聚乙烯 简介ppt
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聚乙烯课件
承载制品——要求强度高——选MFI小的品级
注塑成型
薄壁长流程制品——对流动性要求高——选 MFI大的品级
LDPE——要求慢速冷却
挤出成型
HDPE——要求快速冷却
1、聚乙烯结晶能力高，制品收缩大（1.8-2.2％） （注塑制品应注意）。 2、聚乙烯加工时应避免熔体与空气直接接触；应 加入抗氧剂。
3、应避免与有机或化学药品接触。 4、加工温度范围：150~220℃
2.6聚乙烯的耐化学药品性
1、良好的化学稳定性； 2、较好的耐溶剂性； 3、低表面能，黏附性低。
2.7聚乙烯的加工性能
1、吸水率低，加工前不必干燥 2、分子量和支化度对熔体速率有很大影响： 分子量 MFI 分子量相同， 支化度 ，MFI 3、熔体流动性: LDPE>HDPE 注射、或薄膜吹塑时应选用MFI高的PE；型材 的挤出和中空吹塑应选用MFI低的PE。
技术部
一、聚乙烯分类及合成 1.1聚乙烯的现状及历史 1.2聚乙烯的定义及分类 1.3聚乙烯的合成
二、聚乙烯的结构与性能特征 2.1聚乙烯的基本性质 2.2聚乙烯的力学性质 2.3聚乙烯的热性能 2.4聚乙烯的电性能
2.5聚乙烯的环境应力开裂性 2.6聚乙烯的耐化学药品性 2.7聚乙烯的加工性能 三、聚乙烯的应用 3.1LDPE的用途 3.2HDPE的用途 3.3LLDPE的用途 3.4聚乙烯在各类制品中所占比例 3.5聚乙烯常用牌号
线型低密度聚乙烯（LLDPE）Line lowDensity Polyethylene树脂。是乙烯与少量 的α 烯烃共聚（约含量8%），形成在线型乙 烯主链上，带有非常短小的共聚单体支链的 分子结构。结构与HDPE相似，密度与LDPE相 似。
1.3聚乙烯的合成
聚乙烯 简介ppt
❖ 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
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
拉伸强度比较低，表面硬度不高，抗蠕 变性差，只有抗冲击性比较好
PE力学性能受密度、结晶度、相对分子 量的影响很大，随着这几种指标的提高，
保鲜膜
封口袋
二、 热性能
PE的耐热性不高，其热变形温度是塑料材 料中很低的，不同种类的聚乙烯热变形温 度有差异，随相对分子质量和结晶度的提 高有所改善。但是耐低温性很好
❖ 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。
聚乙烯的热导率在塑料中属于较高的，
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。
聚乙烯
❖ 聚乙烯是由乙烯单体自由基聚合而成的 聚合物，缩写为PE
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。
《塑料聚乙烯》课件
汽车等
技术创新：聚 乙烯的生产技 术不断进步， 提高了产品质 量和生产效率
环保要求提高： 随着环保意识的 提高，聚乙烯的 环保性能将成为 市场发展的重要
因素
聚乙烯的环保与 安全
环保要求及措施
减少塑料污染：减少塑料 垃圾的产生，提高回收利 用率
环保材料：使用可降解、 可回收的环保材料
环保生产：采用环保的生 产工艺，减少能源消耗和 污染排放
环境风险：聚乙烯可能对环境 造成污染，需注意回收和处理
