总结聚乙烯(ppt)
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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。
福建联合石化聚乙烯介绍ppt
循环气过滤器 SR420A/B
循环冷却器 E421
TEA SI
CAT
旋风分离器 D422
出料仓 D430
尾气过滤器 SR431
脱气仓 D431
载气压缩 PA805
N2回收
乙烯
循环气压缩机 K421
循环冷凝器 E422
循环丙烯罐 D420
R420
M IPA
N2 粉末输送风机 K350BX/CX
2#挤压造粒 PA460
CAT
旋风分离器 D321
脱气仓 D331
膜回收 PA340/341
N2回收
循环冷凝器 E320
循环气压缩机 K320
循环丙烯泵 P320A/B
R320
N2 M
TEA SI
CAT
粉末输送风机 K350AX/DX
1#挤压造粒 PA360
Marketing & Sales Dept.
丙烯去乙烯装置 丙烯去D803 丙烯去反应器
-
8
Marketing & Sales Dept.
55万吨/年聚丙烯装置简介
• 采用丙烯作为主要原料，乙烯作共聚单体 • 可生产3大类86个牌号的聚丙烯产品
– 均聚物 – 无规共聚物
– 抗冲共聚物 – 使用氢气调节产品的熔融指数
-
9
Marketing & Sales Dept.
55万吨/年聚丙烯流程图
循环气过滤器 SR310A/B
乙烯
循环冷凝器 E310
循环气压缩机 K310
丙烯 氢气
精制
循环丙烯泵 P310A/B
循环气过滤器 SR320A/B
乙烯
聚丙烯装置工艺流程简图（1＃线）
常见聚合物材料ppt课件
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31
聚丙烯腈
聚丙烯腈纤维（腈纶）是合成纤维中的主要品 种之一，由于纯聚丙烯腈所制成的纤维质脆且 不易染色，因此一般所述聚丙烯腈纤维是指丙 稀腈含量在85％以上的共聚纤维。
聚丙烯腈纤维的耐候和耐光性能优良，化学稳 定性好，不发霉，不怕虫蛀。聚丙烯腈纤维膨 松、卷曲、柔软，极似羊毛，强度高于羊毛， 相对密度比羊毛低。主要用途是代替羊毛，或 与羊毛混纺。
PP熔体的粘度对剪切速率的依赖性比对 温度的依赖性大。
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9
4. 聚苯乙烯（Polystyrene-PS）
通用级聚苯乙烯为硬、脆、透明的无定 型热塑性塑料。无色、无味、无毒，易 燃烧，燃烧时冒黑烟，有特殊气味，敲 击时有金属声，断口出现光泽，易于染 色。
PS的熔融温度为150～180℃，热分解温 度300℃，长期使用温度60～80℃。
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10
工业上生产PS 的方法主要为悬浮聚合法 和本体聚合法。
PS具有较好的流动性，成型性能良好， 成型温度范围宽，热稳定性好，吸湿性 低，成型前无需干燥。成型时应注意所 产生的定向及内应力。
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11
ABS树脂：
ABS是微黄色或白色、不透明、无毒、无味 的热塑性树脂。丙烯晴（A）具有耐化学腐 蚀性和一定的表面硬度；丁二烯（B）赋予 树脂弹性和良好的冲击性能；苯乙烯（S） 则使树脂具有刚性和流动性。ABS并非三种 单体的简单共聚物或共混物，而是玻璃态 聚合物连续相中分散着橡胶相的高分子。
常见聚合物材料
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1
常用热塑性塑料
1. 聚氯乙烯（Polyvinyl chloride-PVC）
典型的极性无定型聚合物，无毒、无臭的白色粉 末，难燃，离火即熄，火焰上黄下绿，冒黑烟， 燃烧时变软，发出刺激性酸味，滴下能拉丝的胶 质。
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。
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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。
