聚乙烯塑料中VA含量的影响

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：当熔体流动速率一定． VA含量增高时，其弹性、伸长率、柔软性、相容性、透明性等均有所提高；VA含量降低时，则性能接近于聚乙烯，结晶度提高，刚性增大、强度、硬度、耐磨性、耐热性及电绝缘性能提高。

（一）低密度聚乙烯

化学名称：低密度聚乙烯（LDPE），别名高压聚乙烯

化学结构：

生产方法：聚合方法有高压法和中压法，但一般多采用高压法。在高温（200～300℃）、高压（101～103MPa）和催化剂（氧或有机过氧化物）的作用下，将高纯度的乙烯（＞99.9%）在釜式或管式聚合反应器中进行聚合，所得的聚合物根据不同的用途需要加入适当的添加剂，经挤出、造粒、干燥后制得颗粒产品。

性能：低密度聚乙烯（LDP E）为乳白色的蜡状物颗粒，无味、无臭、无毒、易燃。相对密度0.910～0.925，LDPE是聚乙烯树脂中最轻的品种。吸水率低（24h，＜0.001%）。由于结晶度较低（55%～65%）。熔体流动速率较宽（0.15～50g/10min），断裂伸长率较大（100%～700%），故具有良好的柔软性、延展性、透明性、耐寒性和加工性。化学性能较稳定，可耐酸、碱和60℃以下的一般有机溶剂，由于表面的非极性使它难以黏接。同时还具有良好的电绝缘性能，但是，耐光氧老化性能差一些。可以通过添加抗氧剂及光稳定剂来防止光氧老化，延长产品的使用寿命，特别在曝露工程中应用要特别引起重视。低密度聚乙烯的物理力学性能见表1-2-1所示。

表1-2-1 低密度聚乙烯物理力学性能

生产厂商：北京燕化石油化工股份有限公司、上海石油化工股份有限公司、兰州化学工业公司、大庆石油化工总厂。

（二）线形低密度聚乙烯

化学名称：线形低密度聚乙烯（LDPE），别名线形高压聚乙烯

化学结构：

生产方法：在有机金属催化剂的作用下，乙烯与α—烯烃（如丙烯、丁烯、辛烯等）进行共聚制得。

性能：线形低密度聚乙烯是第二代聚乙烯新型塑料品种，与低密度聚乙烯相比，具有性能优良，生产经济效益显著等特点。如优异的耐环境应力开裂性和电性能，较高的耐热性，优越的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度等。用LLDP E制成的薄膜，其冲击强度和撕裂强度均较LDP E高，吹塑的薄膜原料用料比LDP E减少20%～25%。用作管材，其脆裂强度比LDP E高25%以上。线形低密度聚乙烯的物理力学性能如表1-2-2所示。

表1-2-2 线形低密度聚乙烯物理力学性能

生产厂商：兰州化学工业公司、齐鲁石油化工公司、大庆石化公司。

（三）高密度聚乙烯

化学名称：高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯

化学结构：

生产方法：将纯度＞99%的乙烯在常压至几十个大气压和催化剂的条件下进行聚合（泥浆法、溶液法或气相法）制得。

性能：高密度聚乙烯为乳白色颗粒或粉末料，无味、无臭、无毒、易燃。具有良好的耐热耐寒性能，使用温度可高达100℃和低至-70℃。由于结晶度高（80%～90%），相对密度大（0.941～0.965），力学性能优于低密度聚乙烯。耐磨性能也较好。化学稳定性能良好，在室温下几乎不溶于任何有机溶剂，耐多种酸、碱及各种盐类溶液的腐蚀。吸水性和水蒸气渗透性很低。但耐老化性能比较差，需加入抗氧剂和光稳定剂等添加剂。也可以使乙烯与少量1—丁烯或丙烯进行共聚改性。高密度聚乙烯物理力学性能如表1-2-3所示。

表1-2-3 高密度聚乙烯物理力学性能

生产厂商：大庆石化公司、扬子石油化工公司、北京助剂二厂、北京燕化石油化工股份公司、豆阳石油化学纤维公司、兰州化学工业公司、齐鲁石油化工公司、上海高桥石油化工公司。

（四）乙烯—醋酸乙烯共聚物

化学名称：乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）

化学结构：

生产方法：多采用与制备低密度聚乙烯相似的高压本体聚合法生产。按配比将乙烯、醋酸乙烯、引发剂和相对分子质量调节剂加入高压反应釜中，在高温（200～220℃）和高压（147～157MPa）下进行共聚反应，制得醋酸乙烯含量为5%～40%的共聚物。此外，还可以采用乳液法和溶液法制备。

性能：乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）具有良好的柔软性，如橡胶般的弹性，在-50℃以下仍具有较好的可挠性。透明性好，化学稳定性好，耐老化，耐臭氧、强度较好，无毒性。EVA的性能与醋酸乙烯（VA）含量和EVA的相对分子质量（或熔体流动速率）关系很大。当熔体流动速率一定． VA含量增高时，其弹性、伸长率、柔软性、相容性、透明性等均有所提高；VA含量降低时，则性能接近于聚乙烯，结晶度提高，刚性增大、强度、硬度、耐磨性、耐热性及电绝缘性能提高。若VA含量一定，熔体流动速率增加时，则相对分子质量降低，软化点下降，加工性和表面光泽改善，但强度有所降低；反之，随着熔体流动速率降低则相对分子质量增大，冲击性能和耐应力开裂性能提高。乙烯—醋酸乙烯共聚物的物理力学性能如表1-2-4所示。

表1-2-4 乙烯—醋酸乙烯共聚物的物理力学性能

（五）聚乙烯纤维

化学名称：聚乙烯纤维，别名乙纶

化学结构：

生产方法：乙纶所用聚乙烯主要是通过配位阴离子聚合方法合成得到的高密度聚乙烯。其纺织方法是采用熔融切片法纺丝。可通过熔融造粒时着色。

性能：乙纶相对密度0.95～0.96，断裂强度400～760MPa。在火焰中收缩成硬珠，燃烧时有石蜡味。另外，乙纶还具有耐化学药品性强，电绝缘性良好等特点。乙纶耐热性差，其熔点大约在110～130℃左右。高密度聚乙烯纤维性能如表1-2-5所示。

表1-2-5 高密度聚乙烯纤维性能

生产厂商：中国石化仪征化纤股份有限公司。