聚烯烃塑料

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1. LDPE (1)薄膜 LDPE最大应用领域 (2)涂覆 可与多种基材复合,如牛奶的 无菌包装、食品包装等。 (3)其他
LDPE塑料膜
LDPE塑料挂钩袋
LDPE围裙
LDPE手套
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LDPE胶袋、葡萄袋
2. HDPE 与LDPE相比,从性能上来看,其拉伸强度、刚度和硬 度较好,有利于制品的薄壁化和轻量化 (1)中空容器 HDPE瓶广泛用于食品、 化学品、药品、 化装品等包装。 (2)挤出成型 薄膜、管材、片材等 (3)注塑成型 工业用容器、垃圾Βιβλιοθήκη Baidu、家用器皿
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(4) 电性能优良 适宜于制备高频电绝缘材料 (5) 卫生性较好 但长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质相接触 发生溶胀,低分子量的PE会溶于其中,因此长时间 试验PE盛装食用油会有蜡味。
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(6) 成型加工性能 PE制件最显著的特点是成型收缩率大,在1.5%~5 %之间,易产生收缩和变形。 PE料吸水性小,可不用干燥; PE的加工温度范围很宽,不易分解(分解温度约为 300℃),其加工温度为180~220℃较好; PE流动性中等,熔体黏度随剪切下降较多,当剪切 速率超过临界值后,容易产生熔体破裂等流动性缺陷; PE的印刷性较差,可进行电晕或火焰处理。
氯化聚乙烯—橡胶共混防水卷材
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当大分子链上氯含量达到38%时,断裂伸长率达 到最大值,成为橡胶材料。
当含氯量超过55%时,PE-C的玻璃化温度达到 室温以上,成为硬质材料。
PE-C与多种聚合物具有良好的相容性,可作为 PVC、PE、EVA的改性剂,也可以与橡胶并用,与填 料的掺混性好,可制成高填充材料。
等规PP分子链具有高度的立体规整性,容易结晶,具有较高的力学强度, 目前占PP产量的95%左右
间规PP:甲基交替排列在主链构成的平面的两侧
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2. 聚丙烯的结晶性 PP结晶能力强,等规度越高,结晶速率越大,
结晶度越高; 结晶度提高,拉伸强度、刚度、硬度、熔点也提
高,但冲击强度降低。 冷却速度与性能的关系: 成型过程中,冷却速度慢、温度高,结晶速率大,
2 .热性能 HDPE熔点125~137℃,连续使用温度60 ℃以下; LDPE熔点105~120 ℃,连续使用温度80 ℃以下。 PE具有较好的低温韧性,成型加工中应注意其线性 膨胀系数较大。
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3. 化学性能
(1)透气性 PE薄膜对氧气、氮气、二氧化碳的透气率较大, 对水蒸气的透过率低。 PE薄膜不适宜长时间包装需要保持香味的物品, 但适合于防潮或包装需防止水气散失的物品。
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PE加工方法 PE可用于注塑、挤出、吹塑、压制、压延等 成型方法。
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四、 聚乙烯的选用
PE选用的重要依据:密度和MFR。 MFR增加,PE的相对分子质量降低,熔体黏度小, 流动性好,成型加工温度低,易于成型,但制品的力 学性能较差,反之相反。 通常,挤出成型应选择MFR较低的PE; 注射成型应选择MFR较高的PE。
LDPE的MFR在50 g/10min以下,HDPE的MFR在
15 g/10min以下。
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三、聚乙烯的性能
❖ 1. 力学性能 与其他热塑性塑料相比,PE的拉伸强度比较低,硬
度不足,耐蠕变性比较差。
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Polyethylene, linear high-density
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Polyethylene, linear low-density
结晶度高,易于形成较大尺寸的球晶;反之,冷却 速度快,形成的球晶小,制品具有较好的透明性和 柔韧性。
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3. 相对分子质量及其分布 一般随着PP相对分子质量增加,其熔体黏度、
拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度上升; 相对分子质量分布宽,屈服强度、硬度、刚性、
耐热性下降。 工业上习惯用MFR间接表示PP的相对分子质量,
LDPE塑料瓶盛不同液体会不同程度发生损失,不 适宜长期贮存液体,尤其是化学药品和油类物质。
