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聚乙烯(PE)及其特性和应用

【摘要】:高压聚乙烯高分子带有许多支链,因而相对分子质量较小,结晶度和密度较低,且具有较好的柔软性、耐冲击及透明性好。中压聚合所得到的聚乙烯为中密度聚乙烯。聚乙烯有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。一般高压聚乙烯的使用温度在80℃左右,低压聚乙烯为100℃左右。

1.基本特性

聚乙烯是通用塑料之中产量最大,并且应用最广的热塑性塑料。按聚合时采用的压力不同聚乙烯可分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯三种。低压聚乙烯高分子链上支链较少,相对分子质量、结晶度和密度较高(故又称高密度聚乙烯,HDPE),所以比较硬、耐磨、耐蚀、耐热及电绝缘性较好。高压聚乙烯高分子带有许多支链,因而相对分子质量较小,结晶度和密度较低(故又称低密度聚乙烯,LDPE),且具有较好的柔软性、耐冲击及透明性好。中压聚合所得到的聚乙烯为中密度聚乙烯(MDPE)。

聚乙烯为白色蜡状固体,微显角质状,无毒、无味,除薄膜外,其他制品皆不透明,这是因为PE具有较高的结晶度之故。密度为0.91~0.96g/cm3,有一定的力学性能,但和其他塑料相比,力学性能低,表面硬度差。聚乙烯电绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂,并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙烯有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差,而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般高压聚乙烯的使用温度在80℃左右,低压聚乙烯为100℃左右。聚乙烯能耐寒,在-60℃时仍有较好的力学性能,-70℃时仍有一定的柔软性。

2.成型特点

1)流动性极好,且对压力变化敏感。

2)吸湿性很小,成型前可不予干燥。

3)聚乙烯成型时,在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大,注射方向收缩率大于垂直方向收缩率,易产生变形,并使塑件浇口周围部位的脆性增加。故不宜用直接浇口。

4)聚乙烯收缩率的绝对值较大,成型收缩率也较大,易产生缩孔。

5)冷却速度慢,必须充分冷却,且冷却速度要均匀。

6)质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。

3.主要用途

聚乙烯是应用最广的塑料品种,专用于高频绝缘,可制作电气绝缘零件。它可用于挤出、压延、吹塑、注塑成型材、薄膜、容器及各种工业用品和日常生活用品。如水桶、各种大小的盆、碗、灯罩、玩具、文具、淘米箩、娱乐用品等,也可制作仪器仪表、自行车汽车中的某些零部件。其中低压聚乙烯(HDPE)可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮轴承等;高压聚乙烯(LDPE)常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。