高分子材料- 聚乙烯ppt课件
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聚乙烯 简介 ppt课件
• 中密度聚乙烯主要用于制作各种瓶类制品、中空制品、电 缆用制品以及高速自动包装用薄膜。
• 高密度聚乙烯塑料强度高、耐磨性好，所以主要用于制造 绳索、打包带等，还可制作盒、桶、保温瓶壳等。
思考题：
• 请问LDPE和HDPE这两种PE的区别是什么？在材料性质、用 途等方面详细介绍一下?
答案： LDPE（中文名：低密度高压聚乙烯）： 感官鉴别：手感 柔软：白色透明，但透明度一般， 燃烧鉴别：燃烧火焰 上黄下蓝；燃烧时无烟，有石蜡的气味，熔融滴落，易拉 丝 HDPE(高密度聚乙烯):HDPE是一种结晶度高、非极性的热 塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色，在微薄截面呈一
三、电性能
PE无极性，且吸湿性很低，因此电性能十分优异可以 做调频绝缘材料、耐电晕性塑料，又可以做压绝缘材料。 如果作为电器材料使用时，可加入抗氧剂。
聚乙烯绝缘保护套
四、耐化学药品性
PE具有良好的化学稳定性。在常温下没有溶剂可溶解 聚乙烯，常温下不受酸、碱、盐类水溶液的腐蚀，但不耐 强氧化剂如发烟硫酸、浓硝酸和铬酸等。
• 定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用 化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如 腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性， 可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介 电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具 有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此
4)PE熔体在空气中易氧化，加工时应避免与氧直接接触 5)因为存在环境应力开裂性能，因此在原料的存放和加 工时应避免和脂肪烃，芳香烃等化学药品接触。
聚乙烯应用领域
• 低密度聚乙烯的用途非常广泛，用挤出吹塑法可以生产薄 膜、中空容器，用挤出法可以生产管材，用挤出压延法、 以牛皮纸为底基可以生产复合薄膜，用注射法可以生产各 种日用品，如奶瓶、皂盒、玩具、杯子、塑料花等。
PE(聚乙烯)
您好，PE = Polyethylene，聚乙烯，是结构最简单的高分子有机化合物，当今世界应用最PE 聚乙烯广泛的高分子材料，由乙烯聚合而成，根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
聚乙烯有很多种，通常按工业化出现的年代来分有1939年工业化的第一代聚乙烯，即：高压法聚乙烯（低密度聚乙烯）、1953年工业化的第二代聚乙烯，即：低压法聚乙烯（高密度聚乙烯）、1977年工业化的第三代聚乙烯，即：线性低密度聚乙烯（LLDPE）、1984年工业化的第四代聚乙烯，超低密度聚乙烯（VLDPE），以及1958年工业化的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和20世纪90年代出现的茂金属聚乙烯（MPE）。
严格说来上述聚乙烯在生产过程中，有的添加了少量的4碳或8碳的α烯烃作为共聚单体，但由于α烯烃使用量很少，所以还保持了聚乙烯的不少特性。
（一）低密度聚乙烯（LDPE）LDPE的特性是：（1）LDPE是密度为0.91~0.925g/cm3的白色蜡状颗粒状固体，无味无嗅无毒；（2）LDPE是典型的结晶型聚合物，结晶度为55%~65%，熔点为105~126℃；（3）LDPE是非极性材料，易带静电，表面能低，因而在印刷、复合前应进行电晕处理，以提高表面能，加工过程中，应注意防静电，避免静电积累影响制品质量或电火花放电，引起火灾；（4）LDPE透明性优良，热封性优良，可广泛用于透明低温冷冻包装制品的生产；（5）LDPE阻湿性优良，是制作干燥食品或需要良好防潮物品包装的优质原料。
但LDPE阻气性大，易透过各类气体；（6）LDPE虽有一定的耐油脂性，但其耐油脂性和耐有机溶剂性不如聚丙烯，因此，当厚度小时，不适宜长期放置汽油、酒精、油脂等。
使用LDPE时，最好厚度应超过50mm；（7）LDPE具有易燃性，燃烧时，火焰无烟无色，且有烧滴现象并有蜡烛气，是鉴别的一个特点。
LDPE挤出吹膜时应选择熔融指数（MI）为2～6g/10min的吹膜级粒子，不仅有良好开口性，还有良好热封性。
高分子材料课件(专业)经典.ppt
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
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2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
柔顺性：大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
