MidasGen的建模分析功能初探.doc

MidasGen的建模、分析功能初探聚乙烯（PE）简介 1.1聚乙烯 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热塑性树脂也包括乙烯与少量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、进口量最多的品种。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，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯 邵氏硬度(D) 拉伸强度／MPa 拉伸弹性模量／MPa 压缩强度／MPa 缺口冲击强度／kJ·m-2 弯曲强度／MPa 41～46 7～20 100～300 12.5 80～90 12～17 40～50 15～25 250～550 — ＞70 15～25 60～70 21～37 400～1300 22.5 40～70 25～40 64～67 30～50 150～800 — ＞100 — 3.热性能 PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。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的熔融温度基本上无影响。 PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50℃以下。PE在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(Tb)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(THD)较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为38～50℃(0.45MPa，下同)，MDPE约为50～75℃，HDPE约为60～80℃。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82～100℃，MDPE约为105～121℃，HDPE为121℃，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300℃。 PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。PE的线胀系数约在(15～30)×10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。 几种PE的热性能见表1-2。 表1-2几种PE热性能 性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯 熔点／℃ 热降解温度(氮气)／℃ 热变形温度(0.45MPa)／℃ 脆化温度／℃ 线性膨胀系数／(×10-5K-1) 比热容／J·(kg·K)-1 热导率/ W·(m·K)-1 105～115 ＞300 38～50 -80～-50 16～24 2218～2301 0.35 120～125 ＞300 50～75 -100～-75 — — — 125～137 ＞300 60～80 -100～-70 11～16 1925～2301 0.42 190～210 ＞300 75～85 -140～-70 — — — 4.电性能 PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3。PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于0.01％（质量分数），电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到Y级（工作温度≤90℃）。 表1-3聚乙烯的电性能 性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯 体积电阻率/Ω·cm 介电常数/F·m-1（106Hz） 介电损耗因数（106Hz） 介电强度/kV·mm-1 ≥1016 2.25～2.35 ＜0.0005 ＞20 ≥1016 2.20～2.30 ＜0.0005 45～70 ≥1016 2.30～2.35 ＜0.0005 18～28 ≥1017 ≤2.35 ＜0.0005 ＞35 5.化学稳定性 PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等)，即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有作用。聚乙烯的类聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动也不同。密度大小主要分为低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种，是工业上常用的聚乙烯其分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。相对分子质量低相对分子质量聚乙烯