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(2)化学稳定性 室温下耐酸、碱和盐类水溶液,不耐浓硫酸和浓硝 酸以及其他氧化剂。室温不溶于溶剂,但溶度参数相 近的溶剂可使其溶胀。 (3)耐老化性 易氧化降解,在合成阶段已经加入稳定化助剂,亦 可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂增加其耐老化性。
❖ PE-C可以做PVC、PE、橡胶的改性剂。
❖ 如加入UPVC中可显著提高材料的冲击强度,改善 加工性和耐候性,降低脆化温度(可降至-40℃)。
❖ 加入PE中可改善其印刷性、阻燃性和韧性。
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8.乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA) EVA是PE和乙酸乙烯酯在一定压力和适当条件下, 经自由基聚合制得。 EVA的性能与乙酸乙烯酯的含量有关,含量越少, 性能接近LDPE,含量越多,性能接近橡胶状弹性体。 其含量可在5%~50%之间变化
成型加工温度一般在180~280℃之间,注意避免PP 熔体与铜接触,因为铜的存在会加快PP的氧化降解速 率。若需与铜接触,可加入芳香胺、草酰胺等铜抑制 剂。
5. 其他性能
制品印刷性差;应用于食品包装可蒸煮杀菌,但应
注意所加助剂的卫生性。
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四、聚丙稀的选用
1. 聚丙稀的类型
消毒的品种。
PP玻璃化温度-10 ℃左右,低温脆性大。
3. 化学性能
(1)热氧老化 比PE更易发生热氧老化 (2)光稳定性 PP光稳定性较差,户外使用必须加 入稳定化助剂。 (3)耐化学药品性 较好,但易被氧化性药品侵蚀。
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4. 成型加工性能
成型加工性能优良,提高剪切速率和温度均能增加 熔体的流动性; PP吸水率小,成型前可无需干燥。
聚烯烃塑料
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聚烯烃主要指聚乙烯和聚丙烯; 其中聚乙烯树脂产量居世界第一位; 聚丙烯是常用树脂密度最低的品种,综合性能好, 改性品种多,是树脂中发展相对快的品种之一。
聚乙烯
聚丙烯
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第一节 聚乙烯(PE)
纯净PE乳白色蜡状物,无味、无毒、无臭,易燃, 燃烧时有蜡味,并伴有熔融滴落现象。
一、分类
低密度聚乙烯(LDPE):高压法合成 高密度聚乙烯(HDPE):低压法合成
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交联聚乙烯(PE-Cl)的应用
具有卓越的电绝缘性能、更高的冲击强度及拉伸强度、突 出的耐磨性、优良的耐应力开裂性和耐蠕变性及尺寸稳定性使 用温度达140℃,作为绝缘材料可达200 ℃。
绝缘电力电缆
防水帽
热收缩缠绕带
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7 . 氯化聚乙烯(PE-C) 经过氯化的PE具有优良的耐化学药品性、耐磨耗性、 耐候性和耐应力开裂性,低温特性优良,具有阻燃性, 加工性好。
其测定条件为:温度230℃,负荷2160g。 工业上生产的PP的MFR通常为0.1~30g/10min。
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三、聚丙烯的性能
❖ 1. 力学性能
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❖ 力学性能高低与相对分子质量、等规度和结晶度有 密切关系,并受环境温度的影响。
❖ 室温以上,PP具有良好的抗冲击性,低温冲击强度 低,对缺口敏感。
❖ PP具有优良的耐弯曲疲劳性,这一特性使它适合于 制造文件夹、盖体连一的容器。
UHMPE托辊
UHWMPE纺丝生产线
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5. 茂金属聚乙烯
使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯;
mPE有两个系列,一类是以包装领域的薄膜用品级,另一 类是以辛烯-1为共聚单体的塑性体。mPE薄膜品级具有较低的 熔点和明显的熔区,并且在韧性、透明度、热粘性、热封温度、 低气味方面等明显优于传统聚乙烯,可用于生产重包装袋、金 属垃圾箱内衬、食品包装、拉伸薄膜等。
接剂、涂层,也可作为着色剂的载体的树脂。 EVA中乙酸乙烯酯含量低于5% 时可制造具有中
等韧性和较好透明的薄膜,利用其低温韧性可制作冰 袋、冷冻食品的包装。
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EVA slipper
EVA乳E液 VA乳液)
EVA膜)
EVA片材)
EVA 背包
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EVA伞
第二节 聚丙稀(PP)
PP树脂大多为乳白色粒状物,无味、无臭、无 毒,密度低、透明性好,密度为0.89~0.91g/cm3是常 用树脂中最轻的一种。
LDPE
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HDPE
二、PE的结构
❖ 1、PE的化学结构 聚乙烯的化学组成为碳和氢,重复结构单元为- CH2-CH2-,是主链为碳原子组成的线型高聚物。 依据聚合方法的不同,其产物结构不同,高压法 合成的聚乙烯(LDPE)支链较多(为什么?),而中 压法和低压法合成的聚乙烯基本上无支链。