废弃物的处理与利用
聚乙烯废弃物：塑料瓶、塑料袋等
回收利用：再生塑料、能源回收
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
处理方法：焚烧、填埋、回收利用
环保意义：减少环境污染，节约资 源
聚乙烯的未来发 展前景
新技术及新产品的研发
生物降解聚乙烯：可降解，环保
熔点：LDPE熔点为105-115℃，HDPE 熔点为130-140℃
硬度：LDPE硬度较低，HDPE硬度较高
耐热性：LDPE耐热性较差，HDPE耐热 性较好
耐化学性：LDPE耐化学性较差，HDPE 耐化学性较好
电绝缘性：聚乙烯具有良好的电绝缘性
化学性能
耐化学性：聚乙烯具有良好的耐化 学性，对酸、碱、盐等化学物质具 有较高的耐受性。
技术进步：新型聚乙烯材料的研发和应用，提高了聚乙烯的性能和用途 政策支持：政府对环保产业的支持力度加大，为聚乙烯的发展提供了政策保障
政策法规对行业发展的影响
环保法规：对聚乙烯生产过程 中的环保要求越来越严格
贸易政策：国际贸易政策对聚 乙烯进出口的影响
产业政策：政府对聚乙烯行业 的扶持政策
技术法规：对聚乙烯产品质量 和技术要求的法规更新
技术创新：聚 乙烯的生产技 术不断进步， 提高了产品质 量和生产效率
环保要求提高： 随着环保意识的 提高，聚乙烯的 环保性能将成为 市场发展的重要
因素
聚乙烯的环保与 安全
环保要求及措施
减少塑料污染：减少塑料 垃圾的产生，提高回收利 用率
环保材料：使用可降解、 可回收的环保材料
环保生产：采用环保的生 产工艺，减少能源消耗和 污染排放
环境风险：聚乙烯可能对环境 造成污染，需注意回收和处理
废弃物的处理与利用
聚乙烯废弃物：塑料瓶、塑料袋等
回收利用：再生塑料、能源回收
添加标题
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处理方法：焚烧、填埋、回收利用
环保意义：减少环境污染，节约资 源
聚乙烯的未来发 展前景
新技术及新产品的研发
生物降解聚乙烯：可降解，环保
熔点：LDPE熔点为105-115℃，HDPE 熔点为130-140℃
硬度：LDPE硬度较低，HDPE硬度较高
耐热性：LDPE耐热性较差，HDPE耐热 性较好
耐化学性：LDPE耐化学性较差，HDPE 耐化学性较好
电绝缘性：聚乙烯具有良好的电绝缘性
化学性能
耐化学性：聚乙烯具有良好的耐化 学性，对酸、碱、盐等化学物质具 有较高的耐受性。
技术进步：新型聚乙烯材料的研发和应用，提高了聚乙烯的性能和用途 政策支持：政府对环保产业的支持力度加大，为聚乙烯的发展提供了政策保障
政策法规对行业发展的影响
环保法规：对聚乙烯生产过程 中的环保要求越来越严格
贸易政策：国际贸易政策对聚 乙烯进出口的影响
产业政策：政府对聚乙烯行业 的扶持政策
技术法规：对聚乙烯产品质量 和技术要求的法规更新
PE聚乙烯.ppt
还可根据密度分为：高密度聚乙烯HDPE、中密 度聚乙烯MDPE、低密度聚乙烯LDPE。
按分子量的不同，聚乙烯可分为四类： 1）11万以下为中等分子量聚乙烯； 2）11～25万为高分子量聚乙烯； 3）25～150万为特高分子量聚乙烯； 4）150万以上为超高分子量聚乙烯
UHMWPE
2．发展历史 最早出现的是高压法合成的 (LDPE)，是英国帝国化学
（3）低压法
乙烯的低压聚合法又称齐格勒（Zieglor）法。 1953年德国化学家齐格勒(Ziegler)发明在特殊催 化剂作用下，用低压合成了高密度聚乙烯(HDPE), 1957年投入工业化生产。