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ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段，链段包含的链节数越少， 则运动越容易，大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例：高弹性。
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特点： 官能团之间反应，缩聚物有特征结构官能团； 有低分子副产物； 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
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四、高分子材料的分类
①按来源： ⅰ、天然聚合物：天然橡胶，纤维素，蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物：经人工改性的天然聚合物。
例：硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物：完全由低分子人工合成。
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。
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共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例：ABS塑料。A：丙烯脂 B：丁二烯 S：苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
的主力军。
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高分子材料聚乙烯.ppt
耐环境应力Βιβλιοθήκη 耐化学药开裂品
脆化温度
成型收缩
软化温度
长期承载
1.4 应用
不承载负荷或在使用温度不高下承载较小负 荷的塑料制品——包装膜、管、板、电线电缆包 覆层和绝缘层、容器等。
管 电缆
薄膜
1.5 聚乙烯的改性——交联PE
耐热性差 PE缺点 力学性能较低
环境应力开裂现象严重
造成这些缺陷的主要原因是PE分子间的作用力低。
2. 力学性能
•聚乙烯的强度主要是其结晶结构提供的；
•分子链柔顺；
•分子间的作用力弱。 聚乙烯力学性能一般： （1）拉伸强度比较低 （2）硬度不高 （3）抗蠕变性差 （4）抗冲击性能较好。
结晶度, 密度： LDPE < LLDPE < 拉伸强度： LDPE < LLDPE < 硬度： LDPE < LLDPE <
MFI 的 大 小 与 分 子 量大小基本成反比。
砝 码 重 2160g ， 料 筒 内 径 9.544mm ， 出 料 模 孔 内 径 2.095mm，长8mm。
<二>热变形温度（HDT）：塑料试样在静弯曲负荷作 用下，浸入一种等速升温的液体(或空气)传热介质中， 当试样受热变形，变形量达到一定时的温度。
<二> 化学交联－有机硅烷法
CH2 CH2
OR
DCP
+ CH2 CH Si OR
OR
CH CH2 CH2 CH2 RO Si OR
CH CH2 CH2
2
CH2 RO Si OR
OR
+ H2O
(低 压 蒸 汽 ）
OR CH CH2 CH2 CH2 RO Si OR O
第五章聚乙烯课件
低密度聚乙烯
在聚合反应器内未反应的乙烯和聚合生成的聚乙烯熔融物 是否相分离与聚乙烯的含量、反应压力、反应温度有关
聚乙烯/乙烯的平衡相图 湖南工学院
低密度聚乙烯
2. 聚合反应设备 A 管式反应器 B 釜式反应器 3. 聚合过程中的链转移 A .向本分子链转移
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低密度聚乙烯
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低密度聚乙烯
性能 短支链支化度/1000C 长支链支化度/1000C 结晶度/% 密度/（g.cm-3） 最高使用温度/oC
HDPE <10 0 80~95 0.94～0.965 110～130
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LDPE的SEM照片 在使用温度下，PE中大量结晶相和少量无定形结构并存。
HDPE的SEM照片 湖南工学院
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③链终止反应：在一定条件下，增长链自由基失去活性形成稳定聚 合物分子的反应。终止反应有偶合终止和歧化终止两种方式。
偶合终止：两链自由基的独电子相互作用结合成共价键的终止反 应。
偶合终止所得大分子的特征： 大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍； 若有引发剂引发聚合，大分子两端均为引发剂残基。 歧化终止：某链自由基夺取另一链自由基相邻碳原子上的氢原子 或其它原子的终止反应。 湖南工学院
由于－C-C－链是柔性链，且是线形长链，所 有聚乙烯是柔性很好的热塑性聚合物 湖南工学院
第5章 塑料的合成工艺 聚乙烯
分类：
高压、低密度聚乙烯（LDPE）
线性低密度和中等密度聚乙烯（LLDPE）