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
湖南工学院
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。
第二章塑料热塑性塑料.ppt
PE的耐化学药品性
具有优良的耐化学药品性 ，耐盐酸、硫酸、硝酸、 碱和大部分有机溶剂
在60 ℃以下一般不溶于一般溶剂，与一些溶剂长期 接触会溶胀或龟裂，温度超过60 ℃，可少量溶于甲 苯等部分有机溶剂中，超过100 ℃后，可溶于四氢 化萘以及十氢化萘；
常温下不受稀硫酸和稀硝酸的浸蚀，但不耐强氧化 剂如发烟硫酸、浓硫酸和铬酸等。
食品的保存。可制成冷冻包装食品，但
膜厚度要大于 0.25 mm
PE的用 途
重包装膜：厚度为
主要用于 制造塑料薄膜
0.2～0.35 mm,用 于肥料、水泥、树 脂等物品的包装。
膜厚，强度高。用
热缩包装：被包装物品先套
上具有热收缩性的薄膜，后
高分子量的 LDPE 或 LLDPE
经热处理，薄膜受热而收缩， 紧贴于物品上
高压聚合法
CH2
引发剂 过氧化物 或微量氧
~2000 atm ~200 ℃
--CH2-CH2--n
支 链 形
低压聚合法
CH2
7~15 atm 50~75 ℃
催化剂 四氯化钛 三乙基铝
--CH2-CH2--n 线 形
PE 的 性 能
无臭、无味、无毒，外观呈乳白色的蜡状固体；
密度随聚合方法不同而异，约在0.91~0.96g/cm3之 间；
1933年，ICI公司，Northwich研究室
Gibson 和 Fawcett 将乙烯、甲醛, 在1400 atm， 170℃ 反应，得到一层蜡状固体 1935年，M. W. Perrin, E. G. Williams 在2200 atm重复实验，获得一种白色粉末，着手工业生产
1937年，ICI公司取得世界上第一个聚乙烯的专利 权
聚乙烯的结构与性能.ppt
E A 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
聚乙烯的性能
耐环境应力开裂
环境应力开裂是指在某种环境条件下，长时间或反复施 加低于塑料力学性能的应力而引起塑料外部或内部产生 裂纹的现象。
一般，HDPE易产生环境应力开裂，但随着相对分子质 量的提高，其耐环境应力开裂能力增强，所以管材生产 选择分子量较大的HDPE。
聚乙烯的性能
成型加工性能
电晕处理效果： ①通过放电，使两极之间的空气电离，在薄膜的表面形 成低温等离子区使薄膜的表面达到改性。另外空气中的 氧气在高频电场中电离，产生臭氧，臭氧是一种强氧化 剂，使其由非极性转化为极性；
②表面粗糙度变大，使薄膜表面产生微凹密集孔穴。
③表面张力得到提高
④要注意的是：处理过度会使制品表面粗糙，失去光泽、 降低阻隔性。
聚乙烯的性能
力学性能
The tensile stress-strain curves 应力-应变曲线
更换夹具后，均可进行拉伸， 压缩，弯曲，剪切，撕裂，剥 离等力学测试。
玻璃态聚合物在不同温度下的应力-应变曲线
Alimp力ioti弹n学t:性P性极oin能限t o点f elastic
Y point: Yielding point 屈服点
聚乙烯的性能
物理性能
外观：乳白色蜡状物，无味、无臭、无毒， 半透明的颗粒状物料。
LDPE 的透明性 大于
HDPE
PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。 在水里漂浮。
聚乙烯的性能
力学性能
LDPE柔韧，耐冲击，主要生产软制品；
HDPE的拉伸强度，刚度和硬度较高，主要生产硬制品。
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总结聚乙烯(ppt)
（优选）总结聚乙烯
2.1.2 聚乙烯的生产方法和工艺
比较项目
高压法
中压法
聚合压力 MPa
98.1-245.2
2-7
聚合温度 ℃
150-330
125-150
引发剂
微量氧或有机过 氧化物
金属氧化物
转化率，%
16-27
接近100
反应机理
自由基型
配位离子型
实施方法
气相本体聚合
液相悬浮聚合
2. 力学性能 强度主要是其结晶结构提供的； 分子间的作用力弱； 分子链柔顺；
软而韧 拉伸强度比较低 表面硬度不高 抗蠕变性差 抗冲击强度比较好 耐穿刺性好，LLDPE最好 LDPE软，HDPE硬
u乙烯中压聚合工艺 ☆工艺路线 其一，菲利浦法,载体Al2O3—SiO2上的氧化铬为引发剂。 其二，标准石油公司法，载体Al2O3 上的氧化钼为引发剂。
