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聚乙烯的性能及應(yīng)用

2019-10-21 07:55袁金林
中國化工貿(mào)易·下旬刊 2019年9期
關(guān)鍵詞:易燃聚乙烯

袁金林

摘 要:工業(yè)上,聚乙烯(PE)是由乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成,它是典型的熱塑性結(jié)晶型聚合物。常溫下,其外觀呈乳白色半透明的蠟質(zhì)狀固體,質(zhì)輕,易燃燒,無毒無味,耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),具有良好的耐低溫性和電絕緣性。

關(guān)鍵詞:聚乙烯;無毒;易燃;耐腐蝕;電絕緣

Abstract:In industry, polyethylene (PE) is a typical thermoplastic crystalline polymer formed by free radical polymerization of ethylene monomer. At room temperature, its appearance is milky translucent waxy solid, light, easy to burn, non-toxic and tasteless, strong resistance to chemical corrosion, with good low temperature resistance and electrical insulation.

Keywords:polyethylene, non-toxic;flammable;corrosion resistance;electrical insulation

1 聚乙烯簡(jiǎn)介

聚乙烯(polyethylene,簡(jiǎn)稱PE)是乙烯經(jīng)自由基聚合而得的一種熱塑性樹脂。聚乙烯無毒,無臭,手感似蠟,具有良好的耐低溫性能(其最低使用溫度可達(dá)-100~

-70℃),化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的腐蝕,但不耐具有氧化性質(zhì)的酸。常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性優(yōu)良。[1]

1.1 三種主要聚乙烯的分子鏈結(jié)構(gòu)比較

上--LDPE ? ? ? ? ? 中--LLDPE ? ? ? ? ? 下--HDPE

①LDPE的分子形態(tài)成樹枝狀;結(jié)晶能力較弱;

②HDPE分子鏈上側(cè)基比較少,分子鏈為線型結(jié)構(gòu),結(jié)晶能力較強(qiáng);

③LLDPE結(jié)構(gòu)介于LDPE、HDPE之間。

1.2 三種主要聚乙烯產(chǎn)品的性能比較

2 聚乙烯的常用性能指標(biāo)

聚乙烯的常用性能指標(biāo)很多,主要涉及熱學(xué)性能、力學(xué)性能、光學(xué)性能、電性能等,具體包括常見的熱變形溫度、熔體流動(dòng)速率、沖擊、透光率、霧度、介電系數(shù)、擊穿電壓強(qiáng)度等。

2.1 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--熱學(xué)性能

熔體流動(dòng)速率:熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR):熱塑性樹脂在外界給定一定溫度和負(fù)荷下,熔體在10min內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)口模的重量值,以(g/10min)來表示。

MFR↑→熔體黏度↓→流動(dòng)性好→容易獲得形狀

MFR↓→熔體黏度↑→流動(dòng)性差→不易獲得形狀

2.2 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--力學(xué)性能

2.2.1 拉伸性能

塑料的拉伸性能是塑料力學(xué)性能中常見性能之一。其拉伸性能的好壞,可以通過拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試。在拉伸性能的測(cè)試中,一般測(cè)試項(xiàng)目為拉伸屈服應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、斷裂拉伸應(yīng)變等。

2.2 彎曲性能

許多樹脂構(gòu)件或產(chǎn)品在使用中大都要承受彎曲應(yīng)力的作用。彎曲試驗(yàn)常用來檢驗(yàn)樹脂材料在經(jīng)受彎曲負(fù)荷作用時(shí)的力學(xué)性能。在彎曲性能的測(cè)試中,通常的測(cè)試項(xiàng)目為彎曲應(yīng)力、彎曲模量等。

2.3 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--光學(xué)性能

2.3.1 透光率

通常情況下,透光率是體現(xiàn)樹脂透明程度的一個(gè)特別重要的性能指標(biāo)。透光率越高,表明樹脂的透明性越好;反之透光率越低,表明樹脂的透明性越差。

2.3.2 霧度

霧度是用來表征樹脂材料光學(xué)性能的一種方法,又叫濁度,它是用來表征樹脂材料透明或不透明或混濁的程度。霧度產(chǎn)生的原因是光在材料的外部表面或內(nèi)部發(fā)生散射造成的混濁或云霧狀外觀。霧度越小,表明樹脂材料透光率越好;反之,透光率越差。

2.4 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--電性能

聚乙烯分子鏈中僅含有碳、氫原子,分子結(jié)構(gòu)中沒有極性基團(tuán)。聚乙烯的電阻率高,其耐腐蝕、抗老化能力強(qiáng),所以適宜于制作高頻的電絕緣材料。

3 聚乙烯的應(yīng)用

3.1 聚乙烯的應(yīng)用--LDPE

LDPE質(zhì)輕、透明性好、耐寒、易于加工,是塑料材料中應(yīng)用最為廣泛的材料之一??捎糜谥匕b袋、涂覆料、垃圾袋、電線電纜的包覆、注塑和中空成型(下轉(zhuǎn)第110頁)(上接第108頁)等。

3.2 聚乙烯的應(yīng)用--HDPE

HDPE力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于LDPE。高密度聚乙烯樹脂可采用擠出、注射、吹塑等方法制成所需塑料品。另外,還可成型建筑用裝飾板、百葉窗、合成木材、合成紙、合成膜和成型鈣塑制品等。[2]

3.3 聚乙烯的應(yīng)用--LLDPE

LLDPE產(chǎn)品已廣泛滲透到聚乙烯的傳統(tǒng)市場(chǎng),包括包裝、管材、農(nóng)膜、電纜等。防滲漏地膜是LLDPE膜料市場(chǎng)發(fā)展的新方向。可用作廢物池或廢渣填埋襯墊,防止污染物滲漏或污染周圍環(huán)境。LLDPE的 65%~ 70%用于制作薄膜。[3]

4 結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,聚乙烯因其質(zhì)輕、無味、無臭、無毒、耐酸堿鹽腐蝕、耐低溫、絕緣性好、使用壽命長等特點(diǎn),已作為一種新型高分子材料滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍工、交通、食品包裝、醫(yī)療器械、航空航天、海洋開發(fā)、能源、信息等領(lǐng)域,并有逐步替代木材、鋼鐵之勢(shì)。

科技進(jìn)步,催生和孕育了塑料工業(yè),塑料的大量使用,反過來又推動(dòng)和加速了科技和人類社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)在塑料制品業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的重要材料。[4]塑料制品的使用也有兩面性,其優(yōu)點(diǎn)就是為我們生活帶來方方面面的便利,不足就是其制作原料來源于石油、煤或天然氣,消耗我們寶貴的不可再生資源。此外,廢舊塑料的處理已成為一個(gè)嚴(yán)峻的課題,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年有數(shù)百萬噸廢塑料流向海洋,對(duì)海洋帶來嚴(yán)重的污染。所以現(xiàn)在人類急需開發(fā)降解廢棄塑料的新技術(shù),讓塑料這一偉大的發(fā)明持續(xù)造福人類。

參考文獻(xiàn):

[1]張志國.塑料熱成型技術(shù)問答[M].北京:印刷工業(yè)出版社,2012:23.

[2]周殿明.塑料成型技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014 (10).

[3]馮永彬.線性低密度聚乙烯的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].才智,2013 (23):252-252.

[4]陳昌杰.倡導(dǎo)綠色包裝促塑料工業(yè)的發(fā)展[J].塑料包裝,2010(6):1-7.

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