齐格勒法：
是用ⅣB-Ⅷ族过渡金属的卤化物为主催化剂； Ⅰ－ⅢA族的金属烷基化合物为助催化剂。
二、聚乙烯的聚合
1 主要原料
现在，大量的乙烯来自石油和天然气，其中的乙 烷、丙烷等高温裂解时，能得到高产率的乙烯。
乙烯CH2＝CH2是一种具有分子结构对称，无极 性（偶极矩为0.00），分子中的双键，不易打开 聚合的化合物。
要聚合，条件比较苛刻，在高温高压条件 下，或特殊催化剂存在下，方能聚合。
密度和结晶度也介于两者之间，要更接近于 HDPE。
பைடு நூலகம்
在同一密度下 LLDPE的熔点和刚性比 LDPE高， 这是因为 LLDPE的短链分支较少，能形成较大 的完整晶体；
在相同的熔融指数和密度时，LLDPE的抗冲强度、 伸长率、耐环境应力开裂性远比 LDPE为好；
LLDPE的抗穿刺性是聚乙烯中最好的，特别适 宜制薄膜；在薄膜性能相同时，LLDPE可比 LDPE减薄20。
乙烯在高温、高压下聚合，容易发生链转移，使聚 乙烯分子中，含有多种不同形式的长短支链，形成 分支较多的线型大分子：
按分子量的不同，聚乙烯可分为四类： 1）11万以下为中等分子量聚乙烯； 2）11～25万为高分子量聚乙烯； 3）25～150万为特高分子量聚乙烯； 4）150万以上为超高分子量聚乙烯
UHMWPE
2．发展历史 最早出现的是高压法合成的 (LDPE)，是英国帝国化学
（3）低压法
乙烯的低压聚合法又称齐格勒（Zieglor）法。 1953年德国化学家齐格勒(Ziegler)发明在特殊催 化剂作用下，用低压合成了高密度聚乙烯(HDPE), 1957年投入工业化生产。
齐格勒法：
是用ⅣB-Ⅷ族过渡金属的卤化物为主催化剂； Ⅰ－ⅢA族的金属烷基化合物为助催化剂。
二、聚乙烯的聚合
1 主要原料
现在，大量的乙烯来自石油和天然气，其中的乙 烷、丙烷等高温裂解时，能得到高产率的乙烯。
乙烯CH2＝CH2是一种具有分子结构对称，无极 性（偶极矩为0.00），分子中的双键，不易打开 聚合的化合物。
要聚合，条件比较苛刻，在高温高压条件 下，或特殊催化剂存在下，方能聚合。
密度和结晶度也介于两者之间，要更接近于 HDPE。
பைடு நூலகம்
在同一密度下 LLDPE的熔点和刚性比 LDPE高， 这是因为 LLDPE的短链分支较少，能形成较大 的完整晶体；
在相同的熔融指数和密度时，LLDPE的抗冲强度、 伸长率、耐环境应力开裂性远比 LDPE为好；
LLDPE的抗穿刺性是聚乙烯中最好的，特别适 宜制薄膜；在薄膜性能相同时，LLDPE可比 LDPE减薄20。
乙烯在高温、高压下聚合，容易发生链转移，使聚 乙烯分子中，含有多种不同形式的长短支链，形成 分支较多的线型大分子：
聚乙烯(PE)
聚乙烯（PE）第一节聚乙烯（PE）1.1 概述聚乙烯是塑料中分子结构最简单的一种，价格相对较低，具有优良的电绝缘性以及很好的耐化学腐蚀性，容易加工成型，目前是世界上产量最高的塑料之一。
最先发明的聚乙烯是高压法即低密度聚乙烯（LDPE 密度为0.910~0.925ｇ/cm3）,次为低压及中压法即高密度聚乙烯（HDPE 密度为0.941~0.965ｇ/cm3）。
1933年英国ICI公司首先发现在1000~3000㎏/cm2高压下，乙烯能够聚合成白色蜡状固体聚乙烯，1939年开始工业化生产；1953年德国齐格勒通过低压法得到高密度聚乙烯，1957年工业化生产；1954年美国菲利普石油公司通过中压法亦获得高密度聚乙烯，1957年工业化生产。
