一文让你彻底明白聚乙烯PE的种类、性质、用途!
工业是一个民族的脊梁
这几天不少朋友在后台发送pe,不进行任何问题描述,小编不明所以到底是什么意思,所以今天小编特意就pe的基础概念进行总结分享。
一、pe的基本特性
pe是聚乙烯的简称,由乙烯单体自由基聚合而成。其结构式如下所示:
1、pe的结构特征
pe是一种线性聚合物,是一种高分子长链脂肪烃,分子链的空间排列呈平面锯齿形;是一种柔顺性很好的热塑性聚合物,其分子对称,无极性基团,且分子间作用力小,这些决定了pe的分子量可反复的折叠并且结晶。
2、pe的物理性质
pe是一种无味、无毒、乳白色蜡状固体;密度0.91~0.96g/cm3;透水率低但透气性较大,易燃的高分子材料。
pe的力学性能一般软而韧,在pe的力学性能各项指标中,除了冲击强度较高外,其它力学性能在塑料当中比较低。
3、pe的使用性能
pe的化学稳定性良好,60℃以下一般不溶于溶剂,但是不耐强氧化剂。
pe的耐热性不高,tg在塑料中是很低的,低密度聚乙烯ldpe使用温度<80℃ ,高密度聚乙烯hdpe使用温度<121℃;
电性能:优异(无极性、吸湿性低),pe的介电损耗和常数几乎与温度和频率无关,可用于高频绝缘(+抗氧剂)。
日光照射使制品变脆原因:氧化生成的羰基吸收光波,某些高能射线照射,引起交联和变色(+炭黑);改善途径:提高pe分子量、降低分子量分散性、分子链的适当交联。
二、pe的种类及用途
1、常见的聚乙烯品种
通过不同的聚合工艺,可以得到不同品种的聚乙烯。最常见的就是高密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
低温低压法可以制备出高密度聚乙烯hdpe,其特征是支链少,密度大,规整度高,容易结晶,透明性差,强度大。
高温高压法可以制备出低密度聚乙烯ldpe,其特征是支链较多,密度小,规整度差,其分子量分布较广,强度小,透明性好。
ldpe和hdpe的区别,由于ldpe在合成过程中由于链的活性自由基转移造成主链上含有较多的支链,一般1000个c的主链上含有20-30个侧甲基,所以和hdpe相比较而言,具有较低的结晶度,所以其产品透明性较好,流动性较好,密度较低,以及具有较低的机械性能。
这就些差异决定了ldpe在农用膜、地膜,各种轻、重包装膜,编织内衬、涂层、各种管材、电线电缆包覆等领域应用广泛。
而hdpe则广泛用在包装中空容器、注塑容器、鱼网丝、管材、机械零件等领域。
2、特殊品种的聚乙烯
超高分子量聚乙烯(uhmw-pe),通过低压聚合的方法合成,其分子了通常100-300万,最高达600-700万;其分子结构与hdpe的基本相同,结晶度70~85%,线性结构,具有极佳耐磨性、突出的高模量、高韧性及耐环境应力开裂性。
由于其分子量高、熔体粘度极大给加工带来一些不便,通常用粉末压制烧结;通过添加低分子量pe或助剂进行挤出注塑。
由于其机械性能优越,主要用途是各种机械部件、人工关节、uhmw-pe纤维(缆绳、渔网、防弹衣、雪橇等)、汽车配件、绳索、滑动轴承、轴套等领域。
低分子量聚乙烯(lmwpe),如聚乙烯蜡等主要作为塑料加工助剂,主要作用是调节其加工流动性,其它树脂调节性能的填料,比如一些蜡感的pu等产品应用较为广泛。
线性低密度聚乙烯(lldpe)主要通过乙烯与α-烯烃(如丙烯,1-丁烯,1-辛烯等)共聚可以制备。主要用在一些薄膜类制品,丝类制品等领域。
聚乙烯交联(x-pe)。可以通过辐射、化学等方法,可以是聚乙烯交联(x-pe),主要用途电线、电缆、热收缩管等领域。
3、常用pe的性能汇总表
名称 | 密度 (g/cm3) | 结晶度(%) | 熔点(℃) | 备注 |
ldpe | 0.910-0.925 | 65-75 | 108-126 | 长支链 |
lldpe | 0.913-0.930 | 75-85 | 118-140 | 乙烯与α烯烃共聚,取决于共聚单体种类与用量,近似直链状。 |
hdpe | 0.941-0.965 | 85-95 | 125-136 | 近似直链状 |
uhmwpe | 0.944-0.954 | 70-85 | 125-138 | 直链状,超高相对分子量 |
4、常见pe的用途用法表
用途 | 占树脂的比例 | 制品 |
薄膜类制品 | ldpe的50% hdpe的10% lldpe的70% | 用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾等轻质包装膜,地膜、棚膜、保鲜膜等。 重包装膜,撕裂膜、背心袋等。 包装膜,垃圾袋、保鲜袋、超薄地膜等。 |
注塑制品 | hdpe的30% ldpe的10% lldpe的10% | 日用品如:盆、筒、篓、盒等,周围箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台、玩具等。 |
中空制品 | 以hdpe为主 | 用于装食品油、酒类、汽油及化学试剂的桶,玩具 |
管材类制品 | 以hdpe为主 | 给水、输气、灌溉、穿线、吸管、笔芯、用的管材,化妆品、药品、鞋油、牙膏等用的管材 |
丝类制品 | 圆丝用hdpe 扁丝用hdpe和lldpe | 渔网、缆绳、工业滤网、民用纱窗等 纺织袋、布、撕裂膜 |
电缆制品 | 以ldpe为主 | 电缆绝缘和保护材料 |
其他制品 | hdpe、lldpe ldpe | 打包带 型材 |
三、pe的基本加工方法
pe加工主要在熔融状态下进行,如注塑、挤出、吹塑、压制等方法。
需要注意的是:
由于pe的憎水性,吸湿性很低,加工前原料可以不必干燥。
加工时注意选择合适的熔融流动速率(mfr)。
注塑和薄膜吹塑成型:pe熔体流动速率要高,分子量分布要窄,支链要少。
挤出和中空吹塑成型:pe熔体流动速率要低,分子量分布要宽,以保证制品表面光滑。
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