高密度聚乙烯

HDPE林吓妹2008062115聚乙烯的简介高密度聚乙烯HDPE的简介HDPE的合成工艺成型加工工程应用及制品主要内容聚乙烯PE聚乙烯-简称PE英文名称:Polyethylene是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。由乙烯单体均聚或与其它单体通过自由基聚合、定向聚合得到的具有一定分子量的产物。乙烯CH2=CH2共聚单体主要有丙烯、丁烯－1、己烯、辛烯。

聚乙烯可以写成聚乙烯的合成聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类采用不同的生产方法可得不同密度(0.91～0.96g/cm³）的产物。聚乙烯分类高密度聚乙烯（HDPE）英文名称为“HighDensityPolyethylene”，简称为“HDPE”。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。无毒、无味、无臭，熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；

某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级的HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低，这一点应用时要注意。HDPE的生产技术有3种1、浆液聚合法2、气相聚合法3、溶液聚合法合成工艺1、浆液聚合法淤浆法技术是将乙烯与脂肪烃溶剂混合，生产的聚合物悬浮于溶剂中，生产过程中压力、温度较低，浆液聚合是生产HDPE主要方法，浆液法工业化时间早，工艺技术成熟，使用浆液法生产技术主要有Hostalen、Phillips、IrmoveneS、Equistar、Borieas、cx、Equistar等，浆液法根据反应器形式可以分为搅拌釜式和环管反应器2种。(1)搅拌釜式浆液聚合(2)环管反应器浆液聚合2、气相聚合法3、溶液聚合法4、3种HDPE技术比较浆液法工艺生产HDPE成熟，产品性能优异，双峰PE产品具有良好的力学性能，便于加工，在薄膜、管道吹塑成型、注射成型、电线电缆等领域均有广泛的用途，可以做出PE高强度级别的管材牌号，但此方法工艺流程长，有溶剂回收单元，还产生部分低聚物蜡。溶液法工艺生产的HDPE生产流程较长，高温高压，生产产品及投资方面均不具有优势；气相法工艺生产的HDPE产品在高强度薄膜和通讯电缆料方面有一定特色，投资方面具有优势；从世界高密度聚乙烯的生产看，淤浆法装置具有一定优势，特别是吹塑、薄膜和管材等产品性能优异，近10年世界新建的HDPE装置中，约有70％的能力采用该工艺。尽管气相法装置在注塑料生产中具有成本较低的优势，但在中空、管材等产品上却不具有竞争力。特别是在双峰产品中，淤浆法成功实现了商业化，而气相法仍在研究之中。成型加工HDPE可用很宽的不同加工法制造。以乙烯为主要原料，丙烯、1-丁烯、己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用淤浆聚合或气相聚合工艺，所得到的聚合物经闪蒸、分离、干燥、造粒等工序，获得颗粒均匀的成品。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。▲挤塑HDPE有许多挤塑用途，如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。板材和热成型：许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由HDPE制成的，具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。▲吹塑在美国销售的HDPE1／3以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标，如熔体强度、ES－CR和韧性，与用于片材和热成型应用级相似，故相似品级可以采用。注射-吹塑通常用于制造更小的容器（小于16oz），用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角，不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。▲注塑HDPE有数不清的应用，范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5－gsl罐，消费国内生产的HDPE的1／5。注塑品级一般熔体指数5～10，有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物；有韧性、耐用的食品和涂料罐；高抗环境应力开裂应用，如小型发动机燃料箱和90－gal垃圾罐。▲滚塑采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料，使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE：通用和可交联类。通用级MDPE／HDPE通常的密度范围从0．935到0．945g／CC，具有窄MWD，使产品具有高冲击性和最小的翘曲，其熔体指数范围一般为3—8。更高MI品级通常不适用，因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性。高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段，流动性好，而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器，范围从500－gal运输各种化学品储罐到20，000－gal农用储箱。▲薄膜PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜，通用低密度PE（LDPE）或线性低密PE（LLDPE）都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如，HDPE膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。工程应用及制品HDPE的工程应用范围很广泛，例如，中空吹塑制品、注塑制品、薄膜、管材、单丝制品等。①中空制品包括大型、中小型、多层共挤压等类型。大型中空制品包括化学工业中的各种容器制品，中小型中空制品包括日用品器皿、药用瓶、儿童用品等。多层挤压中空制品用于药品、食品包装，汽车油箱等。日用器皿：药用瓶：儿童用品：食品包装：汽车油箱：②注塑制品饮料、啤酒周转箱：工程用机械零部件：③薄膜制品包括有微薄膜（