☆主要工艺条件 1）单体:重点控制对引发剂有害的杂质，也要不含其他烯烃 。 2）引发剂:使用CrO3分散于Al2O3-SiO2组成的载体上的固体
引发剂。且要求载体的表面积要小，孔穴要大。 3）溶剂:采用C5-C12的石蜡烃或环烷烃。 4）温度:对引发剂而言，活性温度越高，产物相对分子质量
越低。最佳引发剂活化温度为550℃左右。 5）聚合压力:聚乙烯的相对分子质量随压力的升高而增加。
四、UHMWPE 采用倍半铝或二乙基氯化铝及TiCl4（Al／Ti为80～100:1）为引发剂，使
乙烯单体进行配位聚合，在50～65℃、0.7MPa的条件下反应2～4小时，用 甲醇处理得到UHMWPE，其平均分子量为100～150万，甚至可达成200～ 300万。 五、 LLDPE
PE支链的多少、长短主要决定于聚合温度和其他条件，如引 发剂
聚合主要工艺条件
1）乙烯纯度≥99.9% 2）引发剂
以氧为引发剂 or 以有机过氧化物为引发剂。 3）相对分子质量调节剂
主要加入丙烯、丙烷、乙烷等。 4）聚合温度
取决于引发剂的种类。氧—230℃ 以上；有机过氧物—150℃。 5）聚合压力
1. PE的结构特征
分子链非常柔顺，Tg～-125oC
PE分子链 的特点：
PE非常容易结晶、而且结晶度 很高（>55%)。
结构单元对称、规整
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
支化度 减小
链规整性 提高
结晶度 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
次要来源
乙醇脱水 乙炔加氢 从中天然气分离
二、LDPE生产工艺
聚合原理
150～250MPa→→150-290 ℃→→微量氧或有机过氧化物 →→自由基聚合反应→→气相本体聚合→→高压聚合
氧分子本身不起引发剂的作用。但它与乙烯作用可能生成乙 烯 过氧化氢（CH2=CHOOH），分解后产生自由基，引发自由基聚 合。 由于聚合温度高、链自由基活性大，易于发生链转移反应。 由于在反应体系中，一般无反应介质或链转移剂存在，只有 半单体、PE大分子和增长链，因此，向大分子或增长链进行链转 移的反应占较大比例，其结果是产生支化长链。
u乙烯低压聚合工艺 0.1～1.5MPa→65～100℃内→采用Z/N型引发剂→配位阴
离子聚合→液相悬浮 1）原料>99% 2）催化剂:Al(C2H5)3—TiCl4（插入到Al-C键）。 3）聚合温度:60-70℃ 4）聚合压力:0-981kPa
聚合压力对采用高活性催化剂影响较小，对采用低活性 催化剂影响较大。
LLDPE是乙烯与含量约8%的高级α—烯烃（如丁烯—1、乙烯—1和辛烯 —1等）的共聚物，可通过低压溶液法、低压气相法和高压法生产。
六、茂金属聚烯烃 茂金属是指过渡金属与环戊二烯（Cp）相连所形成的有机金属配位化合
物。常用的金属是锆、钛、铪。助催化剂（共引发剂）为甲基铝氧烷(MAO)。 以茂金属作为催化剂合成的高分子材料称为茂金属材料。 茂金属引发剂相对传统引发剂有三个主要特征：
取决于聚乙烯生产牌号，压力越大产物相对分子质量越大。 6）聚合转化率与产率
单程转化率为16%-27%，经冷却循环使用，总产率为95%。 7）聚合产物的相对分子质量测定
一般通过熔融指数（MI）法测定
三、HDPE生产工艺 聚合原理
配位阴离子型反应机理,分为低压法和中压法，所得产品分子 量高，支链短而少，所以结晶度大，密度高。
大分子支化程度
高
介于两者之间
相对密度
低（0.910-0.925） 居中(0.926-0.940)
纯度
高
基本与低压法相同
热变形温度 ℃ 产物品种
50℃ ，较软 LDPE
基本与低压法相同 MDPE HDPE
低压法 ＜2
60 Zieger-Natta引发
剂 接近100 配位离子型 液相悬浮聚合 大分子排列整齐 高（0.941-0.970） 产品含有引发剂残
基 78℃，较硬
HDPE
一、主要原料 ★乙烯的结构与性质
乙烯CH2＝CH2，略带芳香气味的无色可燃气体。 分子结构对称、无极性（偶极矩为零）的化合物，无诱导共轭效 应，因此，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。
★乙烯来源 单体来源
主要来源：石油烷烃热裂解、分离精制。
（1）单活性中心优势 （2）单体选择和立体选择优势 （3）可以控制聚合物中乙烯基的不饱和度。