1.2 聚乙烯生成原理1.2.1 低密度聚乙烯（LDPE）低密度聚乙烯通常以微量氧或有机过氧化合物为引发剂在1500~3000㎏/cm2压力下，温度为180℃时，在反应器中聚合成低密度聚乙烯。
由于高压聚乙烯属于自由基型聚合机理，突出特点是反应温度高于一般自由基聚合，因此高压聚乙烯带有较多支链，结晶度相对较低，并且由于支链存在，分子堆砌不紧密，使得密度较低，产品的软化温度、刚性、硬度均比较低。
1.2.2 高密度聚乙烯（HDPE）高密度聚乙烯可通过低压法或中压法获得。
a.低压聚合法（齐格勒法Ziegler）该法是用齐格勒催化剂在14㎏/cm2压力下，温度约为100℃时聚合。
b.中压聚合法（菲利普斯法Phillips）该法采用过渡金属氧化物为催化剂，在20~40㎏/cm2压力下，温度为130~270℃时，乙烯溶于稀类溶剂中进行溶液聚合。
高压聚乙烯由于分子中基本没有支链，因此结晶度相对较高，分子堆砌紧密，密度较高，产品的软化温度、刚性、硬度均比较高。
1.3 聚乙烯（PE）的分类低密度聚乙烯LDPE高密度聚乙烯HDPE中密度聚乙烯MDPE线型低密度聚乙烯LLDPE低相对分子质量聚乙烯LMWPE极低密度聚乙烯VLDPE高相对分子质量高密度聚乙烯HMWHDPE超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE1.4 聚乙烯的加工1.4.1 聚乙烯加工应注意的几点a. 聚乙烯吸湿性低，为0.01%，除加有吸湿性添加剂外，成型加工前一般不予以干燥，特殊情况下干燥温度为70~80℃，干燥时间为1～2小时。
聚乙烯(材料科学)课件
乙烯的共聚同样也可以采用Ziegler-Natta做引发剂，聚 合温度50℃~70℃
乙烯和a-烯烃的竞聚率有很大差别，对共聚物的组成和分 布有一定的影响
乙烯和a-烯烃配位共聚的竞聚率
烯烃共单体的活性与均聚时类似，即
乙烯＞ 丙烯＞１－丁烯 ＞１－己烯
分类
线性 低密 度聚 乙烯
物化性质
生产工艺 用途
9烯类聚合物
9.1聚乙烯 • 1.1自由基法低密度聚乙烯（LDPE） • 1.2线性低密度聚乙烯（LLDPE） • 1.3高密度聚乙烯(HDPE) • 1.4乙烯共聚物
应用十分广泛的聚乙烯产品
结构的性能 （工业上的聚乙 烯分为三大类）
理论上还有少数其他合成方法
低密度 聚乙烯
自由基聚合
线性低密度 聚乙烯
密度0.918~0.940，熔点 122~124℃，机械性能介 于高密度和低密度聚乙烯之 间，耐低温性能比普通低密 度聚乙烯好，耐环境应力开 裂性比普通低密度聚乙烯高
数十倍。
共聚过程生成的 LLDPE聚合物具有 比一般LDPE更窄的 分子量分布，同时具 有线性结构使其有着 不同的流变特性。 LLDPE的熔融流动 特性适l应新工艺的 要求，特别是用薄膜 挤出工艺，可产出高
① 低密度聚乙烯 的短支链数、
可采用管式反应器
长支链数、平 均分子量、分
子量分布有较
多级釜式反应器
大的变 ② 短支链控制着
结晶度、刚性
② 氧用量的控制
和密度，也影 响着熔体的流
重要的是要控制氧在最高安全极限浓度以内，动性
准确计量，在乙烯压缩前加入
2.线性低密度聚乙烯（LLDPE）
Ziegler-Natta(齐格勒-纳塔 )引发体系 在较温和的温度下，乙烯只要与5%a-烯烃共聚引入少 量侧基，就足以破坏共聚物的 规整性，将低结晶度，改善抗 冲强度和环境应力开裂。 这类共聚物基本上保持线性结构， 类似梳形密度也较低 （0.910~0.940g/cm3）
乙烯和a-烯烃的竞聚率有很大差别，对共聚物的组成和分 布有一定的影响
