聚乙烯材料具有耐腐蝕性,電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優良,可以氯化,輻照改性能,可用于玻璃纖維增強。所以聚乙烯是什么?聚乙烯材料分類及特性又是什么?先來了解一下聚乙烯概念及分類吧。
聚乙烯,是結構很簡單的高分子有機化合物,是當今世界應用PE 聚乙烯廣泛的高分子材料許多地方,由乙烯聚合而成,根據密度的不同分為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
聚乙烯有很多種,通常按工業化出現的年代來分有1939年工業化的很早的聚乙烯,即:高壓法聚乙烯(低密度聚乙烯)、1953年工業化的第二代聚乙烯,即:低壓法聚乙烯(高密度聚乙烯)、1977年工業化的第三代聚乙烯,即:線性低密度聚乙烯(LLDPE)、1984年工業化的第四代聚乙烯,超低密度聚乙烯(VLDPE),以及1958年工業化的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和20世紀90年代出現的茂金屬聚乙烯(MPE)。
嚴格說來上述聚乙烯在生產過程中,有的添加了少量的4碳或8碳的α烯烴作為共聚單體,但由于α烯烴使用量很少,所以還保持了聚乙烯不少特性。所以聚乙烯材料特性有哪些?又是如何分類呢?
(一)低密度聚乙烯(LDPE)的特性是:
(1)LDPE是密度為0.91~0.925g/cm3的白色蠟狀顆粒狀固體,無味無嗅無毒;
(2)LDPE是典型的結晶型聚合物,結晶度為55%~65%,熔點為105~126℃;
(3)LDPE是非極性材料,易帶靜電,表面能低,因而在印刷、復合前應進行電暈處理,以提高表面能,加工過程中,應注意防靜電,避免靜電積累影響制品質量或電火花放電,引起火災;
(4)LDPE透明性優良,熱封性優良,可廣泛用于透明低溫冷凍包裝制品的生產;
(5)LDPE阻濕性優良,是制作干燥食品或需要良好防潮物品包裝的優質原料。但LDPE阻氣性大,易透過各類氣體;
(6)LDPE雖有一定的耐油脂性,但其耐油脂性和耐有機溶劑性不如聚丙烯,因此,當厚度小時,不適宜長期放置汽油、酒精、油脂等。使用LDPE時,厚度應超過50mm;
(7)LDPE具有易燃性,燃燒時,火焰無煙無色,且有燒滴現象并有蠟燭氣,是鑒別的一個特點。
LDPE擠出吹膜時應選擇熔融指數(MI)為2~6g/10min的吹膜級粒子,不僅有良好開口性,還有良好熱封性。擠出機均化段溫度在150~180℃,吹脹比2~3。牽引比應與吹脹比平衡。擠吹或注吹中空容器時,選擇MI小于2g/10min的擠吹級或注吹級的LDPE粒子,大于2g/10min的粒子易產生瓶子的厚薄不均或根本吹不出好的容器。擠出流涎LDPE膜時,一般選用8~15g/10min的MI,太高的MI膜強度太低,擠出溫度視流涎膜用途而定,如果為熱封用,則溫度不要超過200℃,如果為復合用,為了提高PE同其它基材的擠復牢度,可提高到300℃甚至更高的溫度,但超過315℃以上時,時間不能太長,避免分介加大,性能降低。
(二)中密度聚乙烯(MDPE)
中密度聚乙烯是密度為0.926~0.94g/cm3,與LDPE有相同性能的一種聚乙烯,由于密度的提高,MDPE的結晶度高達70%~80%,而密度和結晶度的提高,則提高了MDPE熔融溫度、制品的硬度和強度。MDPE處于LDPE和HDPE之間。應當指出PE也有用壓延方法成型成片材和薄膜的,但是由于LDPE熔融流動性太好,因此,壓延加工都用于PE的填充改性材料中,如:此材料用于真空吸塑包裝制品時。
(三)高密度聚乙烯(HDPE)
高密度聚乙烯(0.94~0.965g/cm3)的剛性、強韌性、機械強度、耐溶劑性、耐應力開裂性都比LDPE好。由于MI<1g/10mm的HDPE有很高的強度,因此,用于垃圾袋是吹膜級HDPE的重要用途之一,熔點126~136℃,結晶度超過90%。回轉成型用HDPE可以選用MI3~20g/10min的粒子或粉末,生產大型高強度的包裝容器。注射周轉箱可以用MI為30~50g/10min的HDPE。HDPE成型溫度為180~250℃。HDPE特點是強度很高,透明性差。
(四)線性低密度聚乙烯(LLDPE)
LLDPE除了具有LDPE的一些特性外,它還有以下幾個特點:
(1)LLDPE具有極好的熱封性,雖然LLDPE的熔融溫度比LDPE要高5℃左右,但LLDPE的熱封性具有良好的似離子性能,即:像離子型聚合物那樣,熱封面即使有嚴重的污染,仍舊有高度的熱封強度;熱封時溫度只要高于起始熱封溫度就可有高熱封強度,如:LDPE熱封溫度愈高,熱封強度愈大。
因此,如用LLDPE為熱封材料,可能只需使用較低的熱封溫度就能達到高度可靠的熱封強度,適宜于高速熱合機使用;
(2)LLDPE的熔融粘度相當地大,是LDPE的10倍,而且LLDPE的熔融粘度對溫度不敏感,而對加工應力的敏感性則很強,這就是說LLDPE不能用提高溫度的方法來降低粘度,而只能用提高加工的速度,即:提高剪切應力的方法來提高熔融流動性,因此,加工LLDPE的螺桿設計是特殊的,主電機的功率往往是LDPE的2倍以上。我們常常用50%的LDPE+50%LLDPE的混合料來改善二者的性能,并使之可以在加工LDPE的設備上加工LLDPE。
(五)茂金屬聚乙烯(MPE)
MPE同以上的各類PE不一樣,它不是用一般的ziegler-Natta催化劑聚合而成的,而是用二茂基氯鋯和甲基鋁氧化物組成的新型催化劑生成的。特點是具有LLDPE同樣的性能,同時也可以用提高溫度,或提高剪切力的方法來提高流動性。它在塑料包裝上一問世就得到廣泛的應用。
(六)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
UHMWPE是分子量超過100萬的一種聚乙烯,由于分子量特別高,其熔融流動性幾乎為零,不適宜一般加工設備來加工,而只適宜于采用熱壓法或者冷壓燒結法加工,現在利用其加入其它PE的摻混法用擠出法也可擠出,目前除了使用于包裝容器外,還很少作其他用途。
雖然跟聚乙烯材料相關的產品在1956年就推出了,但這種聚乙烯材料使用還沒達到泛用水平。所以這種材料在使用時,需要根據對材料自身特性來選擇所需要的聚乙烯材料。如有意向請留言或者來電咨詢洛陽邁爾斯管業有限公司。