一,、聚乙烯是什么材料
聚乙烯是一種常見的塑料材料,,也是一種環(huán)保、耐用,、安全的材料,。聚乙烯是一種由乙烯單體聚合而成的一種熱塑性塑料,在工業(yè)上,,也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物,。聚乙烯的分子結構和石蠟相似,只是分子量要大得多,。聚乙烯的某些性質有點像石蠟,,表面似蠟狀,柔軟,、潤滑,、半透明,但比石蠟要堅韌得多,。
聚乙烯塑料具有良好的韌性,、柔軟性和耐磨性,,可以用于制造各種塑料制品,如塑料袋,、塑料瓶,、塑料桶、塑料管等,。同時,,聚乙烯還可以用于制造食品包裝、醫(yī)療器械,、化妝品容器等產品,。聚乙烯也可加工制成薄膜、電線電纜護套,、管材,、各種中空制品、注塑制品,、纖維等,。廣泛用于農業(yè),、包裝,、電子電氣、機械,、汽車,、日用雜品等方面。
聚乙烯依聚合方法,、分子量高低,、鏈結構之不同,分高密度聚乙烯(HDPE),、低密度聚乙烯(LDPE)及線性低密度聚乙烯(LLDPE),。
二、聚乙烯的特點及性質
1,、一般特性
聚乙烯樹脂為無毒,、無味的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,,有似蠟的手感,,吸水率低,小于0.01%,。聚乙烯膜透明,,并隨結晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透氣性較大,,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝,。易燃,、氧指數為17.4,燃燒時低煙,,有少量熔融落滴,,火焰上黃下藍,有石蠟氣味,。聚乙烯的耐水性較好,。制品表面無極性,難以粘合和印刷,,經表面處理有所改善,。支鏈多其耐光降解和耐氧化能力差。
其分子量在1萬~10萬范圍內,。分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯,。分子量越高,其物理力學性能越好,,越接近工程材料的要求水平,。但分子量越高,其加工的難度也隨之增大,。聚乙烯熔點為100~130℃其耐低溫性能優(yōu)良,。在-60℃下仍可保持良好的力學性能,但使用溫度在80~110℃,。常溫下不溶于任何已知溶劑中,,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯,、三氯乙烯等溶劑中,。
2、化學特性
聚乙烯化學穩(wěn)定性較好,,室溫下可耐稀硝酸,、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸,、磷酸,、甲酸、醋酸,、氨水,、胺類、過氧化氫,、氫氧化鈉,、氫氧化鉀等溶液。但不耐強氧化的腐蝕,,如發(fā)煙硫酸,、濃硝酸,、鉻酸與硫酸的混合液。在室溫下上述溶劑會對聚乙烯產生緩慢的侵蝕作用,,而在90~100℃下,,濃硫酸和濃硝酸會快速地侵蝕聚乙烯,使其破壞或分解,。聚乙烯容易光氧化,、熱氧化、臭氧分解,,在紫外線作用下容易發(fā)生降解,,炭黑對聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯,、斷鏈,、形成不飽和基團等反應。
3,、力學特性
聚乙烯的力學性能一般,,拉伸強度較低,抗蠕變性不好,,耐沖擊性好,。沖擊強度LDPE>LLDPE>HDPE,其他力學性能LDPE結晶度和相對分子質量的影響,,隨著這幾項指標的提高,,其力學性能增大。耐環(huán)境應力開裂性不好,,但當相對分子質量增加時,有所改善,。耐穿刺性好,,其中LLDPE最好。
4,、熱學特性
聚乙烯的耐熱性不高,,隨相對分子質量和結晶度的提高有所改善。耐低溫性能好,,脆性溫度一般可達-50℃以下,;并隨相對分子質量的增大,最低可達-140℃,。聚乙烯的線膨脹系數大,,最高可達(20~24)×10-5/K。熱導率較高,。
5,、電學特性
因聚乙烯無極性,,所以具有介電損耗低、介電強度大的電性能優(yōu)異,,即可以做調頻絕緣材料,、耐電暈性塑料,又可以做高壓絕緣材料,。
6,、環(huán)境特性
聚乙烯屬于烷烴惰性聚合物,具有良好的化學穩(wěn)定性,。在常溫下耐酸,、堿、鹽類水溶液的腐蝕,,但不耐強氧化劑如發(fā)煙硫酸,、濃硝酸和鉻酸等。聚乙烯在60℃以下不溶于一般溶劑,,但與脂肪烴,、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂,。溫度超過60℃后,,可少量溶于甲苯、乙酸戊酯,、三氯乙烯,、松節(jié)油、礦物油及石蠟中,;溫度高于100℃,,可溶于四氫化萘。由于聚乙烯分子中含有少量雙鍵和醚鍵,,日曬,、雨淋都會引起老化,需要加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善,。
7,、加工特性
因LDPE、HDPE的流動性好,,加工溫度低,,粘度大小適中,分解溫度低,,在惰性氣體中高溫度300℃不分解,,所以是一種加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高,,需要增加電機功率20%~30%,;易發(fā)生熔體破裂,,需增加口模間隙和加入加工助劑;加工溫度稍高,,可達200~215℃,。聚乙烯的吸水率低,加工前不需要干燥處理,。
聚乙烯熔體屬于非牛頓流體,,粘度隨溫度的變化波動較小,而剪切速率的增加下降快,,并呈線性關系,,其中以LLDPE的下降最慢。
聚乙烯制品在冷卻過程中容易結晶,,因此,,在加工過程中應注意模溫。以控制制品的結晶度,,使之具有不同的性能,。聚乙烯的成型收縮率大,在設計模具時一定要考慮,。