高密度PE（HDPE）
超高分子量聚乙烯（HMW-PE）
改性聚乙烯
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总结：合成方法有高压法、低压法、中 压法三种，其中低压法按其实施方法又 可分为淤浆法、气相法及溶液法。
聚乙烯工艺流程图(1)ppt课件
茂金属催化剂：
降低成本
链转移反应，生成长支链
非茂高性能催化剂高活性
高活性和单一活性中心
具有齐聚功能
双峰生产技术
熔体混合法（掺混）
多个反应器串联
复配两种以上的催化剂
45
总结
PE生产新工艺的不断开发，将极大地促进世 界PE工业的发展。目前冷凝及超冷凝技术在 我国PE的生产中得到了实际应用，并取得了 很好的效果。今后应该重点加强双峰技术在 我国PE生产中的应用，同时积极开发适合于 我国国情的新的生产工艺，以提高我国PE工 业生产的整体技术水平，促进我国聚乙烯行 业的快速发展
320°C 反应接近平推流，夹套撤热 单程转化率：20—40% 密度范围：0.916—0.936g/cm³ 分子量：10万—50万
31
高压聚乙烯生产流程图
7
乙烯
1
2
1 一次压缩机 2 二次压缩机 3 反应器 4 分离器 5低压贮 6 造控机 7料助压缩机
5 聚乙烯 去干燥
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二次压缩机
聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压) 有机化合物催化条件下进行聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。 这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量 高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190–210C)， 过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯 (LDPE)，它是支化结构的。
2 聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外 线作用下容易发生降解，炭黑对聚乙烯有优异的 光屏蔽作用。
3 受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等 反应。
8
成型性能
1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动 性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填 充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不 均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔 和变形。
聚乙烯ppt课件
介电常数又叫介质常数，介电系数或电容率，它是 表示绝缘能力特性的一个系数，以字母ε表示，单 位为法/米 。介电常数越大，分子极性越大。
常见溶剂的介电常数 ： H2O (水) 78.5 HCOOH (甲酸) 58.5 HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7 CH3OH (甲醇) 32.7 C2H5OH (乙醇) 24.5 CH3COCH3 (丙酮) 20.7 n-C6H13OH （正己醇）13.3 CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15 C6H6 (苯) 2.28 CCl4 (四氯化碳) 2.24 n-C6H14 （正己烷）1.88
挤出造粒系统
高压聚乙烯生产流程图
全混流釜式反应器图
釜式反应器的组合
管式反应器
SABTEC
公 司 的 洁 净 管 式 反 应 器
釜式法生产的LDPE分子量分布较窄， 支链多，适宜专用牌号生产；
管式法生产的LDPE分子量分布较宽， 支链较少，适宜大规模生产。
国外各公司普遍采用低温高活性催化 剂引发聚合体系，可降低反应温度和压力。 高压法生产LDPE目前向大型化、管式化方 向发展。发达国家普遍采用管式法生产工 艺。
PE耐环境应力开裂性(ESCR)与接触的介质有关， 也与密度、分子量、分子量分布有关。
分子量增加，分子量分布变窄，耐环境应力开 裂性能增加。
(4)化学性能
PE化学结构主要为碳氢组成，具有良好的化学稳定性。 一般情况下，PE可耐酸、碱和盐类水溶液的腐蚀，其中， 盐酸、硫酸、氢氟酸等在比较高的浓度下对PE也无明显破 坏作用，但PE不耐具有氧化作用的酸，如硝酸的腐蚀。
(5)耐老化性能
PE耐老化性能主要有耐热氧老化和大 气老化。
PE热稳定性比较好，但在高温时， PE易在热和光的作用下，与空气中的氧 反应。分子链断裂，发生热降解。
人教版乙烯与有机高分子材料PPT完美课件1
•
11．野花肆意开放，花丛间常可见一 队队小 面伶俐 的麻褐 色野兔 ，在那 里追逐 嬉戏， 天真烂 漫，活 灵活
•
12.“ 海 上 生 明 月， 天涯共 此时” ，让我 们把思 念托付 给明月 ，让那 皎洁的 月光带 着问候 飞向那 身处远 方也在 想念我 们的亲 人.
