第二章通用塑料-PE-课件-1.ppt

2.1.3 聚乙烯的性能 一般性能 无臭、无味、无毒，乳白色蜡状固体； 吸水率低，小于0.01%。 聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。 易燃、氧指数为17.4，燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火焰上黄下篮，有石蜡气味。 聚乙烯的耐水性较好。 制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改善。支链多其耐光降解和耐氧化能力差。 (1)力学性能 软而韧； 拉伸强度比较低； 表面硬度不高； 抗蠕变性差； 抗冲击性能较好 耐穿刺性好，其中LLDPE最好。 LDPE 软, HDPE硬 （2）热学性能 耐热性不高； 耐低温性能很好，脆化温度-50℃； LDPE:60℃； HDPE:80℃以下。 ③ 热导率较高， HDPELLDPE LDPE ④ 线膨胀系数较大， LDPELLDPE HDPE （3）化学性能 惰性，化学稳定性好 常温下，不溶于溶剂 （4）电学性能 介电损耗低，高频绝缘 耐电晕性好，介电强度高，高压绝缘 （5）环境性能 耐候性不好，日晒、雨淋都会引起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂改善。 形态结构与性能 1）结晶度与链结构的关系 聚乙烯是一种典型的结晶性高聚物，由于聚合工艺条件的不同，使得主链结构存在着差别，因此，结晶能力不同。 LDPE的主链上有长且多支链，影响了链的对称性和空间规整性，结晶能力低， HDPE几乎是单纯的线型分子，分子链的对称性和规整性大，结晶能力高。 表3 PE的结晶度与微晶尺寸 结晶度（%） 微晶尺寸 （μm） X光折射法 NMR法 LDPE 64 65 ～190 HDPE 87 ～93 84 ～93 360 ～390 2.1.3 聚乙烯的加工性能 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?密度 侧链数 2 3 1 LLDPE的结晶度一般略高于LDPE，远低于HDPE。LLDPE的结晶度与共聚单体的种类有关，如采用丁烯—1和辛烯—1做共聚单体，前者的结晶度高于后者。结晶度不同，密度也不一样，结晶度与密度的关系可由式（6）来表达： 共聚单体对LLDPE密度的影响 1 乙烯 2 丁烯— 1 为共聚单体 3 辛烯 — 1 为共聚单体 或 式中 结晶度（%） ρ 样品的密度（g／cm3） 、 分别为完全非晶态和完全晶态的密度。 对于PE，和分别为0.854和1.014。 当侧链数相同时，短侧链的LLDPE具有较高的密度，当密度相同时，允许短侧链的LLDPE含有较多的侧链数。 不论是短侧链还是长侧链的LLDPE，其密度都随侧链数的增多而减小，也即随共聚单体含量的增加而降低。如辛烯—1的含量（摩尔百分含量）从0.25增加到4.5时，密度则从0.953降低到0.917。 3 LLDPE的密度与共聚物含量的关系 2）结晶度与温度的关系 结晶度随温度的升高而降低，温度越接近其熔融温度，结晶度下降越迅速。HDPE与LDPE相比，HDPE具有较高的结晶度和结晶温度。 结晶度还与冷却速率有关： 冷却速率提高，结晶度降低，LDPE的结晶度随冷却速率的增大下降约5%，而HDPE可下降约40%。 聚乙烯熔体冷却时晶体的形态主要是球晶结构，结晶温度高、冷却速率慢，球晶的尺寸大，反之球晶的尺寸小。球晶尺寸减小，PE的透明性提高。 球晶：由一个晶核开始，以相同的速度同时向空间各个方向放射生长，呈球形。 在不存在应力或流动的情况下，都倾向于生成这种较为复杂的结晶。直径通常在0.5至100 μm，大的甚至可达厘米数量级。较大的球晶（5 μm以上）很容易在光学显微镜下观察到。 球晶的生长过程 右图描绘了球晶生长各阶段的形象。成核初始阶段只是一个多层片晶（a），逐渐向外张开生长(如图b，c，从其对应的侧视图看，仍属多层片晶)，不断分叉生长成捆束状形式(图d)，最后才形成填满空间的球状的外形(图e)，实际上这还属早期阶段，最后的球晶通常还要大得多。  3）注射成型的形态结构 结晶性聚合物在注射成形条件下的形态结构可以描述为表一芯结构（Skin—Core Structure），即表层高度取向而芯层具有较大的球晶。（非均质和各向异性） 生长条件：当结晶温度低于Tm时，出现大量由微纤束组成的晶核，不具有足够空间组成球晶，因此，球晶尺寸小。 注塑成型产品的特点 各向异性--依赖于注塑条件，如注塑速率、注塑压力、 注塑温度，制品中不同位置有不同的形貌 时间短、高剪切--条件