量聚乙烯(6)改性聚乙烯:氯化聚乙烯(CPE)、交联聚乙烯(PEX)(7)乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃(如辛烯POE、环烯烃)的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物(EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH)。
分子量达到300万-600万的聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
超高分子量聚乙烯的强度非常高,可以用来做防弹衣。
LDPE树脂性质:无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒,密度约0.920g/cm3,熔点130℃~145℃。
不溶于水,微溶于烃类、甲苯等。
能耐大多数酸碱的侵蚀,吸水性小,在低温时仍能保持柔软性,电绝缘性高。
用途:可以采用注塑、挤塑、吹塑等加工方法。
主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、涂层和合成纸等。
LLDPE树脂性质:由于LLDPE和LDPE的分子结构明显不同,性能也有所不同。
与LDPE相比,LLDPE具有优异的耐环境应力开裂性能和电绝缘性,较高的耐热性能,抗冲和耐穿刺性能等。
用途:通过注塑、挤出、吹塑等成型方法,生产薄膜、日用品、管材、电线电缆等。
HDPE树脂性质:本色、圆柱状或扁圆状颗粒,颗粒光洁,粒子的尺寸在任意方向上应为2mm~5mm,无机械杂质,具热塑性。
粉料为本白色粉末,合格品允许有微黄色。
常温下不溶于一般溶剂,但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀,在70℃以上时稍溶于甲苯、醋酸中。
在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。
能耐大多数酸碱的侵蚀。
吸水性小,在低温时仍能保持柔软性,电绝缘性高。
二、聚乙烯的用途用途:采用注塑、吹塑、挤塑、滚塑等成型方法,生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带,绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。
聚乙烯(PE)简介化学名称:聚乙烯英文名称:polyethylene,简称PE结构式:聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。
聚乙烯是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、入口量最多的品种。
聚乙烯的性能1.一样性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无嗅、无味、无毒,常温下不溶于一样溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀。
工业上为利用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒,制成半透明的颗粒状物料。
PE易燃,燃烧时有蜡味,并伴有熔融滴落现象。
聚乙烯的性质因品种而异,要紧取决于分子结构和密度,也与聚合工艺及后期造粒进程中加入的塑料助剂有关。
2.力学性能PE是典型的软而韧的聚合物。
除冲击强度较高外,其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。
PE密度增大,除韧性之外的力学性能都有所提高。
LDPE 由于支化度大,结晶度低,密度小,各项力学性能较低,但韧性良好,耐冲击。
HDPE支化度小,结晶度高,密度大,拉伸强度、刚度和硬度较高,韧性较差些。
相对分子质量增大,分子链间作使劲相应增大,所有力学性能,包括韧性也都提高。
几种PE的力学性能见表1-1。
表1-1 几种PE力学性能数据PE受热后,随温度的升高,结晶部份慢慢熔化,无定形部份慢慢增多。
其熔点与结晶度和结晶形态有关。
HDPE的熔点约为125~137℃,MDPE的熔点约为126~134℃,LDPE的熔点约为105~115℃。
相对分子质量对PE的熔融温度大体上无阻碍。