感谢观看，欢迎指导！
七、烯烃
1、定义：分子中含有碳碳双键的不饱和烃，叫做烯烃。 只含有一个碳碳双键的烃，叫做单烯烃
2、通式：CnH2n（n≥2），每减少两个H，多一个C=C
3、物理性质：随着碳原子数的增加，熔沸点依次升高； 碳原子数在2-4个的烯烃为气态； 烯烃中的碳和氢的质量分数为恒定值
4、化学性质：
（1）氧化：
2、常见合成纤维：
聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶 、芳纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶 ）、聚氯乙烯纤维（氯纶）
3、特点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等
4、用途：除了供人类穿着外，还可以制成绳索、渔网、工业 用滤布、以及飞机、船舶的结构材料等，广泛应用于工农业 生产的各个领域
按照碳骨架的 不同进行划分
按照成键方式的不同进行划分
（三）乙炔：
组成与结构：
分子式：C2H2 最简式：CH 电子式：
结构式：H-C≡C-H 结构简式：CH≡CH
空间构型：键角180º，所有原子共直线
（四）苯
组成与结构：
空间构型：平面正六边形，所有原子共平面，键角是120º 成键特点：六个碳原子之间的化学键完全相同，是一种介于单键
几个概念： （1）单体：能合成高分子的小分子物质被称为单体。 例：CH2=CH2 （2）链节：高分子中重复的结构单元称为链节 例：—CH2-CH2— （3）聚合度：高分子中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示 （4）聚合物：聚合反应生成的产物叫做聚合物
高分子材料-聚乙烯-219
塑料橡胶成型原材料课件
2. PE的聚集态结构（结晶性）
分子链柔顺性好，基本结构简单、规整， 结晶能力强。
①支化影响
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②相对分子质量
UHMWPE 过大 结晶困难 结晶度低于HDPE
③共聚
乙烯与- 烯烃共聚 结晶能力降低
④成型加工条件
快速冷却 降低结晶度（提高产品透明度）
塑料橡胶成型原材料课件
塑料橡胶成型原材料课件
表 PE和一些塑料透气率的比较
塑料橡胶成型原材料课件
从表中看出:
① PE的透气性随密度的增加而减小。(HDPE<LDPE)
② 与其它塑料比较，PE对O2、N2、CO2等透气率较大， 但对水蒸气透过率低。因此，PE薄膜不适宜长时 间包装需保持香味的物品，但适合防潮或包装需防 止水气散失的物品。
塑料橡胶成型原材料课件
七、氯化聚乙烯 （PE—C）
1963年工业化，PE（LDPE和HDPE）直接氯化 制取。 1．制备 ① 溶液法 ② 悬浮法 ③固相法
(CH2
CH)x (CH2 Cl
CH2) y
n
塑料橡胶成型原材料课件 2．性能
规整程度被破坏，结晶能力↓，无定形部 分↑，Tg↓，柔性↑。
塑料工业使用PE—C，含氯量在36%。此时易分散，加工 性能好、冲击强度高。PE—C耐化学药品性、耐磨耗性、耐 候性和耐应力开裂性优，低温性能优良，具有阻燃性，良好 的加工性。（电气性能与耐热性能与PVC相似，加工过程易 分解出氯化氢，需加入热稳定剂）。
军工和体育器材
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五、茂金属聚乙烯（mPE）
1
表 两种催化剂及其聚合产物情况对比
