工程塑料塑料概述市公开课一等奖省赛课获奖课件

第二章塑料2.1绪论2.2通用塑料介绍2.3工程塑料分类型介绍工程塑料塑料概述第1页工程塑料塑料概述第2页工程塑料塑料概述第3页工程塑料塑料概述第4页PP材料在汽车行业中含有巨大市场商机无限商机无限商机无限工程塑料塑料概述第5页工程塑料塑料概述第6页小矿泉水瓶祸患工程塑料塑料概述第7页2.1绪论本章基本内容：

1、塑料发展概况、定义和分类2、各种塑料性能3、塑料应用领域学习目标及要求：了解塑料塑料性能与应用领域。本章重点：1.

塑料定义2.塑料性能3.应用领域。学习方法：掌握基本、重点内容，多联络实际。

工程塑料塑料概述第8页塑料定义：从广义上来说：凡能够塑成一定形状材料，或者是在一定温度或压力条件下，能够流动材料(如：石墨、玻璃、铜、铝等)都可称为“塑料”。狭义上来讲：普通是指以合成树脂为基本成份高分子有机化合物，在一定条件(如温度、压力等)可塑成一定形状、而且在常温下保持形状不变材料。多数塑料是以合成树脂为基础，并依据用途不一样，添加不一样助剂，如：填料、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂、爽口剂等。工程塑料塑料概述第9页树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用含有流动性，常温下呈固态或半固态或液态有机聚合物，它是塑料最基本，也是最主要成份。广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料任何聚合物都可称为树脂。树脂树脂是无定形半固体、固体或假固体有机物质。普通是高分子物质。呈透明或半透明乳白色。无固定熔点，但有软化或熔融范围，受热变软逐步熔化，在力作用下可流动。大多不溶于水，有可溶于有机溶剂。工程塑料塑料概述第10页依据起源分为：天然树脂和合成树脂。依据受热后表现分为：热固性树脂和热塑性树脂。依据溶解度分为：水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶性树脂树脂分类工程塑料塑料概述第11页塑料分类A:塑料种类很多，基本可分为十八大类树脂，二百多个品种（有资料介绍有300多品种），但其中惯用品种有二十几个。各有其特殊物理、化学、电和机械等性能。依据塑料受热后改变分为：热塑性塑料和热固性塑料。工程塑料塑料概述第12页热塑性塑料

热塑性塑料，是以热塑性树脂为基本成份塑料。这种塑料主要含有链状线性结构，特点是受热后发生物态改变，由固体软化或熔融成粘流体状，在压力作用下，可塑成所需要形状，在常温下不变形，但加热后可软化，这个过程能够重复屡次塑制，而塑料分子结构并不发生改变。如：聚乙烯、尼龙等。塑料软包装用基材属于这类。工程塑料塑料概述第13页热固性塑料

热固性塑料是以热固性树脂为基本成份塑料。成型后含有网状体型结构，受热后不再软化，强热后会分解破坏，不能重复塑制。如：酚醛塑料、氨基塑料等。其中松香改性酚醛树脂，能够制造亮光油墨和铅印油墨。工程塑料塑料概述第14页依据塑料组分性质分为：纤维素塑料、蛋白质塑料和合成树脂塑料塑料分类B:工程塑料塑料概述第15页纤维素塑料以纤维素衍生物为基本成份塑料。如：硝酸纤维(素)塑料，醋酸纤维(素)塑料，乙基纤维(素)塑料等。包装印刷惯用玻璃纸、摄影胶片、制版用软片等皆属于这类塑料。蛋白质塑料以蛋白质为基本成份塑料。如：大豆蛋白质塑料等。惯用于制成玩具或和其它塑料并用作为改性剂。合成树脂塑料合成树脂塑料，即合成树脂，又称人造树脂。是由单体经聚合而成树脂，种类很多。有能溶于水或有机溶剂。有加热软化。有受热后变为不溶不熔状态，依据化学组成份为：乙烯基树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。各有其物理、化学和电性能。工程塑料塑料概述第16页依据使用范围和用途：通用塑料、工程塑料、特种塑料塑料分类C:工程塑料塑料概述第17页工程塑料是指含有优良机械强度、刚性、耐冲击等物理性能，能够代替金属材料应用于各种工程机械设备上一个塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮等。这类塑料有也是制作高强度包装材料。工程塑料通用塑料产量大、价格低、应用广塑料。其使用温度通常较低，如无规聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等工程塑料塑料概述第18页