乙烯和a-烯烃配位共聚的竞聚率
烯烃共单体的活性与均聚时类似，即
乙烯＞ 丙烯＞１－丁烯 ＞１－己烯
分类
线性 低密 度聚 乙烯
物化性质
生产工艺 用途
9烯类聚合物
9.1聚乙烯 • 1.1自由基法低密度聚乙烯（LDPE） • 1.2线性低密度聚乙烯（LLDPE） • 1.3高密度聚乙烯(HDPE) • 1.4乙烯共聚物
应用十分广泛的聚乙烯产品
结构的性能 （工业上的聚乙 烯分为三大类）
理论上还有少数其他合成方法
低密度 聚乙烯
自由基聚合
线性低密度 聚乙烯
密度0.918~0.940，熔点 122~124℃，机械性能介 于高密度和低密度聚乙烯之 间，耐低温性能比普通低密 度聚乙烯好，耐环境应力开 裂性比普通低密度聚乙烯高
数十倍。
共聚过程生成的 LLDPE聚合物具有 比一般LDPE更窄的 分子量分布，同时具 有线性结构使其有着 不同的流变特性。 LLDPE的熔融流动 特性适l应新工艺的 要求，特别是用薄膜 挤出工艺，可产出高
① 低密度聚乙烯 的短支链数、
可采用管式反应器
长支链数、平 均分子量、分
子量分布有较
多级釜式反应器
大的变 ② 短支链控制着
结晶度、刚性
② 氧用量的控制
和密度，也影 响着熔体的流
重要的是要控制氧在最高安全极限浓度以内，动性
准确计量，在乙烯压缩前加入
2.线性低密度聚乙烯（LLDPE）
Ziegler-Natta(齐格勒-纳塔 )引发体系 在较温和的温度下，乙烯只要与5%a-烯烃共聚引入少 量侧基，就足以破坏共聚物的 规整性，将低结晶度，改善抗 冲强度和环境应力开裂。 这类共聚物基本上保持线性结构， 类似梳形密度也较低 （0.910~0.940g/cm3）
超高分子量聚乙烯.pptx
十氢萘
烷烃类
UHMWPE理想的溶剂， 低温下溶解，冻胶丝 可不经萃取直接牵伸
价格昂贵，我国 目前无大量生产
价格便宜
馏程高，需增加 萃取工艺，使用 关键为如何降低 溶剂在纤维成品 中的含量。
杭州翔盛高强第纤9维页材/共料21股页份有限公司
2.超高分子量聚乙烯纤维生产原理
2.2 丝条纺制
双螺杆挤出机
螺杆挤出机的作用为物料的传输-搅拌-加热-加压，将 UHMWPE大分子链解缠，赋予大分子链间适当的缠结点密度。
UHMWPE具有优异的冲击能吸收性，噪声阻尼性能很好，具有优良的 消音效果。
杭州翔盛高强第纤1维4页材/共料2股1页份有限公司
3.超高分子量聚乙烯纤维的性能
3.6、耐低温性 UHMWPE具有优异的耐低温性，在液氦温度（-269℃）下仍具有延展
性，因而能够用作核工业的耐低温部件。 3.7、卫生无毒性
UHMWPE有极低的摩擦因数（0.05～0.11），故自润滑性优异。当它 以滑动或转动形式工作时，比钢和黄铜加润滑油后的润滑性还要好。因此， 在摩擦学领域UHMWPE被誉为成本/性能非常理想的摩擦材料。 3.4、耐化学药品性
UHMWPE具有优良的耐化学药品性，除强氧化性酸液外，在一定温度 和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机介质（荼溶剂除 外）。在20℃和80℃的80种有机溶剂中浸渍30d，外表无任何反常现象，其 它物理性能也几乎没有变化。 3.5、冲击能吸收性
医疗
网和各种织物：防弹背心和衣服、
Title in
军he事re
Title in
he船re舶
防切割手套等，其中防弹衣的防弹 效果优于芳纶。超高分子量聚乙烯 纤维织成不同纤度的绳索，取代了
聚乙烯介绍图例版PPT课件
面防腐涂层。
.