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《高密度聚乙烯HDPE》PPT课件
5
编辑ppt
(1)搅拌釜式浆液聚合
搅拌釜式浆液聚合典型代表为Basell公司的Hostalen技术和三井油化公司的CX技术， Hos．talen技术采用Hoeehst公司首创的搅拌釜工艺，使用双反应器，可以进行串联和并 联使用，该工艺中，聚合反应溶剂为正已烷，催化剂为高活性z—N催化剂，乙烯和氢气混 合后进入第一反应器，与催化剂混合发生聚合反应，反应器内聚合物以淤浆形式悬浮在己 烷中，聚合温度约为80℃ ，聚合压力小于10 bar，此工艺可以生产产品密度范围为 0．942～0．965 g／cm3，熔融指数范围为0．2～80，共聚单体为丙稀和丁烯一1，生产 传统HDPE和双峰HDPE，高密度管材性能优异，适合制作受压管材，达到PE100+。淤浆 法釜式反应器连续聚合工艺的特点是：操作压力和操作温度低；双釜反应器可通过采用并 联及串联不同的形式生产单峰及双峰产品；工艺操作弹性高，产品牌号转换快，对原料纯 度要求不高；共聚单体采用丙烯，1一丁烯；采用已烷作溶剂，回收单元简单。目前该方 法被世界上许多生产厂家采用。该工艺的特点是聚合在惰性烃稀释剂中进行的。
乙烯是通过乙烯（ CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。
பைடு நூலகம்
聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下
进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分
子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，
其工艺流程为：新鲜的聚合级乙烯在干燥后将配制分子量调节剂氢，防冻剂和循环 稀释剂异丁烷混合后送入多环管连续流程反应器中，并将催化剂补充异丁烷充入反 应器内。反应温度为106.7摄氏度，压力为3.9MPa。聚合物和稀释剂余浆借助轴流 泵在6m/s的速度下通过环管反应器。反应器夹套中的水冷却控制反应温度，聚合物 固体由环管反应器中竖式沉降口排出。从而使淤浆浓度可达到55%，转化率为 98%—99%。聚合物排出后去闪蒸将异丁烷及残余单体排出到稀释剂回收装置中。 其他固体聚合物与添加剂混合并造粒。
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第二章 热塑性塑料
第一节 聚乙烯 1.1 预备知识 1.2 聚乙烯的品种与合成条件 1.3 聚乙烯的结构与性能特点（重点） 1.4 聚乙烯的应用 1.5 聚乙烯的改性——交联PE(重点) 1.6 其它种类的聚乙烯——UHMWPE （重点）
1.1 预备知识
<一>熔体流动指数 （MFI）：在规定的温 度和压力下，试样熔体 每 10min 通 过 标 准 出 料 模孔的总重量(克)。单 位:g/10min。
MFI 的 大 小 与 分 子 量大小基本成反比。
砝 码 重 2160g ， 料 筒 内 径 9.544mm ， 出 料 模 孔 内 径 2.095mm，长8mm。
<二>热变形温度（HDT）：塑料试样在静弯曲负荷作 用下，浸入一种等速升温的液体(或空气)传热介质中， 当试样受热变形，变形量达到一定时的温度。
等），因为塑料材料加工过程中有残余内应 力存在，使得材料在远远低于屈服应力值时 就发生了开裂的现象称为环境应力开裂。是 聚烯烃塑料，特别是PE特有的现象。
耐环境应力开裂性： HDPE < LLDPE < LDPE