工程塑料是物理力学性能及热性能比很好、能够看成结构材料使用且在较宽温度范围内可承受一定机械应力和较苛刻化学、物理环境中使用塑料材料。在工程塑料中，通常使用量最大、长久使用温度在100—150℃、可作为结构材料使用塑料材料称为通用工程塑料，而将使用量较小、价格高、长久使用温度在150℃以上塑料材料称为特种工程塑料。

工程塑料塑料概述第19页特种塑料特种塑料是指含有某一特征尤其优良塑料。如：能耐500℃以上高温，或者能在一100℃以下低温严寒条件下使用，或者能应用于高能射线幅照强环境中使用塑料。近年，国际上研究塑料包装材料，能够抑制热、声、光、静电、电磁技能量穿透塑料，也属于特种塑料。工程塑料塑料概述第20页通用塑料1.聚乙烯（HDPELDPELLDPEUHMWPECPEVLDPEULDPEmPE)。2.聚氯乙烯（PVC）（悬浮聚合、乳液聚合）3.聚丙烯（全同、简同、无规）（PP-RPP-HPP-B)4.聚苯乙烯（GPSHIPSEPS)5.ABS(苯乙烯类聚合物）塑料分类工程塑料塑料概述第21页工程塑料1.聚酰胺（PA6PA66PA1010PA11PA12）2.聚酯树脂（PETPBT)3.聚碳酸酯（PC)4.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)5.聚氨酯（PU)6.聚甲醛（POM）塑料分类工程塑料塑料概述第22页特种工程塑料普通双酚A型聚砜聚砜（PSU）改性聚砜（双酚A与PMMA及ABS共聚物）非双酚A型聚砜（或称聚苯醚砜）聚醚砜（又称聚芳醚）聚酰亚胺（PI）聚苯醚（PPO）聚苯硫醚（PPS）聚醚酮（PEK）聚芳醚酮（PEKK）聚醚醚酮（PEEK）聚四氟乙烯(PTFE)液晶聚合物（LCP）塑料分类工程塑料塑料概述第23页工程塑料塑料概述第24页按塑料成型方法分:塑料分类D:模压塑料：供模压用树脂混合料。如普通热固性塑料。

层压塑料：指浸有树脂纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。

注射、挤出和吹塑塑料：普通是指能在料筒温度下熔融、流动，在模具中快速硬化树脂混合科。如普通热塑性塑料。

浇铸塑料：能在无压或稍加压力情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品液态树脂混合料。如MC尼龙。

反应注射模塑料：普通是指液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。工程塑料塑料概述第25页模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂（如酚醛）和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。