PE的玻璃化温度(T g)随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,而且因测试方式不同有较大不同,一样在-50℃以下。
PE在一样环境下韧性良好,耐低温性(耐寒性)优良,PE的脆化温度(T b)约为-80~-50℃,随相对分子质量增大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140℃。
PE的热变形温度(T HD)较低,不同PE的热变形温度也有不同,LDPE约为38~50℃,下同),MDPE约为50~75℃,HDPE约为60~80℃。
聚丙烯(polypropylene)是由丙烯单体经聚合作用而部分结晶的聚合物,英文缩写为PP。
其聚合方法有4种,即溶液法、溶剂淤浆法、液相本体法和气相法。
由于聚合方法的不同,所得到的聚丙烯树脂性能有差异。
据资料,聚丙烯最主要的两个性能是熔体质量流动速率和立体等规度。
1.熔体流动速率(MFR)——热塑性材料在一定的温度和压力下,熔体每10min通过标准口模的质量,单位为g/10min.塑料熔体流动速率(MFR),以前又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。
一般说来,我们在聚丙烯加工的时候,以MFR来表示它的流动性能,熔融指数是与聚合物的分子量相对应的,与聚合物的相对分子质量成反比而与粘度成反比。
MFR的测量一般由一台挤出式塑度仪完成。
其具体的操作方法参考GB/T 3682-2000,可以在方法A或者B中任选一种,选择方法B时,熔体的密度值为0.7386g/cm3。
试验条件为M(温度:230℃,负荷:2.16kg)或P(温度:230℃,负荷:5.0kg),试验前,应用氮气吹扫料筒5s-10s,氮气压力为0.05MPa。
2.立体规整度(等规度)——等规度(tacticity)指的是有规异构体(tacticity polymer)占有全部高分子的百分数。
在缩聚反应中,大分子结构中甲基基团的立体位置基本以等规体、无规体、间规体三种结构形式存在,其中,间规体的数量甚微,可以忽略,而等规度即是描述有规异构所占比例的物理量。
这样,聚丙烯的性质主要取决于等规结构分子在均聚物中的百分数。
由于无规异构体的溶解度较强,故此聚丙烯分子可以被萃取,所以,其等规度我们可以用萃取法来测得。
3.分子量及分子量分布——化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量(Relative molecular mass),而分子量分布则是用分子量分布系数来表示的,分子量分布表示聚合物的相对分子质量在其平均值周围扩展的程度。
分子量测定有端基分析法、溶液依数性法、渗透压法、气相渗透法、粘度法等许多方法,根据不同的分子量范围采用不同的方法。
聚乙烯及其共聚物聚乙烯(Polyethylene,简称PE),是半结晶性高分子化合物。
在分子链中仅含有C、H两种元素,其分子结构式为一(CH2一CH2一)n,相对分子质量都在1500以上,它是非极性物质。
乙烯单体聚合有高压法、中压法与低压法。
此外,尚有流化床气相法、浆料浆料法、溶液法生产支链少的线型低密度聚乙烯法。
聚乙烯有很好的性能,如可以耐-70℃的低温,耐化学药品腐蚀性,耐辐射性,优异的电绝缘性能等。
由于聚乙烯结晶的程度和分子量的不同,其密度、机械强度诸特性也均不相同。
因此聚乙烯可根据密度和分子量来分类:低密度聚乙烯(LDPE), 密度为0.910~0.925g/cm3,中密度聚乙烯(MDPE), 密度为0.926~0.940g/cm3,高密度聚乙烯(HDPE), 密度为0.941~0.965g/cm3,线性低密度聚乙烯(LLDPE), 密度为0.915~0.931g/cm3,一、低密度聚乙烯(LDPE)低密度聚乙烯(LDPE)也叫做高压聚乙烯,是由乙烯单体聚合而成。
低密度聚乙烯由于按游离基聚合历程进行反应,所以易发生链转移,产品中存在大量支链结构,分子结构缺乏规整性,因此LDPE的结晶度较小,为65% ~75%,密度较低,为0.910~0.93g/cm3,分子量一般为25000左右。
LDPE的电绝缘性能良好,基本不受温度和频率的影响。
其力学性能、化学性、热性能、透气性、耐老化性能均良好。
低密度聚乙烯物理力学性能见表2-1。
表2-1密度聚乙烯物理力学性能(一) 低密度聚乙烯性能⑴低密度聚乙烯呈乳白色半透明蜡状固体颗粒,无毒无味。
