常用塑料材料的特性简介

常用塑料材料的特性简介

一、聚乙烯类塑料

聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物，英文名简称PE。PE的合成原料来自石油，自1965年以来一直高居世界塑料树脂产量第一位。目前，聚乙烯的主要品种有：

低密度聚乙烯（LDPE），高密度聚乙烯（HDPE），线性低密度聚乙烯（LLDPE），（超）高分子量聚乙烯（UHMWPE），茂金属聚乙烯（m-PE）

还有其改性品种：

乙烯—乙酸乙烯酯（EVA）氯化聚乙烯（CPE）。

1、聚乙烯类塑料的结构性能

PE为线性聚合物，属于高分子长链脂肪烃；分子对称无极性，分子间作用力小，力学性能不高、电绝缘性好、熔点低、印刷性缓谩 E的结构规整，线性度高，因而易于结晶。结晶度从高到低排序：HDPE，LLDPE，LDPE。随结晶度的提高，PE制品的密度、刚性、硬度和强度等性能提高，但冲击性能下降。

（1）一般性能 PE树脂为无味、无毒的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似腊的手感；吸水率低，小于0.01%。PE膜透明，透明度随结晶度提高而下降。PE 膜的透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。PE易燃，氧指数仅为17•4，燃烧时低烟，有少量熔融滴落，火焰上黄下蓝，有石蜡气味。PE的耐水性较好。制品表面无极性，难以粘合和印刷，须经表面处理才可改善。

（2）力学性能 PE的力学性能一般，其拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性能较好。PE的耐环境应力开裂性不好，但随分子量增大而改善。PE的耐穿刺性好，并以LLDPE最好。

（3）热学性能 PE的耐热性不高，随分子量和结晶度的提高而改善。PE的耐低温性好，脆化温度一般可达－50℃以下；随分子量的增大，最低可达－140℃。PE 的线膨胀系数大，在塑料中属较大者。PE的热导率属塑料中较高者。

（4）电学性能 PE无极性，因此电性能十分优异。介电损耗很低，且随温度和频率变化极小。PE是少数耐电晕性好的塑料品种，介电强度又高，因而可用做高压绝缘材料。

（5）环境性能 PE具有良好的化学稳定性。在常温下可耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀，具体有稀硫酸、稀硝酸、任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸及乙酸等，但不耐强氧化剂如发烟硫酸、、浓硫酸和铬酸等。PE在60℃以下不溶于一般溶剂，但与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长期接触会溶胀或龟裂。温度超过60℃后，可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油及石蜡中；温度超过100℃后，可溶于四氢化萘。

PE耐候性不好，日晒、雨淋都会引起老化，需加入抗氧剂和光稳定剂改善。2、聚乙烯类塑料的应用范围

（1）薄膜类制品

薄膜类制品是PE的最主要用途。LDPE树脂用于膜类制品可占50%以上，可用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾袋等轻质包装膜及农业用地膜、棚膜等。HDPE树脂用于膜类制品可占10%以上。因其薄膜强度高，主要用于重包装膜、撕裂膜及背心

袋等。LLDPE树脂用于膜类制品的比重比LDPE还要大，可占树脂的70%以上。LLDPE 膜具有延伸性好、较高的拉伸强度、耐穿刺、耐环境应力开裂及低温冲击性好、可制成超薄膜等优点，主要用于包装膜、垃圾袋、保鲜膜、自粘膜及超薄地膜等。

（2）注塑制品

PE因加工性好而广泛用于注塑制品，其中HDPE占30%以上，LDPE和LLDPE各占10%以上。主要生产：日用品如盆、桶、盒、暖瓶壳、杯、玩具等，周转箱、瓦楞箱。

（3）中空制品

以HDPE树脂为主，可占树脂用量的20%。其制品具有耐应力开裂性好、耐油性好、耐低温冲击性好等优点，可用于食品油、酒类、汽油及化学制剂等液体的包装。此外还有中空玩具等。