增强塑料：加有增强材料而一些力学性能比原树脂有较大提升一类塑料。

泡沫塑料：整体内合有没有数微孔塑料。

薄膜：普通指厚度在0.25mm以下平整而柔软塑料制品。

按塑料半制品和制品分E:工程塑料塑料概述第26页助剂1.增塑剂（DOP

DBP氯化石蜡

环氧大豆油

偏苯三酸三辛酯

单脂肪酸甘油酯

癸二酸二辛酯

己二酸二辛酯

油酸甲酯

对苯二甲酸二辛酯

癸二酸二丁酯）2.稳定剂（热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂）3.润滑剂4.着色剂5.阻燃剂6.发泡剂7.抗静电剂8.偶联剂、增强剂、相容剂9.填料塑料原料与助剂主要内容工程塑料塑料概述第27页填充剂（填料）主要但非必不可少成份作用：降低树脂用量，降低塑料成本；比如：酚醛压缩粉若无填充剂，则既不能进行成型加工又无实用价值；PE、PVC+CaCO3=廉价含有足够刚性和耐热性钙塑料；玻璃纤维提升塑料力学性能；石棉提升耐热性；导电、导热、导磁等。改进塑料一些性能，扩大塑料应用范围。工程塑料塑料概述第28页填充剂（填料）（20~50%）分类：按化学性能可分为有机填料无机填料按形状可分为：粉状：木粉、纸浆、滑石粉、云母粉、石棉粉等纤维状：棉花、亚麻、玻璃纤维、碳纤维等层状（片状）：纸张、棉布、麻布、玻璃布等工程塑料塑料概述第29页能够增加塑料塑性、流动性、柔韧性，改进成型性能，降低刚性和脆性；它是能与树脂相溶、不易挥发高沸点有机化合物。惯用增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等。增塑剂工程塑料塑料概述第30页作用：提升塑性、流动性和柔软性；降低刚性和脆性；改进塑料工艺性能和使用性能。比如：硝化纤维素若无增塑剂，则既不能进行成型加工又无实用价值；硝酸纤维、醋酸纤维、PVC等也必须加入增塑剂。增塑剂工程塑料塑料概述第31页增塑剂可分为主增塑剂和副增塑剂两大类：主增塑剂特点是与树脂相溶性好、塑化效率高、耐迁移、低挥发性、低油（水）抽出性、低温柔性。副增塑剂相溶性较差，主要是与主增塑剂一道使用以降低成本，所以也称增量剂。增塑剂总量中75－80%应用于聚氯乙烯塑料，主要是碳原子数6-11脂肪醇与邻苯二甲酸类合成酯类，其中最为主要是邻苯二甲酸二辛酯（DOP），是标准增塑剂。另外，还有环氧类、磷酸酯类和癸二酸酯类增塑剂及氯化石腊类增量剂等。

工程塑料塑料概述第32页凡能阻缓材料变质物质称为稳定剂。可分为以下三种：它主要作用就是抑制或预防树脂在加工或使用过程中受热而降解。如PVC它主要作用是阻止树脂在光作用下降解（塑料变色、力学性能下降等等）。如PE、PP、PS、PC延缓或抑制塑料氧化速度。如PE、PP、ABS热稳定剂：光稳定剂：抗氧化剂：稳定剂（0.3~0.5%）工程塑料塑料概述第33页为预防塑料在成型过程中粘模，降低塑料对模具摩擦，改进塑料流动性，提升塑件表面光泽度而加入添加剂。润滑剂（<1%）如PE、PP、PVC、PS、PA、ABS工程塑料塑料概述第34页起装饰美观作用，一些着色剂还能提升塑料光稳定性、热稳定性和耐候性。分类颜料染料有机颜料无机颜料着色剂（0.01~0.02%）工程塑料塑料概述第35页特点：无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性很好，不易褪色。染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。着色剂（0.01~0.02%）工程塑料塑料概述第36页有机颜料特征介于无机颜料和染料之间。还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂、固化剂和加工助剂等等并非每种塑料都要加入全部添加剂，依据塑料品种和需求有选择性加入一些添加剂在塑料工业中着色剂多采取颜料着色剂（0.01~0.02%）工程塑料塑料概述第37页塑料惯用添加剂工程塑料塑料概述第38页塑料惯用添加剂工程塑料塑料概述第39页塑料几个常见加工方法:A、注塑成型B、吹塑成型C、吸塑成型D、挤出成型E、压延成型F、层积成型G、吹薄成型H、拉丝成型工程塑料塑料概述第40页塑料优点(1)易于加工、易于制造(易于成型)即使制品几何形状相当复杂,只要能从模具中脱模,都比较轻易制作.因而其效率远胜于金属加工,尤其是注塑成型制品,经过一道工序,即可制造出很复杂成品.(2)可依据需要随意着色,或制成透明制品利用塑料可制作五光十色、透明漂亮制品,尚可任意着色特征,可提升其商品价值,并给人一个明快感觉.(3)可制做轻质高强度产品与金属、陶瓷制品相比,质量轻、机械性能好,比强度(强度与密度比值)高,故可制做轻质高强度制品.尤其是填充玻璃纤维后,更可提升其强度.另外,因为塑料质量轻,可节约能源,故其制品亦日趋轻量化.工程塑料塑料概述第41页(8)产品制造成本低塑料原料本身即使不那么廉价,但如(1)项所述,因为塑料易于加工,设备费用比较低廉,所以能降低产品成本.(4)不生锈、不易腐蚀塑料普通耐各种化学药品腐蚀,不会象金属那样易生锈或受到腐蚀.使用时无须担心酸、碱、盐、油类、药品、潮湿及霉菌等侵蚀.(5)不易传热、保温性能好因为塑料比热大,热导率小,不易传热,故其保温及隔热效果良好.(6)既能制做导电部件,又能制作绝缘产品塑料本身是很好绝缘物质,当前能够说没有哪一个电气制品不使用塑料.但假如在塑料中填充金属粉末或碎屑加以成型,也可制成导电良好产品.(7)减震、消音性能优良,透光性好塑料含有优良减震、消音性能;透明塑料(如:PMMA、PS、PC等)可制作透明塑料制品(如:镜片、标牌、罩板等).工程塑料塑料概述第42页(1)耐热性差、易于燃烧这是塑料最大缺点,与金属和玻璃制品相比,其耐热性远为低劣,温度稍高,就会变形,而且易于燃烧.燃烧时多数塑料能产生大量热、烟和有毒气体;即使是热固性树脂,超出200摄氏度也会冒烟,并产生剥落.(2)伴随温度改变,性质也会大大改变高温自不待言,即使碰到低温,各种性质也会大大改变.(3)机械强度较低与一样体积金属相比,机械强度低得多,尤其是薄型制品,这种差异尤为显著.(4)易于受特殊溶剂及药品腐蚀普通来说,塑料比较不轻易受化学药品腐蚀,但有些塑料(如:PC、ABS、PS等)这方面性质尤其差;在普通情况下热固性树脂耐腐蚀性相当强.塑料缺点工程塑料塑料概述第43页(5)耐久性差,易老化不论是强度、表面光泽或透明度,都不耐久,受负荷有蠕变现象.另外,全部塑料均怕紫外线及太阳光照射,在光、氧、热、水及大气环境作用下会老化.(6)易受损伤、也轻易沾染灰尘及污物塑料表面硬度都比较低,轻易受损伤;另外,因为是绝缘体,故带有静电,所以轻易沾染灰尘.(7)尺寸稳定性差与金属相比,塑料收缩率很高,故难于确保尺寸精度.在使用期间受潮、吸湿或温度发生改变时,尺寸易随时间发生改变.工程塑料塑料概述第44页塑料应用领域1农业①薄膜：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，养殖②管材和管件：浇灌，自来水供水③网箱养殖，育苗，运动草皮，沙漠绿化2包装：用途广泛①