14
LLDPE可分为Z-N催化剂和茂金属催化两种，首先介绍Z-N 催化剂LLDPE。LLDPE与LDPE应用范围重合较多。
外观
分子结构
结晶度
分子量分布
与LDPE相似
乳白色、无味、 无毒表面无光
泽的
粉末或蜡状颗 粒
为线性结构， 并有短的支链
短支链数量高 于Байду номын сангаасDPE
结构类似于 HDPE
结晶度 50~55%之间
• 年用量2000万吨， 其中薄膜占70%， 涂覆膜11%。
• 年用量为3000万吨，
主要是取代LDPE的 薄膜市场，薄膜占 80%，但由于LDPE 具有高透明度、易 于加工，LLDPE树 脂仍无法全部取代， 其次有注塑及滚塑 制品。
聚乙烯树脂主要有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯 （LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）三大类
度不同。
密度
MFI
• 分子量越高MFI 越 低。
• 支化度越高 ，MFI 越高。
• 超高分子量聚乙烯 树脂
• 线型结构的热塑性 工程塑料
UHMWPE
熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会 (ASTM)根据美国杜邦公司惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先 让塑料粒在一定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下， 融化成塑料流体，然后通过一直径为2.095mm圆管所流出的克（g）数。其值越 大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。
单体首先与嗜电性金属配位形成π络合物；反应经过
四中心的插入过程，包括两个同时进行的化学过程。 增长链端阴离子对C=C双键β碳的亲核进攻，二是金 属阳离子对烯烃π键的亲电进攻。反应属阴离子性质。
.
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LLDPE可分为Z-N催化剂和茂金属催化两种，首先介绍Z-N 催化剂LLDPE。LLDPE与LDPE应用范围重合较多。
外观
分子结构
结晶度
分子量分布
与LDPE相似
乳白色、无味、 无毒表面无光
泽的
粉末或蜡状颗 粒
为线性结构， 并有短的支链
短支链数量高 于Байду номын сангаасDPE
结构类似于 HDPE
结晶度 50~55%之间
• 年用量2000万吨， 其中薄膜占70%， 涂覆膜11%。
• 年用量为3000万吨，
主要是取代LDPE的 薄膜市场，薄膜占 80%，但由于LDPE 具有高透明度、易 于加工，LLDPE树 脂仍无法全部取代， 其次有注塑及滚塑 制品。
聚乙烯树脂主要有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯 （LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）三大类
度不同。
密度
MFI
• 分子量越高MFI 越 低。
• 支化度越高 ，MFI 越高。
• 超高分子量聚乙烯 树脂
• 线型结构的热塑性 工程塑料
UHMWPE
熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会 (ASTM)根据美国杜邦公司惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先 让塑料粒在一定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下， 融化成塑料流体，然后通过一直径为2.095mm圆管所流出的克（g）数。其值越 大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。
单体首先与嗜电性金属配位形成π络合物；反应经过
四中心的插入过程，包括两个同时进行的化学过程。 增长链端阴离子对C=C双键β碳的亲核进攻，二是金 属阳离子对烯烃π键的亲电进攻。反应属阴离子性质。
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
湖南工学院
低密度聚乙烯
湖南工学院
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
湖南工学院
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
湖南工学院
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。
塑料材料-第一章：聚乙烯
A E A
B point: Breaking point 断裂点
A 弹性极限应变 A弹性极限应力 B 断裂伸长率 B断裂强度 Y 屈服应力
冲击强度 Impact strength