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2、PE的结晶性 PE分子链柔顺性好,结晶能力强。 PE结晶区通常为球晶结构,HDPE的结晶度高LDPE, 透明性差些。
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聚乙烯熔体流动速率与制品种类的关系
用途
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
LDPE
0.3~8.0 0.1~1.0 1.4 ~2.5
- 0.1 ~5.0 0.3 ~0.5 0.2 ~0.4 1.5 ~50 20 ~200 0.75 ~20
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EVA的特性
EVA具有良好的柔顺性、耐低温性(-58℃仍具有 可挠性)、耐候性、耐应力开裂性,同时具有橡胶般 的弹性、具有优良的抗臭氧性、易加工性和染色性。
乙酸乙烯酯的含量50%时,EVA为无定型的透明 材料;
乙酸乙烯酯的含量低于30%时,室温下,EVA为树 脂状固体材料。
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EVA的应用 EVA主要作为包装材料、电线、电缆绝缘层、黏
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各种方法比较:
辐射交联生产工艺简单,化学纯度高、但设备投资大,产 品交联度不易控制,对于厚壁制品的交联效果不理想;
过氧化物对设备要求不高,生产成本低,但对生产中的温 度控制要求严格;
硅烷交联是一种温和的化学交联体系,生产设备和工艺简 单,生产效率高。产品质量容易控制,目前广泛应用的PE-Cl 管材大多才用这种方法。
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HDPE管材 HDPE瓶
HDPE工业桶
HDPE排水管道)
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3. 线型低密度聚乙烯(LLDPE) 与LDPE相比具有更高的拉伸强度、撕裂强度、冲击强 度和良好的耐环境应力开裂性。耐热性好于LDPE。主要 应用吹塑成膜
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LLDPE拉伸缠绕膜
4 . 超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)
具有极高的耐磨性、自润滑性、优异的耐冲击、耐疲劳性、 耐低温性。由于较高的分子量,其加工方式主要采用冷压烧结 成型,近年来发明了将层状硅酸盐与UHMWPE熔融共混后, 可明显改善其加工性能。
PP与HDPE相比,不但具有较高的拉伸强度、刚 度、硬度、耐应力开裂性和耐热性,而且具有突出 的延伸性和抗弯曲疲劳性,成型加工性能极为优良。
一、聚丙稀的合成(略)
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二、聚丙稀的结构特征 1.聚丙烯的化学结构: 根据PP分子链上甲基的空间排列方式不同,可将 其分为等规、间规、无规三种立体结构。
等规PP :甲基全部排列在大分子链的一侧
除草剂包装袋(防滑袋)
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6. 交联聚乙烯(PE-Cl) PE线性分子经过辐射和化学方法处理后,可形成网
状或体型结构的热固性交联聚乙烯。 具有较高的力学强度、耐热性、耐环境应力开裂。
制备方法: (1)辐射交联:是先成型,后辐射交联。 (2)过氧化物交联法: 通常分为混炼、成型、交联三个阶段。 (3)硅烷交联法:PE与乙烯基三烷氧基硅烷接枝,在热水或低 压蒸汽的作用下使烷氧基水解而发生交联。
❖ 与HDPE相比,PP具有良好的耐环境应力开裂性。
❖ 环境应力开裂:指在某种特种环境条件下,长时间或反复施 加低于塑料力学性能的应力而引起塑料外部或内部产生裂纹 的现象。
❖ 影响因素:生产过程中的内应力,使用过程中受到的应力,
环境因素等。
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2. 热性能
PP的熔点为164~170℃,长期使用温度可达100~120 ℃,是通用塑料中唯一能在水中煮沸,并能经受135 ℃高温
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3、PE的相对分子质量 PE的相对分子质量越高,力学性能、耐低温性能、
耐环境应力开裂性能都有所提高,但熔体黏度增大, 成型加工性能变差。
一般使用熔体流动速率测定仪进行测量,条件为 190℃,负荷2160g。
熔体流动速率(MFR)定义:在一定温度和负荷 下,熔体每10min通过标准口模的质量,可作为平均 分子量的量度。
熔体流动速率,g/10min
LLDPE
0.3 ~3.3 0.1 ~1.6 2.5 ~4.0 1.0 ~2.0 0.2 ~2.0 0.3 ~1.0 0.4 ~1.0 2.3 ~50 3.3 ~11 1.0 ~25
HDPE
0.5 ~8.0 3.0 ~6.
- 0.25 ~1.2 0.1 ~5.0 0.2 ~1.5 0.5 ~8.0 2.0 ~20 5.0 ~10 3.0 ~20
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