4. 热性能 PE耐热性低 HDT：HDPE > LLDPE > LDPE MFI提高（分子量下降）, HDT降低。 PE耐寒性好 MFI减小，耐寒性提高。 PE的导热性在塑料里比较高
HDPE>LLDPE>LDPE 膨胀系数大
HDPE<LLDPE<LDPE
5. 耐化学药品性 良好的化学稳定性； 较好的耐溶剂性； 低表面能，黏附性低。
6. 电性能 优异的电绝缘性（>1016 Ω.cm) 可做高频、高压绝缘材料。
性能
HDPE
LDPE 的 合 成 方 法 是 英 国 帝 国 化 学 公 司 （ICI），在1933年发明，在1939年工业化。
低压法是德国化学家Ziegler1953年发明， 1957年工业化。
中压法是美国菲利浦石油化学公司发明， 1957年工业化。
线性低密度聚乙烯（LLDPE的合成）
乙烯与少量α-烯烃共聚 在低压（1.4-2.1MPa）和较低温度（75-90oC）
式为：
CH2 CH2 n
英文为：polyethylene, 缩写为：PE。
<二> 聚乙烯的单体来源
主要来源：石油烷烃热裂解、分离精制。
单体 来源
次要来源
乙醇脱水 乙炔加氢 从天然气中分离
<三> 合成方法和品种
方法
高压
中压
聚 合 压 力（ M P a ） 1 5 0 -3 0 0
1.8-8.0
聚 合 温 度 （ oC） 180-200
结晶结构 规整
熔点 提高
LDPE
LLDPE
HDPE
10~30
10~30
<10
～30
0
0
55~65
～70
80~95
0.91～0.93 0.92～0.935 0.94～0.965
80～95
90～105 110～130
3. 分子量对结晶的影响
HDPE：提高分子量对结晶度几乎没有影响。 LDPE：提高分子量会导致结晶度略有提高。
下聚合。 催化剂：CrO3＋TiCl4＋无机氧化物载体 聚合机理：配位聚合(阴离子聚合） 产物比重：0.92-0.935。 20世纪70年代出现的。
1.3 聚乙烯的结构与性能特征
<一> LDPE、HDPE和LLDPE的链结构
LDPE：存在大量的长支链和短支链。
HDPE：只有少量的短支链。
LLDPE：有较多的短支链，但没有长支链。
结晶度, 密度： LDPE < LLDPE < 拉伸强度： LDPE < LLDPE < 硬度： LDPE < LLDPE <
HDPE HDPE HDPE
抗蠕变性： LDPE < LLDPE < HDPE
抗冲击性： LDPE > LLDPE > HDPE
分子量提高，PE各项力学性能均提高。
3. 环境应力开裂 在外界环境的作用下（例如溶剂、氧气
分子量 提高
增大分子 间的缠结
提高分子 间的相互
作用
<三> 性能
1. 基本性质 无臭、无味、无毒； 乳白色蜡状固体，半透明或不透明； 透水率低但透气性大； 易燃，是最易燃的塑料之一。
2. 力学性能
•聚乙烯的强度主要是其结晶结构提供的；
•分子链柔顺；
•分子间的作用力弱。 聚乙烯力学性能一般： （1）拉伸强度比较低 （2）硬度不高 （3）抗蠕变性差 （4）抗冲击性能较好。
通常定义，固体在温度每升高1℃时，在某一方向 上的长度增量ΔL／Δt与室温下（严格些应是0℃时） 同方向上的长度L0之比，叫做固体的线胀系数α， (Linear expansion factor)
L/t(Lt L0)/t(t0)
L0
L0
1.2 聚乙烯的品种和合成条件
<一> 聚乙烯的定义 聚乙烯是乙烯聚合而成的聚合物，分子
压 力 1.82MPa 或 0.46MPa ， 升 温 速 率 2℃/min 或5℃/min
<三> 维卡温度(维卡软化温度），是指测定 高分子材料在合适的液体传热介质中，在一 定的负荷、一定的等速升温条件下，试样被1 毫米2压针头压入1毫米时的温度。
