PE塑料的性能与应用.docVIP

PE塑料的性能与应用 PE即聚乙烯，是一种具有多种结构和特性的聚合物。它主要分为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、及特殊性能的超高分子量聚乙烯、低相对分子质量聚乙烯、高相对分子质量高密度聚乙烯、极低密度聚乙烯等。一般来说相对密度低于0.920的聚乙烯，通常称为低密度聚乙烯；相对密度等于或大于0.940的聚乙烯称为高密度聚乙烯；相对密度在0.926~0.940范围内的聚乙烯称为中密度聚乙烯。 由PE的分类上就能看出，密度是关系着PE塑料性能差异的主要指标，其次是相对分子质量，而密度又是树脂结晶度和分子线型结构不同造成的。线性结构的PE，结晶度高，密度大，熔融温度、硬度、屈服强度、弹性模量也高。尽管PE分子间的力不大，但主要因结晶度高，分子便堆砌紧密而强度增大。相反，支链度大的PE结晶度较小，则密度较低，可延伸性与韧性较大，即为柔韧性材料。 相对分子质量及其分布会直接影响结晶度，进而影响一系列性能，如：强度、硬度、韧性、耐磨性、耐化学药品和老化及耐低温脆折性等越高，而断裂伸长率降低。相对分子质量分布窄，对韧性和低温脆性却有所提高。而耐长期载荷变形，耐环境应力开裂性则下降。所以，相对分子质量分布的宽窄对PE制品的种类与使用性能也有密切关系。 另外，熔融指数是聚乙烯熔体流动性的定量指标，也是反映聚乙烯分子量大小的一个标志。一般情况下，PE的熔融指数越高，其分子量越低；反之PE的熔融指数越低，其分子量越高。PE的熔融指数对其加工影响较大。熔融指数大，则流动性就好，对注射成型有利，但对于直接挤出吹塑来说，则不希望熔融指数过高，特别是HDPE，熔融指数大，型坯易产生下坠，影响型坯的正常成型。若要吹塑大型制品时，应该选用高分子量高密度聚乙烯(代号为HMWHDPE)，其重均分子量在30~50万范围内，其分子量不仅明显地高于一般HDPE(重均分子量在15~20万之间)，而且分子量分布较宽，其熔体张力大，采用直接挤出吹塑成型时，大型制件的型坯也不易产生下坠问题。采用HMWHDPE制得的塑料制品还具有良好的耐冲击性、耐蠕变性以及耐应力开裂性。 ⒈常用聚乙烯的性能介绍 ⑴ 低密度聚乙烯性能：LDPE为乳白色蜡状颗粒，它具有无毒、无味、无臭，是PE中最轻的品种，结晶度较低，为55﹪~65﹪熔体流动速率较宽，约为0.2~50g/10min，具有良好的柔韧性、延伸性、透明性、耐寒性，有优良的加工性、化学稳定性及透气性较好，电绝缘性能优异，但其机械强度、透湿性、耐老化性能较差及耐热性低于高密度聚乙烯。 ⑵ 高密度聚乙烯的性能：HDPE为白色粉末或颗粒状，无毒、无味、无臭，与LDPE相比，支链较少，结晶度较高，密度较大，相对分子质量常为十几万到几十万，熔体流动速率范围较窄；具有较高的刚性和韧性，优良的机械性能和耐热性，还具有较好的耐溶剂性、耐蒸汽渗透性等。 ① HDPE的各项性能见表1—4 表1 HDPE 的物理性能 项 目 数 值 平均相对分子质量/104 7~30 结晶度（%） 80~95 密度/g·Cm-3 0.941~0.965 表观密度/g·Cm-3 0.50~0.55 熔体流动速率/g·（10min）--1 0.1~8.0 折射率η25D 1.54 吸水率（%） 0.03 透明度 不透明 表2 HDPE的力学性能 项 目 数 值 拉伸强度/MPa 22~45 断裂伸长率（%） 200~900 拉伸模量/MPa 420~1060 压缩强度/MPa 22.5 弯曲强度/MPa 25~40 弯曲模量/MPa 1100~1400 剪切强度/MPa 20~36 冲击强度无缺口 不断 /103J·m-2缺口 10~40 邵氏硬度D 62~72 表3 HDPE的热性能 项 目 数 值 熔融温度/℃ 126~136 维卡软化点/℃ 121~127 热变形温度/℃ -- 0.45Mpa 60~82 1.82Mpa 40~50 脆化温度/℃ -70~-100 热导率/W·m-1·K-1 0.39 比热容/J·kg-1·K-1 2302 线膨胀系数/x10-5·℃ 11~13（0~40℃） 表4 HDPE的电性能 项 目 数 值 体积电阻率/（Ω·cm） ≥1016 相对介电常数 2.3~2.4 介质损耗因数 0.0002~0.0005