聚乙烯树脂的性状、特点及应用

聚乙烯树脂的性状、特点及应用
----------无机方向78号赖国辉
摘要：近年来我国的聚乙烯树脂行业一直持续发展，它在各个领域得到越来越广泛的应用，从事其研究的人了日益增多，本文记叙了聚乙烯树脂的性状、特点及应用情况。

关键词：聚乙烯树脂、性能、特点
正文：
聚乙烯树脂的性状及其特点
聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的。

聚乙烯种类很多，可以按聚合物的密度、分子链结构进行分类。

1按聚合物的密度分类
按聚合物的密度不同聚乙烯可分为超密度聚乙烯,其密度为0.890到0.915克每立方厘米;低密度聚乙烯,密度为0.91～0.915；中密度聚乙烯,密度为0.9260.94;高密度聚乙烯，密度为0.941.0965;高分子量密度聚乙烯,密度为0.9440.960;超高分子量高密度聚乙烯[1]。

2按聚合物分子链结构分类
按聚合物分子链结构可分为线型聚乙烯和支化聚乙烯。

线型聚乙烯包括超低密度聚乙烯（ULDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、高分子量高密度聚乙烯（HMWHDPE），超高分子量高密度聚乙烯（UHMWHDPE）。

市场上俗称的线型聚乙烯，实际上是指线型低密度聚乙烯；低压聚乙烯指高密度聚乙烯；高密度聚乙烯指低密度聚乙烯。

支化聚乙烯，包括均聚低度密度聚乙烯（LDPE），又称高压聚乙烯；共聚物如乙烯---乙酸乙烯酯（EVA）、乙烯-丙烯酸乙烯酯（EEA）、乙烯-丙烯共聚物（EAA）等。

聚乙烯的应用
聚乙烯是乙烯最重要的衍生物，约有60%的乙烯用于制造聚乙烯[2]。

2001年我国聚乙烯表观消费量为7 189 kt（产量3 083 kt、进口4 113 kt、出口7 kt）。

根据市场调查，主要用于：
1 聚乙烯棚膜专用树脂
塑料棚膜主要包括普通棚膜、功能棚膜及饲草用棚膜等[3]。

功能棚膜又分为耐候、防雾滴、保温等品种。

饲草用膜又分为氨化膜、青贮膜等。

农业生产对普通棚膜的要求是：具有较好的透明性，连续扣棚300天以上不发生自然破损；功能棚膜则要求棚膜具有保温、防雾滴、耐老化等功能。

就目前状况，我国防雾滴、耐老化多功能棚膜的使用寿命在1年以上，防雾滴期在4个月左右。

目前，国内生产的功能棚膜多为三层挤出复合膜，所用原料基本为棚膜专用树脂。

复合棚膜的结构一般外层为防老化，中间层为保温层，内层为防雾滴。

外层使用的树脂有高压低密度聚乙烯（MFR一般为0.3～1.0 g/10 min）和线性低密度聚乙烯（MFR小于1 g/10 min），中间层使用EVA树脂或EVA树脂、高压低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的共混物，内层使用EVA树脂或高压低密度聚乙烯与EVA树脂的共混物。

目前国内功能棚膜用量约占棚膜总用量的30%。

近年来，国外棚膜制品已开始进入我国市场，如韩国、日本、西班牙、希腊
等国家的棚膜产品在我国市场都有出售。

这些薄膜的性能明显好于国内产品，一般寿命可长达2年以上、防雾滴期在6个月以上，且保温、防尘效果良好。

因此，特别适合于蔬菜、花卉等经济作物的种植。

2001年国内对棚膜的需求量约为830 kt。

随着功能棚膜使用比例的增加，棚膜的平均使用周期在延长，同时棚膜的厚度也在逐渐变薄。

因此，未来几年尽管棚膜覆盖面积会继续增长，但棚膜树脂的用量不会有太大增长。

2 聚乙烯高强薄膜专用树脂
聚乙烯高强薄膜因其具有高韧性、良好的着色性、可印刷性和密封性等特点，被广泛用于生产背心袋、购物袋、垃圾袋、杂货袋、多层衬里膜、耐候膜等。

目前，高强薄膜专用树脂使用的主要是高密度聚乙烯树脂牌号。

由于生产薄膜对设备和工艺要求不高，因此国内这类生产企业较多，规模一般都在1 kt/a左右，万吨以上规模的企业很少[4]。

通过对广东市场的调研，目前以来料加工生产包装袋的市场很大。

1999年仅广东省就出口了高强包装袋150 kt。

高强薄膜对聚乙烯树脂的要求一般为：MFR（2.16 kg）在0.03～0.08 g/10 min，丁烯-1共聚产品的密度为0.95 g/cm3，己烯-1共聚产品的密度为0.930～0.935 g/cm3，并要有较高的屈服强度和断裂伸长率。