<四> 固体线膨胀系数
固体的膨胀比气体和液体小得多，直接测定固体 的体积膨胀比较困难。但根据固体（非晶体或多 晶体）在温度升高时形状不变可以推知，固体在 各方向上膨胀规律相同。因此可以用固体在一个 方向上的线膨胀规律来表现它的体膨胀。
<二> PE的聚集态结构
1. PE的结构特征
PE分子链 的特点：
分子链非常柔顺，Tg～-125oC。 结构单元对称、规整
PE非常容易结晶、而且结晶度很高（>55%)。
在使用温度下，PE中大量结晶相和少量无定形 结构并存。
2. 支化度对结晶的影响
链规整性 提高
结晶度 提高
密度 提高
性能 短支链支化度/1000C 长支链支化度/1000C 结晶度/% 密度/（g.cm-3） 最高使用温度/oC
130-270
引发催化体系
O2 和有机 过氧化物
过渡金属氧 化物
聚合机理
自由基
离子
产物比重
0.91-0.93 0.926-0.94
0 .9 4 1 -0 .9 6 5
产物品种
LDPEM DPEHDPE低压 1.3 100 A l(C 2H 5)2 + TiCl4 离子 0 .9 4 1 -0 .9 6 5
第一节 聚乙烯 1.1 预备知识 1.2 聚乙烯的品种与合成条件 1.3 聚乙烯的结构与性能特点（重点） 1.4 聚乙烯的应用 1.5 聚乙烯的改性——交联PE(重点) 1.6 其它种类的聚乙烯——UHMWPE （重点）
1.1 预备知识
<一>熔体流动指数 （MFI）：在规定的温 度和压力下，试样熔体 每 10min 通 过 标 准 出 料 模孔的总重量(克)。单 位:g/10min。
MFI 的 大 小 与 分 子 量大小基本成反比。
砝 码 重 2160g ， 料 筒 内 径 9.544mm ， 出 料 模 孔 内 径 2.095mm，长8mm。
<二>热变形温度（HDT）：塑料试样在静弯曲负荷作 用下，浸入一种等速升温的液体(或空气)传热介质中， 当试样受热变形，变形量达到一定时的温度。
等），因为塑料材料加工过程中有残余内应 力存在，使得材料在远远低于屈服应力值时 就发生了开裂的现象称为环境应力开裂。是 聚烯烃塑料，特别是PE特有的现象。
耐环境应力开裂性： HDPE < LLDPE < LDPE
4. 热性能 PE耐热性低 HDT：HDPE > LLDPE > LDPE MFI提高（分子量下降）, HDT降低。 PE耐寒性好 MFI减小，耐寒性提高。 PE的导热性在塑料里比较高
HDPE>LLDPE>LDPE 膨胀系数大
HDPE<LLDPE<LDPE
5. 耐化学药品性 良好的化学稳定性； 较好的耐溶剂性； 低表面能，黏附性低。
6. 电性能 优异的电绝缘性（>1016 Ω.cm) 可做高频、高压绝缘材料。
性能
HDPE
LDPE 的 合 成 方 法 是 英 国 帝 国 化 学 公 司 （ICI），在1933年发明，在1939年工业化。
低压法是德国化学家Ziegler1953年发明， 1957年工业化。
中压法是美国菲利浦石油化学公司发明， 1957年工业化。
线性低密度聚乙烯（LLDPE的合成）
乙烯与少量α-烯烃共聚 在低压（1.4-2.1MPa）和较低温度（75-90oC）
式为：
CH2 CH2 n
英文为：polyethylene, 缩写为：PE。
<二> 聚乙烯的单体来源
主要来源：石油烷烃热裂解、分离精制。
单体 来源
次要来源
乙醇脱水 乙炔加氢 从天然气中分离
<三> 合成方法和品种
方法
高压
中压
聚 合 压 力（ M P a ） 1 5 0 -3 0 0
1.8-8.0
聚 合 温 度 （ oC） 180-200