（4）管材类制品

以HDPE树脂为主，主要用于生活给水、燃气输送、农业排灌、电缆穿线管、液体吸管及圆珠笔芯等。LDPE管还可用于化妆品、药品、牙膏、鞋油等的包装。

（5）丝类制品

圆丝用HDPE为原料，主要用于编织渔网、缆绳、工业滤网及民用纱窗网等。扁丝以HDPE和LLDPE为原料，主要用于编织袋、编织布及撕裂膜等。

（6）电缆制品

PE广泛用于中、高压电缆的绝缘和护套材料，其中以LDPE为主，最高耐压可达220kV。

（7）其它制品

HDPE、LLDPE可用于打包带。LLDPE可用于型材。

3、聚乙烯的其它品种

（1）茂金属聚乙烯（m-PE）

茂金属聚乙烯是聚合反应所用催化剂为茂金属型的聚合物，因其性能独特而单列，英文简称 m-PE。

茂金属聚乙烯的特性有：分子量高且分布窄、支链少而短、密度低、纯度高、高透明性、高拉伸强度、高冲击性、热封温度低且范围广、耐穿刺性等。

用茂金属聚乙烯制成的薄膜具有优异的强度、高透明度和低热封温度（比 LLDPE 低20℃）。

目前，由于茂金属聚乙烯的价格偏高，一时尚不能取代传统的聚乙烯，但可以同EPR、EVA等相竞争。其应用主要为膜类产品，如LLDPE与茂金属HDPE共混，可用于生产阻油脂性重包装袋。

（2）超高分子量聚乙烯（UHMWPE）

超高分子量聚乙烯为相对分子质量高达100万-400万的聚乙烯类聚合物，英文简称UHMWPE。与普通PE相比，UHMWPE具有耐磨性好（比POM大15倍）、低摩擦性（摩擦系数油润滑时为0.05~0.08）、抗冲击性好、自润滑性好、生理相容性好及耐腐蚀等优点；但其硬度低、强度不高、耐热性差、抗蠕变性差及成型加工困难。UHMWPE主要用来生产管材、型材、中空制品和注塑制品，具体应用如下：

①耐磨输送管道。可用于煤、矿粉、水泥、石灰、盐、粮食的输送管道，耐磨性比金属高10～50倍。

②机械零件。主要利用其耐磨性，如纺织机械中的投梭器、打梭棒、齿轮、连接器、

扫花杆、缓冲块及偏心块等；在造纸机械中用于水箱盖板、刮水器、压密件、接头及密封轴杆等；机床中用于导轨、滑道及摩擦轮等。

③医用材料。利用生理相容性好和耐腐蚀的优点，用于矫形外科材料和人工关节等。

④其它制品。利用耐辐射性，制造核电站遮盖板；利用高冲击性,制造防弹衣、滑雪板等。

（3）乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）

EVA中乙酸乙烯酯（VA）的含量不同，其性能差异很大，用途也不同。EVA的外观为半透明或半乳白色的颗粒或料粉，易燃，离火不灭，并有熔融滴落，发出乳酸味。EVA的特点为：良好的柔软性、韧性、耐低温性、耐候性、耐应力开裂性、热合性、焊接性、粘结性、透明性、高光泽性、耐化学药品性、抗臭氧性、着色性及与填料的容合性等。

EVA的加工性良好，加工特性和技术与LDPE相同，但由于熔融粘度较低，热稳定性有限，加工温度比LDPE低20-40℃。

EVA主要应用在如下几方面：

①薄膜类为EVA的主要用途，可用于包装膜和农业用膜，具体有重包装膜、冷冻包装膜、食品包装膜、复合膜、热收缩膜、自粘膜及阻隔保鲜膜等。EVA农膜的保温性、透光性、耐老化性、无滴性都优于PE膜。

②注塑制品自行车座、玩具、密封容器、人造草坪及汽车挡泥板等。

③挤出制品软管、电缆护套、吸水管等。

④发泡制品凉鞋、拖鞋、鞋底、自行车胎及玩具车轮等。

（4）氯化聚乙烯（CPE）

CPE含氯量大小不同，其性能差别很大。含氯量在25%-40%时为软性材料，含氯量大于40%时为硬质材料。常用的CPE含氯量为30%-40%，并以含氯量35%的135A和含氯量为40%的140B两个牌号最为常用。

CPE为PE氯化的产物，PE大分子的规整性被破坏，结晶能力降低，制品的柔软性提高，成为弹性体类材料。CPE具有优异的抗冲性、阻燃性（氧指数为27）、耐热性（可在120℃温度下长期使用）、耐候性、耐油、耐酸碱、耐臭氧老化，耐磨性高，电绝缘性好。

CPE的加工可分为直接加工和硫化加工两种。

直接加工可用注塑、挤出、压延等方法成型，制品如压延法生产防水卷材、挤出法生产门窗用密封条等。硫化加工可制造仿革鞋底等。

CPE的应用可分为单独制品和改性剂两类。单独制品不如改性剂用量大，主要用来制造防水卷材、密封条、电缆护套及输送带等。作为抗冲改性剂，可用于硬质PVC、PE及ABS的共混材料，主要改善制品的冲击性能和阻燃性能。此外，CPE还可用于共混物的相容剂。

二、聚氯乙烯塑料

聚氯乙烯是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物，英文简称PVC。PVC为最早实现工业化的树脂品种之一，是在20世纪60年代以前产量最大的树脂品种，只是在60年代后期退居第二位。近年来，由于PVC合成原料丰富、合成路线的改进、树脂中氯