包装容器，代替金属、陶瓷、玻璃、木材等②

保鲜软装罐头、果汁、化装品③

防震：PS、PU、PE泡沫塑料④

日常包装：袋，编织袋，捆扎绳，打包带工程塑料塑料概述第45页3交通运输：主要用于汽车、轮船零部件及装修上（比强度大）4电气工业：电线、电缆、录音机、录像机、电视机等5化学工业：塑料容器和管道、耐腐蚀工程塑料塑料概述第46页6仪表工业：制造辅件7建筑工业：化学建材，代替木材，水泥砖瓦，顶棚，地板8航空材料：飞机上用塑料件，减轻重量9国防与尖端工业：卫星、火箭及原子能工业中做烧蚀材料、耐腐蚀材料，武器中做零部件，塑料地雷，隐身飞机工程塑料塑料概述第47页10家俱：桌椅11体育用具和日用具：钓鱼竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道体育器械等。

12医疗卫生：一次性注射器，输液器，人造骨骼及气管、血管等。工程塑料塑料概述第48页塑料缺点及使用局限

耐热性较差，普通塑料工作温度仅100°C左右，不然会降解、老化导热性较差，所以在要求导热性好场所，不能用塑料件。吸湿性大，轻易发生水解老化。

易老化，所以对于使用寿命较长场所，普通还是用金属件。

这些不足使塑料在一些领域应用受到限制。不过，伴随新品种塑料问世以及改性技术发展，塑料这些不足都将会得到改进。工程塑料塑料概述第49页聚乙烯PE(polyethlene)工程塑料塑料概述第50页工程塑料塑料概述第51页PE(polyethlene)发展1933年英国ICI高压法低密度聚乙烯（LDPE）1953年德国Ziegler低压法高密度聚乙烯（HDPE）美国Phillips中压法高密度聚乙烯（HDPE）聚乙烯是由乙烯单体经自由基聚合或配位聚合而取得高聚物。产量居居世界首位，占总树脂量20%左右。工程塑料塑料概述第52页LDPE20~30个甲基（1000个C）支链多堆砌性降低结晶度低熔点、硬度降低流动性好HDPE5个甲基（1000个C）支链少堆砌性好结晶度高熔点、硬度高流动性差LDPE低密度聚乙烯，支链太长流动性不好LLDPE线型低密度聚乙烯工程塑料塑料概述第53页聚乙烯