薄膜的透明度较好,密度低,由于分子链上有部分长、短支链,故是典型的结晶度型聚合物,熔点为105~126℃。
(2)有良好的韧性、耐低温性,脆化温度-60~-80℃,连续使用温度为82~100℃.其刚性小,蠕变性、热膨胀性大。
(3)电性能优,特别是高频绝缘性能优异。
(4)吸水性极低,具有良好的阴湿性,但对CO2、有机性臭气渗透性大,对水蒸气、空气的渗透性差。
(5)粘附性、粘合性、印刷性差,需经表面处理(化学侵蚀、电晕处理等)方可改善。
(6)易燃,且有烧滴现象,燃烧温度为625~650℃,在空气中的燃烧浓度为85~370 g/m3。
燃烧时有石蜡味,火焰无烟无色。
在日光、热作用下易老化降解而变色(由白变黄直至变成褐色),且性能变坏,甚至龟裂,但可添加抗氧剂或紫外线吸收剂加以改善。
(7)易加工成型,在化学交联剂或高能辐射下可部分交联,以提高刚度、耐热性和耐溶剂性等。
(8)化学稳定性较好,对酸、碱、盐和60℃以下的一般有机溶剂都很稳定。
(9)易带静电,高速生产装置上需安装静电去除器.(二) 低密度聚乙烯成型与用途低密度聚乙烯加热后,形成粘度适中即开始熔融,其熔点T m=106~112℃,熔体粘度随温度升高而减小,成型加工温度范围大,成型加工性能好,各种热塑性塑料的成型加工方法均可适用。
采用挤出机可连续生产管材、棒材、板材、片材、单丝、扁带、电线包覆、护套、异型材等;可以生产各种空中容器、瓶及吹塑薄膜,如农用薄膜、地膜及各类包装材料。
此外,可用于纸、布、铝箔等表面涂覆。
采用注射成型机可以生产各式各样工业部件、玩具、包装品、日用品,如托盘、盘、杯、碟、桌子、椅子、门窗等,也可以用于滚塑、发泡、热成型、热封焊和热焊接等成型。
(1)挤塑。
挤塑成型是低密度聚乙烯主要的成型方法之一,其中以挤塑薄膜为最。
其挤出温度随制品不同而变化,大体挤塑管材温度:机身温度后部为90~100℃,中部为100~140℃,前部为140~160℃,口模温度为140~160℃。
螺杆转速为40~60r/min。
生产低密度聚乙烯薄膜方法有压延法、吹塑法和直接挤出法等多种形式。
通常吹塑法的料筒温度:后部为140~160℃,前部为160~175℃,模具温度为150~170℃.吹塑比: 1.2~2.5,牵引速度: 10~60r/min.。
它是将塑料先挤成薄膜管,然后趁热用压缩空气将其吹胀到规定尺寸,再冷却定型后制得的。
挤出片材温度为:168~180 ℃,挤出电缆温度为185~210℃。
表2-2、表2-3为低密度聚乙烯挤塑成型与低密度聚乙烯挤出机及成型条件实例。
表2-2低密度聚乙烯挤塑成型条件表2-3低密度聚乙烯挤出机及成型条件实例(2)注塑。
注塑成型也是低密度聚乙烯重要成型方法之一.。
LDPE注塑可以不用干燥,当表面附有水分时,可采用热风干燥。
物料的着色可用干混法或挤出混色法。
低密度聚乙烯的收缩率大,注射方向达3%~4%,垂直方向为1.5%~2%,薄壁制品易变形。
注塑工艺条件,料筒温度: 后部为140~160℃,中部为160~175℃,前部为170~200℃;模具温度为50~70℃;注塑压力: 80~100MP a 螺杆转速<80r/min。
表2-4为低密度聚乙烯注塑成型条件。
低密度聚乙烯的成型方法很多,常用的有中空成型、压延成型、压塑成型、传递成型、滚塑成型、蘸浸成型、发泡成型等。
表2-4为低密度聚乙烯注塑成型条件。
二、高密度聚乙烯(HDPE)高密度聚乙烯(HDPE)也叫低压聚乙烯,是在较低的压力下(0.3~10MP a压力时),将乙烯单体进行聚合。
HDPE的分子结构与LDPE相同,只是在分子链上没有长支链,仅有数量不多的短支链,因而其特性与LDPE相似。
根据分子量的不同,高密度聚乙烯可分为:中等分子量高密度聚乙烯(MMW-HDPE),平均分子量(M w)<110万;高分子量高密度聚乙烯(HMW-HDPE),M w=11万~25万;特高分子量高密度聚乙烯(EHMW-HDPE),M w=25万~150万;超高分子量高密度聚乙烯(UHMW-HDPE),M w≥150万。
(一)高密度聚乙烯性能表2-5国家标准HDPE物理综合性能表(1) 高密度聚乙烯与低密度聚乙烯一样,是无臭、无味、白色粉末或白色半透明颗粒状固体。
(2) 高密度聚乙烯均聚物密度为0.941~0.967g/cm 3。
含少量丙烯、己烯-1、丁烯-1的共聚物密度为0.950~0.959g/cm 3。
(3) 高密度聚乙烯是结晶状热塑性塑料,结晶度比LDPE高,可达75%~90%。