——是衡量材料韧性的一种指标 试样受冲击载荷而折断时单位截面积所吸收的能量
W i bd
5.1 LLDPE性能及其影响因素
LLDPE与LDPE、HDPE分子结构上的区别 • 支链长短、多少将影响LLDPE的性能。 • 以1辛烯为共聚单体制得的LLDPE，熔点、结晶 度均随1辛烯组分含量增加而几乎线性地降低，密 度也降低。这是C 6 支链增加的结果。 • LLDPE的吹塑性能十分优异。 LLDPE大分子支链长度与其韧性的关系—— • 支链越长，韧性越好
• 乙烯热力学上有显著聚合倾向，但动力学 上实现聚合，则必须在高温高压的苛刻条 件下或必须采用特殊催化体系。 • 高压法低密度聚乙烯：HPLDPE。 • 高压聚合法以高纯度乙烯为原料，在150 ～ 300MPa压力、170～200℃温度下，以氧气、 有机过氧化物、偶氮化合物作为引发剂进 行自由基聚合，制得密度较低（0.91～ 0.92g/cm3）、结晶度为55％～65％的LDPE。
• 5、线性低密度聚乙烯 （LLDPE）
• 乙烯和a烯烃进行配位共聚可得到一类新型聚合 物。 • 这种聚合物含a烯烃单体单元，密度比HDPE低， 没有长支链，不呈树枝状，仍属线性分子，称线 性低密度聚乙烯（LLDPE）。 • LLDPE性能通过共聚a烯烃单体种类、用量、调 • 节剂等进行调控。 • LLDPE往往具有比乙烯均聚物更优良的性能。 • LLDPE增长速度大大高于LDPE和HDPE。
• 3.1 LDPE的结构与性能
• HPLDPE是高温高压、自由基聚合生成。 分子不是完全线性的，近似树枝状，有许多 分枝，分枝有长短不一的支链。
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。
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主要是采用低压生产，故又称低压聚乙烯。 它是在常压10个大气压和60—80℃条件下，用烷 基铝和四氯化钛为主的催化剂聚合而成的。
高密度聚乙烯产品
混
凝
土
连
接
HDPE防渗膜
锁
二、中密度聚乙烯 （MDPE）
在30—70大气压、温度为l00—250℃条件下， 用氧化铬或氧化钼作催化剂合成中密度聚乙烯。 实践中带采用以下方法制得：
聚乙烯
❖ 聚乙烯是由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物， 缩写为PE
结构
① 聚乙烯为线型聚合物，具有同烷烃相似的 结构，属于高分子长链脂肪烃，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。
② 聚乙烯分子对称且无极性集团存在，因 此分子间作用力比较小。分子链的空间排布呈锯 齿形，具有良好的规整性。
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
❖ 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
聚乙烯的热导率在塑料中属于较高的，其大 小顺序HDPE>LLDPE>LDPE。不宜作为良好的绝热材
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。
LDPE保护套
功夫服
低密度聚乙烯产品
LDPE滴眼液瓶
其他种类的聚乙烯
❖ 超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE） ❖ 低相对分子质量聚乙烯（LMWPE） ❖ 交联聚乙烯 ❖ 茂金属聚乙烯 ❖ 氯化聚乙烯 ❖ 氯磺化聚乙烯 ❖ 乙烯共聚物
性能
无臭、无味、无毒，乳白色的蜡状固 体
一、 力学性能
PE是一种典型的软而韧的材料，其力学性能一 般。
聚乙烯具有惰性的低能表面，粘附性很差， 所以与其他材料的胶接比较困难
五、环境性能
聚乙烯在加工过程中会产生少量羰基，在日 光照射时，制品会变脆。
由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其 耐候性不好，日晒、雨淋都会引起老化，需要加 入抗氧剂和光稳定剂改善。
抗环境开裂聚乙烯 管
加工性能
1）PE的吸湿性低，加工前不必干燥 2）加工中，根据熔体流动速率的大小来选取适 当的成型工艺。 3)聚乙烯结晶能力高，使制品在冷却后的收缩 率高，因此，在加工过程中应注意模温，以控 制制品的结晶度，使之具有不同的性能。
拉伸强度比较低，表面硬度不高，抗蠕变性差， 只ห้องสมุดไป่ตู้抗冲击性比较好
PE力学性能受密度、结晶度、相对分子量的影 响很大，随着这几种指标的提高，其力学性能增 大。
保鲜膜
封口袋
二、 热性能
PE的耐热性不高，其热变形温度是塑料材料中 很低的，不同种类的聚乙烯热变形温度有差异， 随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。但是 耐低温性很好
由于分子链具有良好的柔顺性和规 整性，使得聚乙烯的分子链可以反复折叠并整齐 堆砌排列形成结晶。
聚乙烯制备