1）基本特征：产量最大；无毒、无味，呈白色或乳白色；结晶型塑料；吸水性极小，介电性能好。所以，聚乙烯是最理想高频电绝缘材料。

2）主要用途：塑料管、塑料板、塑料绳、齿轮、轴承等；包装用塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业绝缘零件和电线电缆外皮等。

3）成型特点：成形收缩率范围及收缩值大，方向性显著，轻易变形、翘曲。流动性好且对压力改变敏感，宜用高压注射；模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅侧向凸凹时可强行脱模。工程塑料塑料概述第54页比较项目高压法中压法低压法操作条件聚合压力，MPa聚合温度，℃

引发剂98.1-245.2150-330微量氧或有机过氧化物2-7125-150金属氧化物＜260齐格勒-纳塔引发剂转化率，%16-27靠近100靠近100反应机理自由基型配位离子型配位离子型工艺流程简单复杂复杂结构性能大分子支化程度相对密度纯度热变形温度，℃

高低（0.910-0.925）高50℃

，较软介于二者之间居中（0.926-0.940）基本与低压法相同基本与低压法相同大分子排列整齐高（0.941-0.970）产品含有引发剂残基78℃，较硬

建设投资高低低操作费用低高高

聚乙烯生产方法（高压法、中压法、低压法）比较工程塑料塑料概述第55页主要原料

★乙烯结构与性质

乙烯CH2＝CH2，是最简单烯烃。常温常压是略带芳香气味无色可烯气体。几乎不溶于水，化学性质活泼。物理参数以下：

★乙烯主要生产方法相对分子质量熔点，℃沸点，℃相对密度（液体，-103.8℃）临界温度，℃28.05－169.4－103.80.56999.90临界压力，MPa自然点，℃聚合热，kJ/mol爆炸极限，%4.97537953.02-34乙烯主要生产方法液化天然气、液化石油气分离焦炉煤气分离乙醇催化脱水石脑油、轻柴油、重油、原油裂解气分离工程塑料塑料概述第56页聚乙烯生产工艺★乙烯高压聚合生产工艺是在微量氧或有机过氧化物存在下，将乙烯压缩到14.7-245.2MPa压力下，在150-290℃条件下，乙烯经自由基聚合反应转变为聚乙烯聚合方法。☆聚合原理乙烯在高温高压下按自由基聚合反应机理进行聚合。因为反应温度高，轻易发生向大分子链转移而形成长支链和短支链产物，造成产物结晶度低、密度小

☆聚合主要工艺条件乙烯纯度纯度≥99.9%。工程塑料塑料概述第57页引发剂

以氧为引发剂时，氧用量严格控制在0.003%-0.007%；以有机产化物为引发剂时，将其溶解在液体石蜡中，配制成1%-25%溶液。相对分子质量调整剂

主要加入丙烯、丙烷、乙烷等，但纯度要有严格要求。聚合温度

取决于引发剂种类。以氧为引发剂时温度控制在230℃以上；以有机过氧化物为引发剂时温度控制在150℃左右。

聚合压力108-245MPa，高低取决于PE生产牌号，压力越大产物相对分子质量越大。聚合转化率与产率

乙烯单程聚合转化率为16%-27%，未反应单体经冷却循环使用，总产率为95%。乙烯进料温度为40℃，乙烯-聚乙烯混合物出料温度160-280℃。大部分反应热由离开物料带走，反应器夹套冷却只带少许反应热。工程塑料塑料概述第58页聚合产物相对分子质量测定相对分子质量范围10000-50000，重均相对分子质量控制在100000以上。普通经过熔融指数（MI）法测定。☆乙烯高压聚合生产工艺流程

乙烯高压聚合生产工艺流程主要生产过程分为压缩、聚合、分离和掺合四个工段。

工程塑料塑料概述第59页比较项目釜式反应器高压法管式反应器高压法压力温度反应带走热量平均停留时间生产能力物料流动状态反应器内表面清洗方法共聚条件能否预防乙烯分解产品相对分子质量分布长支链微粒凝胶108-245.2MPa，可保持稳定可严格控制在130-280℃＜10%10-120s之内可在较大范围内改变在每一反应区内充分混合不需要尤其清洗可在广范围内共聚反应轻易控制，可预防乙烯分解窄多少约为323.6MPa，管内产生压力降可高达330℃，管内温度差较大＜30%与反应器尺寸相关。约60-300取决于反应器参数靠近柱塞流动，中心至管壁层流用压力脉冲法清洗只能够与少许其它单体共聚难以预防偶然解聚宽少多☆聚合反应设备乙烯高压聚合反应器主要有釜式和管式两种。工程塑料塑料概述第60页乙烯中压聚合工艺☆工艺路线

