第二章 通用塑料
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 具有与聚碳酸酯相同的耐冲击性,不增强的树脂可以铆 接。
• 具有自熄性,不添加任何阻燃剂即有优异的耐燃性。 • PES耐汽油、机油润滑油等油类和氟里昂等清洗剂,它
的耐溶剂开裂性是非晶树脂中最好的,但耐丙酮、氯仿 等极性溶剂的性能不好
聚乙烯的性能---力学特性
• 聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低， 抗蠕变性不好，耐冲击性好。
历史
• 60年代，加拿大杜邦公司开始以乙烯和 α-烯烃用 溶液法制成低密度聚乙烯。
• 1976年，德国化学家Walter Kaminsky和 Hansjörg Sinn发明了金属茂合物催化剂。
• 1977年，美国联合碳化物公司和陶氏化学公司先 后采用低压法制成低低密度聚乙烯，称作线型低 密度聚乙烯，其中以联合碳化物公司的气相法最 为重要。
分类
• 高密度聚乙烯（HDPE, High Density Polyethylene）又 称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长链，因 此密度高。主要用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制 品。
• 中密度聚乙烯（MDPE, Medium Density Polyethylene） • 低密度聚乙烯（LDPE, Low Density Polyethylene)用高
• 聚乙烯的线膨胀系数大。 • 热导率较高。
聚乙烯的性能---电学特性
• 因聚乙烯无极性，介电损耗低、介电强度 大。
• 电性能优异，既可以做调频绝缘材料、耐 电晕性塑料，又可以做高压绝缘材料。
聚乙烯的性能---环境特性
聚乙烯属于烷烃惰性聚合物，具有良好的化学稳定性。 在常温下耐酸、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； 温度高于100℃，可溶于四氢化萘。 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。
物理性质
• 是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在 工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚 物。
• 无臭，无毒，手感似蜡。 • 在薄膜状态是透明的，但是在块状存在的
时候由于其内部存在大量的晶体，会发生 强烈的光散射而不透明。
物理性质
• 结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝 链越多，越难以结晶。
• 聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的 影响，从90℃-130℃，枝链越多融化温度 越低。
• 主要受密度、结晶度和相对分子质量的影 响，随着这几项指标的提高，其力学性能 增大。
• 耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质 量增加时，有所改善。
• 耐穿刺性好。
聚乙烯的性能---热学特性
• 聚乙烯的耐热性不高，随相对分子质量和 结晶度的提高有所改善。
• 耐低温性能好，脆性温度一般可达－50℃ 以下；并随相对分子质量的增大，最低可 达－140℃。
• 1935年，ICI Chemicals公司的Michael Perrin发 明了可控高压聚乙烯合成方法。
பைடு நூலகம் 历史
• 1939年，低密度聚乙烯开始使用高压法工业化生产。 • 大战中为重要的雷达用绝缘材料和军需用品。 • 1951年，Philips Petroleum公司的化学家Robert Banks
催化剂---低压法的核心技术
• 第 体一系代，催催化化剂效率---较德国低齐，格每勒克发钛约明的得T数iC千l4克-l(C聚2乙H5烯)3 • 第二代催化剂---1963年比利时索尔维公司首创
以镁化合物为载体的，催化效率达每克钛得数万 至数十万克聚乙烯。采用第二代催化剂还可省去 脱除催化剂残渣的后处理工序。以后又发展了气 相法高效催化剂。 • 第三代催化剂---1975年，意大利蒙特爱迪生集 团公司研制成可省去造粒而直接生产球状聚乙烯 的催化剂，是高密度聚乙烯生产的又一变革。
• 聚乙烯单晶：把高密度聚乙烯在130摄氏度 以上的环境中溶于二甲苯中制备。
化学性质
• 聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、 磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学 物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用
• 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，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作 用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等 反应
和 John Hogan发明了使用三氧化铬（氧化铬-硅铝胶）作 为催化剂的合成方法---中压法合成高密度聚乙烯。---1957 年工业化生产 1953年，德国化学家卡尔.齐格勒 (Karl Ziegler)发明了使 用卤化钛作为催化剂的合成方法, 这种催化剂称为齐格勒纳塔催化剂。TiCl4-Al(C2H5)3，在较低的压力下也可以合成 • 此法由联邦德国赫斯特公司于1955年投入工业化生产，通 称为低压法聚乙烯。
压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低， 多用来生产薄膜制品。 • 线性低密度聚乙烯（LLDPE, Linear Low Density Polyethylene）等多种产品。
1.1 聚乙烯---polyethylene
基本结构
基本结构为(单链，无交联）
PE胶制品
历史
• 1898年，聚乙烯最早由德国化学家Hans von Pechmann在一次试验事故中合成的。
• 1933年，ICI Chemicals（英国帝国化学公司）公 司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另外一次 试验事故中使用乙烯在高压状态下合成了聚乙烯。 ---1939年工业化---高压法聚乙烯
第一章
通用塑料
通用塑料的分类
按照加工性能： 热塑性塑料 热固性塑料
热塑性塑料
塑料加工固化冷却以后，再次加热仍然能 够达到流动性，并可以再次对其进行加工 成型，也就是说具有良好的再加工性和再 回收利用性。 比如我们常见的PVC，PE，PP，ABS等常 见塑料。
热固性塑料
在受热融化的同时发生固化反应，形成立 体网状结构，再受热也不熔融，再溶剂中 也不溶解，当温度超过分解温度时将被分 解破坏。 在加工过程中发生化学变化，分子结构从 加工前的线型结构转变为体型结构，再加 热也不会软化流动的一类聚合物。