(4) 高密度聚乙烯的性能与密度、分子量及分子量分布有关,随密度的提高,HDPE的抗张强度、韧性、软化温度、耐化学性提高,而低温冲击强度、伸长率、渗透性、耐应力开裂性降低。
分子量提高,机械强度提高,熔点提高,而柔软性下降。
通常所指高密度聚乙烯,实际上是指MMW-HDPE。
(5) 刚度、拉伸强度、抗蠕变性等优于低密度聚乙烯,伸长率、韧性、冲击强度、电绝缘性能和耐寒性虽很好,但不如低密度聚乙烯。
(6) HDPE的透明性、耐环境应力开裂性不如LDPE。
耐化学性能优良,与大部分有机酸和无机酸不反应。
在室温下不溶于任何已知的有机溶剂,但在温度高于80~100℃时,大部分HDPE可溶解在一些芳烃、脂肪烃和卤代烃中。
(7) 具有优良的阴湿性,流动性好,易加工成型。
(8) 电绝缘性能好,易带静电。
表面涂覆和印刷应预先进行表面处理,使表面能由31×10-5N/cm提高到40×10-5N/cm,才能有较好的粘附力。
HDPE的电阻率为1017Ω·cm 。
(9) 易燃烧,且有烧滴现象,火焰中有蜡烛味,几乎无烟尘、无色。
(10)高密度聚乙烯长期使用温度在80℃,其耐低温性能好,可在-40℃的低温下而不脆裂,脆化温度为-65℃。
熔点为126~136℃。
表2-5为国家标准HDPE物理综合性能表。
(二) 高密度聚乙烯成型与用途高密度聚乙烯的成型加工与LDPE方法一样,可用的有注塑、吹塑、喷涂、滚塑、发泡、热成型、热熔焊接等成型方法。
(1)注塑。
注射模塑需要较高的熔体指数HDPE,如注射模塑容器、机械零件、周传箱、瓦楞箱等,需要30~50g/min 的MI树脂;注塑温度180~250℃,模具温度50~70℃,注塑压力80~100MP a 。
(2)挤塑。
HDPE挤塑主要产品为薄膜、背心袋、中空罐、瓶及中空玩具等,并挤出管材、异材、编织袋、渔网、渔丝、缆绳等制品。
近年来开发了许多新产品,如微薄薄膜、单向拉伸薄膜、耐老化薄膜、彩色膜、光降解膜、无滴膜、交叉复合薄膜等包装材料。
表2-6为HDPE挤塑成型加工条件。
三、线性低密度聚乙烯(LLDPE)被称为第三代聚乙烯的线性低密度聚乙烯(LLDPE)树脂,是由乙烯与少量a-烯烃(丁烯-1、己烯-1、辛烯-1或4-甲基戊烯-1等)在催化剂存在、于一定压力下聚合而成。
除具有一般聚烯烃树脂性能外,其抗张强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐低温性、耐热性和耐穿刺性为优越。
LLDPE与LDPE属于同一密度范围,它与LDPE不同之处是无长支链而有较多的短支链,由于它们之间的分子结构不同,熔融流变学行为也不同,因此它的物理基本性质及成型加工特点也不相同。
(一)线性低密度聚乙烯性能(1)线性低密度聚乙烯的分子结构为线型、分支少、支链短,其分子结构与高密度聚乙烯相似,但其密度又与低密度聚乙烯相似。
LLDPE与LDPE的主要性能参见表2-7。
(2)LLDPE平衡熔点是136~147℃,均匀的LLDPE熔点通常为125~128℃。
对于组成均匀分布的乙烯共聚物,其熔点几乎随共聚物的组成变化呈线性下降。
LLDPE的脆化温度很低,在相同MI下,是LDPE的3倍,其脆化温度为-100~140℃,比LDPE低20~30℃;耐环境应力开裂性比LDPE好1000倍。
(3)LLDPE透明性、热封性、粘弹性、表面光泽性等比LDPE好。
易燃烧,有蜡烛味,火焰无色且有烧滴现象,与其他PE一样,都具有良好的电绝缘性。
(4)LLDPE的熔点比LDPE高10~20℃,熔体粘度比较高,在相同熔体温度下,LLDPE的熔体粘度是LDPE熔体粘度的10倍以上。
其剪切粘度随速度增加而下降,在中等剪切力速率下,LLDPE的剪切粘度是LDPE的2.5倍。
而随着剪切速度的降低,两种树脂剪切粘度的差别越来越明显,在低剪切速率范围内,LLDPE的剪切粘度是LDPE的4~5倍。
为此,LLDPE适宜于高速生产、快速挤出和注射成型。
(5)LLDPE的密度0.918~0.936g/cm3,结晶介于HDPE与LDPE之间,是热塑性结晶型聚合物,可直接用于同食品、药品的接触场合。
其刚性和强度均高于LDPE,如在同一密度情况下,抗张力能高出LDPE树脂50%~75%,弹性率比LDPE高出40%~80%。
(6)LLDPE不与无机酸和有机酸反应,在室温下不溶解于常用溶剂,但在加热时,在70%浓硫酸溶液中生成碘化物,被浓硝酸硝化;在温度高于80~100℃时,可溶解在二甲苯、四氢化萘、十氢化萘及氯苯等芳烃、脂肪和卤代烃溶剂中。