其一，乙烯为单体，烷烃为溶剂，CrO3-Al2O3-SiO2为引发剂，在150℃，4.9MPa下聚合。其二，乙烯为单体，脂肪烃或芳烃为溶剂，以MOO3-Al2O3或氧化镍-活性炭为引发剂，在200-260℃，6.87MPa下聚合。重点介绍第一条工艺路线。☆主要工艺条件单体重点控制对引发剂有害杂质，如水、氧、一氧化碳及含硫、氮、卤素等化合物进行严格控制（万分之一以下），为预防乙烯与其它单体共聚，也要不含其他烯烃。引发剂使用CrO3分散于Al2O3-SiO2组成载体上固体引发剂。其中铬含量为2%-3%。载体用量在90：10范围内效果很好。且要求载体表面积要小，孔穴要大。工程塑料塑料概述第61页溶剂采取C5-C12石蜡烃或环烷烃。

☆聚合主要控制条件

温度对引发剂而言，活性温度越高，产物相对分子质量越低；对产物相对分子质量而言温度影响以下列图所表示。最正确引发剂活化温度为550℃左右。901001301501702040100140反应温度（℃）1101201401606080120聚合反应温度对聚乙烯相对分子质量影响相对分子质量×10－340050060070080020304050活化温度（℃）引剂剂活化温度对聚乙烯相对分子质量影响相对分子质量×10－3工程塑料塑料概述第62页07142128351020304050聚合压力，MPa聚合反应压力对聚乙烯相对分子质量影响相对分子质量×10－3聚合压力:聚乙烯相对分子质量随压力升高而增加。☆乙烯中压法聚合工艺流程主要采取浆液法。该法是将固体引发剂分散于反应介质悬浮液，乙烯开始聚合时，生成聚乙烯大部分分散在反应介质中，因为反应物料呈浆液状，故称为浆液聚合。这种方法得到聚乙烯相对分子质量可达40000以上。工程塑料塑料概述第63页★乙烯低压聚合工艺乙烯低压聚合，是以烷基铝和TiCl4或TICl3组成配合物为引发剂，于常压下，60～75℃下聚合成高密度聚乙烯方法。聚合机理为配位阴离子聚合反应。☆乙烯低压聚合工艺条件

△主要原料单体工程塑料塑料概述第64页低压聚合对乙烯单体纯度要求（体积分数）单体乙烯中杂质含量对聚合影响乙烯，%丙烯，%乙烷及甲烷，%丁二烯，%乙炔，%丙酮，%甲醇，%氨，%＞99＜0.02＜1＜0.0002＜0.0001＜0.0005＜0.0005＜0.001NO及NO2，%N2O，%总硫量，%水，%O2，%CO2，%CO，%＜0.0005＜0.0002＜0.0002＜0.0005＜0.0005＜0.0002＜0.0002乙烯中杂质含量，%聚合情况C2C2CH4C2CO2COO2H2O1234599.0799.499.00.470.580.004840.01524＜0.00020.001140.46240.0030.005620.0023＜0.00020.0027＜0.00010.00077不聚合不聚合不聚合活性低活性低工程塑料塑料概述第65页催化剂聚乙烯特征黏度随Al/Ti增加而增大（如图所表示），当配比为1：1-1：2时，引发剂在反应介质中浓度为0.5-1.0g/L。溶剂精制后烃类，如汽油、环已烷等。主要起分散和稀释作用。工程塑料塑料概述第66页

△工艺条件聚合温度聚合温度影响如上图所表示。适当温度范围为60-70℃。聚合压力聚合压力对采取高活性催化剂影响较小，对采取低活性催化剂影响较大。具体如图所表示，适当范围控制在0-981kPa。