• 具有自熄性,不添加任何阻燃剂即有优异的耐燃性。 • PES耐汽油、机油润滑油等油类和氟里昂等清洗剂,它
的耐溶剂开裂性是非晶树脂中最好的,但耐丙酮、氯仿 等极性溶剂的性能不好
聚乙烯的性能---力学特性
• 聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低， 抗蠕变性不好，耐冲击性好。
历史
• 60年代，加拿大杜邦公司开始以乙烯和 α-烯烃用 溶液法制成低密度聚乙烯。
• 1976年，德国化学家Walter Kaminsky和 Hansjörg Sinn发明了金属茂合物催化剂。
• 1977年，美国联合碳化物公司和陶氏化学公司先 后采用低压法制成低低密度聚乙烯，称作线型低 密度聚乙烯，其中以联合碳化物公司的气相法最 为重要。
分类
• 高密度聚乙烯（HDPE, High Density Polyethylene）又 称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长链，因 此密度高。主要用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制 品。
• 中密度聚乙烯（MDPE, Medium Density Polyethylene） • 低密度聚乙烯（LDPE, Low Density Polyethylene)用高
• 聚乙烯的线膨胀系数大。 • 热导率较高。
聚乙烯的性能---电学特性
• 因聚乙烯无极性，介电损耗低、介电强度 大。
• 电性能优异，既可以做调频绝缘材料、耐 电晕性塑料，又可以做高压绝缘材料。
聚乙烯的性能---环境特性
聚乙烯属于烷烃惰性聚合物，具有良好的化学稳定性。 在常温下耐酸、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； 温度高于100℃，可溶于四氢化萘。 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。
物理性质
• 是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在 工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚 物。
• 无臭，无毒，手感似蜡。 • 在薄膜状态是透明的，但是在块状存在的
时候由于其内部存在大量的晶体，会发生 强烈的光散射而不透明。
物理性质
• 结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝 链越多，越难以结晶。
• 聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的 影响，从90℃-130℃，枝链越多融化温度 越低。
• 主要受密度、结晶度和相对分子质量的影 响，随着这几项指标的提高，其力学性能 增大。
• 耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质 量增加时，有所改善。
• 耐穿刺性好。
聚乙烯的性能---热学特性
• 聚乙烯的耐热性不高，随相对分子质量和 结晶度的提高有所改善。
• 耐低温性能好，脆性温度一般可达－50℃ 以下；并随相对分子质量的增大，最低可 达－140℃。
• 1935年，ICI Chemicals公司的Michael Perrin发 明了可控高压聚乙烯合成方法。
பைடு நூலகம் 历史
• 1939年，低密度聚乙烯开始使用高压法工业化生产。 • 大战中为重要的雷达用绝缘材料和军需用品。 • 1951年，Philips Petroleum公司的化学家Robert Banks
催化剂---低压法的核心技术
• 第 体一系代，催催化化剂效率---较德国低齐，格每勒克发钛约明的得T数iC千l4克-l(C聚2乙H5烯)3 • 第二代催化剂---1963年比利时索尔维公司首创
以镁化合物为载体的，催化效率达每克钛得数万 至数十万克聚乙烯。采用第二代催化剂还可省去 脱除催化剂残渣的后处理工序。以后又发展了气 相法高效催化剂。 • 第三代催化剂---1975年，意大利蒙特爱迪生集 团公司研制成可省去造粒而直接生产球状聚乙烯 的催化剂，是高密度聚乙烯生产的又一变革。
• 聚乙烯单晶：把高密度聚乙烯在130摄氏度 以上的环境中溶于二甲苯中制备。
化学性质
• 聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、 磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学 物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用
• 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，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作 用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等 反应
和 John Hogan发明了使用三氧化铬（氧化铬-硅铝胶）作 为催化剂的合成方法---中压法合成高密度聚乙烯。---1957 年工业化生产 1953年，德国化学家卡尔.齐格勒 (Karl Ziegler)发明了使 用卤化钛作为催化剂的合成方法, 这种催化剂称为齐格勒纳塔催化剂。TiCl4-Al(C2H5)3，在较低的压力下也可以合成 • 此法由联邦德国赫斯特公司于1955年投入工业化生产，通 称为低压法聚乙烯。
压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低， 多用来生产薄膜制品。 • 线性低密度聚乙烯（LLDPE, Linear Low Density Polyethylene）等多种产品。
1.1 聚乙烯---polyethylene
基本结构
基本结构为(单链，无交联）
PE胶制品
历史
• 1898年，聚乙烯最早由德国化学家Hans von Pechmann在一次试验事故中合成的。
• 1933年，ICI Chemicals（英国帝国化学公司）公 司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另外一次 试验事故中使用乙烯在高压状态下合成了聚乙烯。 ---1939年工业化---高压法聚乙烯
第一章
通用塑料
通用塑料的分类
按照加工性能： 热塑性塑料 热固性塑料
热塑性塑料
塑料加工固化冷却以后，再次加热仍然能 够达到流动性，并可以再次对其进行加工 成型，也就是说具有良好的再加工性和再 回收利用性。 比如我们常见的PVC，PE，PP，ABS等常 见塑料。
热固性塑料
在受热融化的同时发生固化反应，形成立 体网状结构，再受热也不熔融，再溶剂中 也不溶解，当温度超过分解温度时将被分 解破坏。 在加工过程中发生化学变化，分子结构从 加工前的线型结构转变为体型结构，再加 热也不会软化流动的一类聚合物。