结晶结构 规整
熔点 提高
LDPE
LLDPE
HDPE
10~30
10~30
<10
～30
0
0
55~65
～70
80~95
0.91～0.93 0.92～0.935 0.94～0.965
80～95
90～105 110～130
3. 分子量对结晶的影响
HDPE：提高分子量对结晶度几乎没有影响。 LDPE：提高分子量会导致结晶度略有提高。
下聚合。 催化剂：CrO3＋TiCl4＋无机氧化物载体 聚合机理：配位聚合(阴离子聚合） 产物比重：0.92-0.935。 20世纪70年代出现的。
1.3 聚乙烯的结构与性能特征
<一> LDPE、HDPE和LLDPE的链结构
LDPE：存在大量的长支链和短支链。
HDPE：只有少量的短支链。
LLDPE：有较多的短支链，但没有长支链。
结晶度, 密度： LDPE < LLDPE < 拉伸强度： LDPE < LLDPE < 硬度： LDPE < LLDPE <
HDPE HDPE HDPE
抗蠕变性： LDPE < LLDPE < HDPE
抗冲击性： LDPE > LLDPE > HDPE
分子量提高，PE各项力学性能均提高。
3. 环境应力开裂 在外界环境的作用下（例如溶剂、氧气
分子量 提高
增大分子 间的缠结
提高分子 间的相互
作用
<三> 性能
1. 基本性质 无臭、无味、无毒； 乳白色蜡状固体，半透明或不透明； 透水率低但透气性大； 易燃，是最易燃的塑料之一。
2. 力学性能
•聚乙烯的强度主要是其结晶结构提供的；
•分子链柔顺；
•分子间的作用力弱。 聚乙烯力学性能一般： （1）拉伸强度比较低 （2）硬度不高 （3）抗蠕变性差 （4）抗冲击性能较好。
通常定义，固体在温度每升高1℃时，在某一方向 上的长度增量ΔL／Δt与室温下（严格些应是0℃时） 同方向上的长度L0之比，叫做固体的线胀系数α， (Linear expansion factor)
L/t(Lt L0)/t(t0)
L0
L0
1.2 聚乙烯的品种和合成条件
<一> 聚乙烯的定义 聚乙烯是乙烯聚合而成的聚合物，分子
压 力 1.82MPa 或 0.46MPa ， 升 温 速 率 2℃/min 或5℃/min
<三> 维卡温度(维卡软化温度），是指测定 高分子材料在合适的液体传热介质中，在一 定的负荷、一定的等速升温条件下，试样被1 毫米2压针头压入1毫米时的温度。
<四> 固体线膨胀系数
固体的膨胀比气体和液体小得多，直接测定固体 的体积膨胀比较困难。但根据固体（非晶体或多 晶体）在温度升高时形状不变可以推知，固体在 各方向上膨胀规律相同。因此可以用固体在一个 方向上的线膨胀规律来表现它的体膨胀。
<二> PE的聚集态结构
1. PE的结构特征
PE分子链 的特点：
分子链非常柔顺，Tg～-125oC。 结构单元对称、规整
PE非常容易结晶、而且结晶度很高（>55%)。
在使用温度下，PE中大量结晶相和少量无定形 结构并存。
2. 支化度对结晶的影响
链规整性 提高
结晶度 提高
密度 提高
性能 短支链支化度/1000C 长支链支化度/1000C 结晶度/% 密度/（g.cm-3） 最高使用温度/oC
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引发催化体系
O2 和有机 过氧化物
过渡金属氧 化物
聚合机理
自由基
离子
产物比重
0.91-0.93 0.926-0.94
0 .9 4 1 -0 .9 6 5
产物品种
LDPEM DPEHDPE低压 1.3 100 A l(C 2H 5)2 + TiCl4 离子 0 .9 4 1 -0 .9 6 5