☆乙烯低压聚合工艺流程乙烯在以Al(C2H5)3-TiCl4引发剂，聚合温度为60～75℃，聚合压力为0～981kPa，生产聚乙烯乙烯工艺过程包含：引发剂配制、聚合、分离、净化与干燥、溶剂回收等。00.20.40.60.8010020030040050012345××××高活性引发剂高活性引发剂聚合压力对聚合速率影响聚合压力，MPa乙烯吸收速率，L/h工程塑料塑料概述第67页★聚乙烯结构依据聚合方法不一样，其产物结构不一样，高压法合成聚乙烯平均每1000个碳原子中含15～20个支链，其中短支链为甲基和长支链为烷基（如正丁基等），而中压法和低压法合成聚乙烯基本上无支链。高压聚乙烯相对分子质量为25000～50000，结晶度为50%～60%，密度为0.91～0.93，熔融温度为115℃，普通称为低密度聚乙烯。中压法合成聚乙烯，相对分子质量为45000～50000，结晶度为85%以上。低压法合成聚乙烯相对分子质量普通小于350000，超出1000,000为超高相对分子质量聚乙烯，结晶度80%以上，密度为0.92～0.97，熔融高于127℃。工程塑料塑料概述第68页按照聚乙烯结构性能能够分为高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、超高相对分子质量聚乙（UHMWPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）和茂金属聚乙烯，另外，还有改性品种如乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）和氯化聚乙烯（CPE）等。工程塑料塑料概述第69页★聚乙烯性能☆普通性能聚乙烯树脂为无毒、无味白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡手感，吸水率低，小于0.01%。聚乙烯膜透明，并随结晶度提升而降低。聚乙烯膜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，有少许熔融落滴，火焰上黄下篮，有石蜡气味。聚乙烯耐水性很好。制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改进。支链多其耐光降解和耐氧化能力差。工程塑料塑料概述第70页☆力学性能聚乙烯力学性能普通，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。冲击强度LDPE＞LLDPE＞HDPE，其它力学性能LDPE＜LLDPE＜HDPE。主要受密度、结晶度和相对分子质量影响，伴随这几项指标提升，其力学性能增大。耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质量增加时，有所改进。耐穿刺性好，其中LLDPE最好。

工程塑料塑料概述第71页☆热学性能聚乙烯耐热性不高，随相对分子质量和结晶度提升有所改进。耐低温性能好，脆性温度普通可达－50℃以下；并随相对分子质量增大，最低可达－140℃。☆电学性能因聚乙烯无极性，所以含有介电损耗低、介电强度大电性能优异，即能够做调频绝缘材料、耐电晕性塑料，又能够做高压绝缘材料。工程塑料塑料概述第72页聚乙烯属于烷烃惰性聚合物，含有良好化学稳定性。在常温下耐酸、碱、盐类水溶液腐蚀，但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硝酸和铬酸等。聚乙烯在60℃以下不溶于普通溶剂，但与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长久接触会溶胀或龟裂。温度超出60℃后，可少许溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油及石蜡中；温度高于100℃，可溶于四氢化萘。因为聚乙烯分子中含有少许双键和醚键，其耐候性不好，日晒、雨淋都会引发老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂改进。☆环境性能工程塑料塑料概述第73页☆加工特征因LDPE、HDPE流动性好，加工温度低，粘度大小适中，分解温度低，在惰性气体中高温度300℃不分解，所以是一个加工性能很好塑料。但LLDPE粘度稍高，需要增加电机功率20%～30%；易发生熔体破裂，需增加口模间隙和加入加工助剂；加工温度稍高，可达200～215℃。聚乙烯吸水率低，加工前不需要干燥处理。聚乙烯熔体属于非牛顿流体，粘度随温度改变波动较小，而剪切速率增加下降快，并呈线性关系，其中以LLDPE下降最慢。聚乙烯制品在冷却过程中轻易结晶，所以，在加工过程中应注意模温。以控制制品结晶度，使之含有不一样性能。聚乙烯成型收缩率大，在设计模具时一定要考虑。工程塑料塑料概述第74页聚乙烯熔体流动速率与制品种类关系

用途熔体流动速率,g/10minLDPELLDPEHDPE吹塑薄膜重包装薄膜挤出平膜单丝、扁丝管材、型材中空吹塑容器电缆绝缘层注塑制品涂覆旋转成型0.3~8.00.1~1.01.4~2.5－0.1~5.00.3~0.50.2~0.41.5~5020~2000.75~200.3~3.30.1~1.62.5~4.01.0~2.00.2~2.00.3~1.00.4~1.02.3~503.3~111.0~250.5~8.03.0~6.－0.25~1.20.1~5.00.2~1.50.5~8.02.