第二章通用塑料-PE-课件.ppt

四 固体线膨胀系数 固体的膨胀比气体和液体小得多，直接测定固体的体积膨胀比较困难。但根据固体（非晶体或多晶体）在温度升高时形状不变可以推知，固体在各方向上膨胀规律相同。因此可以用固体在一个方向上的线膨胀规律来表现它的体膨胀。 通常定义，固体在温度每升高1℃时，在某一方向上的长度增量ΔL／Δt与室温下（严格些应是0℃时）同方向上的长度L0之比，叫做固体的线胀系数α，(Linear expansion factor) * * * * * * * * * * * 线性低密度聚乙烯 LLDPE是乙烯与α-烯烃的共聚物，分子链呈线形结构，主链上有短支链，比较接近HDPE，但LLDPE的支链长度一般大于HDPE而远小于LDPE。LLDPE的性能与LDPE相近，同时也具有HDPE的性能特点。 性 能 比LDPE 比HDPE ? 性 能 比LDPE 比HDPE 拉伸强度 高 低 ? 加工性 较困难 较容易 伸长率 高 高 ? 浊度 差 较好 冲击强度 好 高 ? 光泽 差 好 耐环境应力开裂性 好 同 ? 透明性 差 一 耐热性 高15℃ 低 ? 熔体强度 低 低 刚性 高 低 ? 刺穿强度 高 高 翘曲 少 相似 ? 撕裂强度 高 高 1）具有与HDPE相似的线形结构，表现出较高的刚性，主链上较高的支化度与较长的支链长度又赋予了LLDPE良好的韧性，因此LLDPE的刚性、拉伸强度、耐环境应力开裂性等都高于LDPE，而同时具有突出的冲击强度、刺穿强度和撕裂强度。 2）LLDPE的侧基是通过α—烯烃共聚单体引入的，共聚单体的链长度和数量决定着LLDPE的结晶度与密度，亦即其性能受共聚单体的种类和用量的影响。在LLDPE中共聚单体含量高，侧链数增多，结晶能力降低，结晶度减小，因此，刚性、横量、拉伸强度、耐环境应力开裂性、热性能等随共聚单体含量的增加而降低。改变共聚单体的种类，也就是改变LLDPE侧链的长度，侧链越长，则越能使密度降低，冲击强度、撕裂强度、刺穿强度则越高。 高分子量和超高分子量聚乙烯 高分子量聚乙烯（HMW HDPE）和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）仍属高密度聚乙烯的范畴，其分子结构和普通HDPE相同。 一般认为，HMWHDPE的分子量为25～50万，而UHMWPE的分子量超过150万。 HMWHDPE与HDPE相比，冲击强度、耐环境应力开裂性和耐磨性等都有显著的提高。（表8） UHMWPE是分子链极长的线性聚合物，由于分子链长，分子链之间必然会产生缠结，聚集态结构也会随之改变，使UHMWPE具有一系列优异的性能 HMWHDPE MMWHDPE LLDPE LDPE MI（g／10min) 0.08 0.6 1.0 0.7 密度（g／cm3） 0.952 0.960 0.918 0.919 厚度（um） 25.4 25.4 38 38 拉伸屈服强度（MPa） MD 23 26 — 11 TD 24 9 — 10 拉伸屈服强度（MPa） MD 48 33 40 26 TD 36 19 32 18 断裂伸长率（%） MD 650 750 600 225 TD 750 600 760 950 Elmendorf撕裂强度（N／cm） MD 98.1 58.9 330 1690 TD 1380 1380 1275 353 正割模量（MPa） MD 650 730 234 190 TD 695 790 258 250 落镖冲击强度（g／25u） 140 45 97 63 刺穿强度（J／mm） 38.3 19.1 66.7 24.4 表8 PE薄膜的性能 与其它工程塑料相比，UHMWPE具有以下突出性能： （1）耐磨性能 耐磨性优于许多工程塑料，如聚四氟乙烯（PTFE）、MC尼龙、聚甲醛（POM）等，甚至高于许多金属材料，如碳钢、不锈钢、青铜等。 图8 超高分子量聚乙烯和其它材料砂磨耗指数①的比较 ① 测量耐磨性，以砂磨耗去衡量，后在等量的砂和水的混合浆液中，将试片以1750r/mm的旋转速度，支行7.5h，测量试片的磨耗量。磨耗指数是以UHMWPE的磨耗量为1，对其它材料进行 MC尼龙 HUMWPE 聚甲醛 聚氨酯 木材 黄铜 碳钢 酚醛层压板 尼龙66 聚乙烯的耐磨性与分子量有关，分子量对耐磨性的影响如图9所示，耐磨性随着分子量的增加而迅速升高，当分子量达到一定数值后，对耐磨性的影响趋于平缓。UHMWPE的耐磨性比普通HDPE高出数倍 （2）冲击强度。UHMWPE的冲击强度是工程塑料中最高的，远高出ABS、