PE 的主要单体：乙烯 乙烯主要从石油和天然气经裂解分离而得，
常温下都是气体，只有在高温高压的苛刻条件下 才能进行自由基聚合，或在特殊的络合引发体系 作用下进行离子聚合。
一、高密度聚乙烯（HDPE）
❖ 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
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。
①将低密度聚乙烯与高密度聚乙烯按一定比例 掺合制得；
②采用泥浆法或溶液法，由乙烯与丙烯、丁烯 等第二单体共聚制得；
③采用高压法生产，由乙烯与醋酸乙烯、丙烯 酸酯等第二单体共聚制得，或使乙烯转化率控制 在相当低的条件下制得；
④采用气相法制得。
三、低密度聚乙烯 （LDPE）
又称“高压软塑料”。它是由乙烯单体用微 量氧作引发剂，在1200一2000大气压、温度为100 一300℃条件下，用氧、有机过氧化物或偶氮化合 物为引发剂进行聚合而成。
高密度聚乙烯产品
混
凝
土
连
接
HDPE防渗膜
锁
二、中密度聚乙烯 （MDPE）
在30—70大气压、温度为l00—250℃条件下， 用氧化铬或氧化钼作催化剂合成中密度聚乙烯。 实践中带采用以下方法制得：
聚乙烯
❖ 聚乙烯是由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物， 缩写为PE
结构
① 聚乙烯为线型聚合物，具有同烷烃相似的 结构，属于高分子长链脂肪烃，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。
② 聚乙烯分子对称且无极性集团存在，因 此分子间作用力比较小。分子链的空间排布呈锯 齿形，具有良好的规整性。
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
❖ 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
聚乙烯的热导率在塑料中属于较高的，其大 小顺序HDPE>LLDPE>LDPE。不宜作为良好的绝热材
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。
LDPE保护套
功夫服
低密度聚乙烯产品
LDPE滴眼液瓶
其他种类的聚乙烯
❖ 超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE） ❖ 低相对分子质量聚乙烯（LMWPE） ❖ 交联聚乙烯 ❖ 茂金属聚乙烯 ❖ 氯化聚乙烯 ❖ 氯磺化聚乙烯 ❖ 乙烯共聚物
性能
无臭、无味、无毒，乳白色的蜡状固 体
一、 力学性能
PE是一种典型的软而韧的材料，其力学性能一 般。
聚乙烯具有惰性的低能表面，粘附性很差， 所以与其他材料的胶接比较困难
五、环境性能
聚乙烯在加工过程中会产生少量羰基，在日 光照射时，制品会变脆。
由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其 耐候性不好，日晒、雨淋都会引起老化，需要加 入抗氧剂和光稳定剂改善。
抗环境开裂聚乙烯 管
加工性能
1）PE的吸湿性低，加工前不必干燥 2）加工中，根据熔体流动速率的大小来选取适 当的成型工艺。 3)聚乙烯结晶能力高，使制品在冷却后的收缩 率高，因此，在加工过程中应注意模温，以控 制制品的结晶度，使之具有不同的性能。
拉伸强度比较低，表面硬度不高，抗蠕变性差， 只ห้องสมุดไป่ตู้抗冲击性比较好
PE力学性能受密度、结晶度、相对分子量的影 响很大，随着这几种指标的提高，其力学性能增 大。
保鲜膜
封口袋
二、 热性能
PE的耐热性不高，其热变形温度是塑料材料中 很低的，不同种类的聚乙烯热变形温度有差异， 随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。但是 耐低温性很好
由于分子链具有良好的柔顺性和规 整性，使得聚乙烯的分子链可以反复折叠并整齐 堆砌排列形成结晶。
聚乙烯制备
PE 的主要单体：乙烯 乙烯主要从石油和天然气经裂解分离而得，
常温下都是气体，只有在高温高压的苛刻条件下 才能进行自由基聚合，或在特殊的络合引发体系 作用下进行离子聚合。
一、高密度聚乙烯（HDPE）
❖ 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
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。
①将低密度聚乙烯与高密度聚乙烯按一定比例 掺合制得；
②采用泥浆法或溶液法，由乙烯与丙烯、丁烯 等第二单体共聚制得；
③采用高压法生产，由乙烯与醋酸乙烯、丙烯 酸酯等第二单体共聚制得，或使乙烯转化率控制 在相当低的条件下制得；
④采用气相法制得。
三、低密度聚乙烯 （LDPE）
又称“高压软塑料”。它是由乙烯单体用微 量氧作引发剂，在1200一2000大气压、温度为100 一300℃条件下，用氧、有机过氧化物或偶氮化合 物为引发剂进行聚合而成。