2001年我国聚乙烯高强薄膜专用树脂的市场需求量约为600 kt。

据调查，目前国内高强薄膜专用树脂的应用领域正在逐步扩大，有转向中小型中空容器制品的趋势。

据对山东省塑料加工行业的调查结果显示，齐鲁DGDA6098（主要应用领域应是高强薄膜及微膜）在高强薄膜制品的应用比例仅为三分之一左右，而用于中空容器制品的比例却高达50%以上（与5000S混用，比例约为1:4）；此外，也在向土工膜方向发展，如铁路和公路建设中的土工材料都是用高强薄膜专用树脂来生产的；还有一部分应用于钙塑包装箱及管材生产。

3 聚乙烯管材专用树脂[5]
聚乙烯管材可以分为以下几种：农田喷滴灌用管、给水管、燃气管、排水管及穿线套管等。

2001年我国聚乙烯管材专用树脂的市场需求量约为185 kt，其中农业用管121 kt、给水管为53 kt、燃气管为11 kt。

4 聚乙烯中空容器专用树脂
高密度聚乙烯因其密度大，刚性、韧性好，加工性能好，而适用于生产牛奶瓶、果汁瓶、化妆品瓶、药瓶、洗涤剂及食品容器、工业瓶等各类大中小型中空容器。

一般情况下，用于中空制品生产的高密度聚乙烯密度在0.947～0.967 g/cm3，MFR在0.01～1.0 g/10 min；而制造大型容器（200 L以上）则需用高分子量高密度聚乙烯（一般为300～500 kt），密度在0.945～0.955 g/cm3，MFR在2～15 g/10 min。

据不完全统计，我国高密度聚乙烯树脂吹塑加工领域使用的专用设备近2 000套，其中120～1 250 L约50套，60～120 L约200套，小中空简易设备不计其数。

2001年我国中空容器专用树脂市场需求量约360 kt。

其中大型中空容器的用量约占20%，中小型中空容器的用量约占80%。

在调查中发现，我国中小型中空容器加工厂家的用料很杂，中空容器专用树脂仅在加工大中型中空容器时使用，而生产小型中空容器往往使用价格较低的通用料5000S和DGD6098（薄膜料）来替代；进口料主要用于生产出口产品包装以及知名度高的化妆品包装等质量要求高的场合。

5 铝塑复合板专用树脂
铝塑复合板即两层薄铝板中间夹以塑料板材，是建材行业新兴的装饰材料，除应
用于建筑物内外墙装修外，还可应用于机器设备外观装饰，以及各类办公及民用家具和各种广告牌、展板的制作。

铝塑复合板夹层塑料通常为高压低密度聚乙烯或聚氯乙烯，防火型的铝塑复合板则以酚醛树脂作夹层[6]。

夹层用的高压低密度聚乙烯树脂，要求MFR在0.5～0.6 g/10 min为最佳。

我国现有铝塑复合板加工企业40多家，生产线50条左右，生产能力近2×107 m2。

生产线多为引进德国、日本、意大利的设备，生产工艺有一次成型的一步法，也有先挤聚乙烯板再加铝皮合成的二步法，以一步法居多[7]。

2001年我国铝塑复合板的市场需求量为2.5×107 m2，聚乙烯铝塑复合板专用树脂用量达到70 kt。

6 电缆料
电线电缆产品按用途主要分为：电力电缆、架空电缆、通讯电缆及光缆等四大类。

总之，聚乙烯树脂是一种用途及为广泛的树脂，它的市场前景也是一片光明。

参考文献：
[1] 于丽霞、张海河编著.塑料中空吹塑成型.北京：化学工业出版社，2005
[2] 白水.药品包装塑料瓶型坯模芯吹塑模设计.中国塑料信息,1999
[3] 刘福春.药用塑料瓶的制造.塑料科技,1998,(1):36
[4] 北京塑料工业学校编.塑料成型设备.北京:中国轻工业出版社,1993
[5] 王加龙主编.塑料挤出制品生产工艺手册.北京:中国加工业出版社,2002
[6] 王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明和册.北京:机械工业出版社,2003
[7] 周殿明,张丽娜编著.塑料挤出成型技术问答.北京:化学工业出版社,2004。