2.1.3 聚乙烯的性能
一 、LDPE、HDPE和LLDPE的链结构 HDPE：只有少量的短支链。 LDPE：存在大量的长支链和短支链。 LLDPE：短支链数目与LDPE相当，但没有长支链。
二、 PE的聚集态结构
结晶结构 规整
LDPE 10～30
0 55～65
0.91 80
LLDPE 10～30
0 ～70 0.92
90
密度 提高
熔点 提高
HDPE <10 ～30 80～95 0.94 110
三、性能
1.一般性能
u无臭、无味、无毒，乳白色蜡状固体； u吸水率低，小于0.01%。 u聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透 水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。 u易燃、氧指数为17.4，燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火 焰上黄下篮，有石蜡气味。 u聚乙烯的耐水性较好。 u制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改善。 支链多其耐光降解和耐氧化能力差。
（优选）总结聚乙烯
2.1.2 聚乙烯的生产方法和工艺
比较项目
高压法
中压法
聚合压力 MPa
98.1-245.2
2-7
聚合温度 ℃
150-330
125-150
引发剂
微量氧或有机过 氧化物
金属氧化物
转化率，%
16-27
接近100
反应机理
自由基型
配位离子型
实施方法
气相本体聚合
液相悬浮聚合
2. 力学性能 强度主要是其结晶结构提供的； 分子间的作用力弱； 分子链柔顺；
软而韧 拉伸强度比较低 表面硬度不高 抗蠕变性差 抗冲击强度比较好 耐穿刺性好，LLDPE最好 LDPE软，HDPE硬
u乙烯中压聚合工艺 ☆工艺路线 其一，菲利浦法,载体Al2O3—SiO2上的氧化铬为引发剂。 其二，标准石油公司法，载体Al2O3 上的氧化钼为引发剂。
☆主要工艺条件 1）单体:重点控制对引发剂有害的杂质，也要不含其他烯烃 。 2）引发剂:使用CrO3分散于Al2O3-SiO2组成的载体上的固体
引发剂。且要求载体的表面积要小，孔穴要大。 3）溶剂:采用C5-C12的石蜡烃或环烷烃。 4）温度:对引发剂而言，活性温度越高，产物相对分子质量
越低。最佳引发剂活化温度为550℃左右。 5）聚合压力:聚乙烯的相对分子质量随压力的升高而增加。
四、UHMWPE 采用倍半铝或二乙基氯化铝及TiCl4（Al／Ti为80～100:1）为引发剂，使
乙烯单体进行配位聚合，在50～65℃、0.7MPa的条件下反应2～4小时，用 甲醇处理得到UHMWPE，其平均分子量为100～150万，甚至可达成200～ 300万。 五、 LLDPE
PE支链的多少、长短主要决定于聚合温度和其他条件，如引 发剂
聚合主要工艺条件
1）乙烯纯度≥99.9% 2）引发剂
以氧为引发剂 or 以有机过氧化物为引发剂。 3）相对分子质量调节剂
主要加入丙烯、丙烷、乙烷等。 4）聚合温度
取决于引发剂的种类。氧—230℃ 以上；有机过氧物—150℃。 5）聚合压力
1. PE的结构特征
分子链非常柔顺，Tg～-125oC
PE分子链 的特点：
PE非常容易结晶、而且结晶度 很高（>55%)。
结构单元对称、规整
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
支化度 减小
链规整性 提高
结晶度 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
次要来源
乙醇脱水 乙炔加氢 从中天然气分离
二、LDPE生产工艺
聚合原理
150～250MPa→→150-290 ℃→→微量氧或有机过氧化物 →→自由基聚合反应→→气相本体聚合→→高压聚合
氧分子本身不起引发剂的作用。但它与乙烯作用可能生成乙 烯 过氧化氢（CH2=CHOOH），分解后产生自由基，引发自由基聚 合。 由于聚合温度高、链自由基活性大，易于发生链转移反应。 由于在反应体系中，一般无反应介质或链转移剂存在，只有 半单体、PE大分子和增长链，因此，向大分子或增长链进行链转 移的反应占较大比例，其结果是产生支化长链。
u乙烯低压聚合工艺 0.1～1.5MPa→65～100℃内→采用Z/N型引发剂→配位阴
离子聚合→液相悬浮 1）原料>99% 2）催化剂:Al(C2H5)3—TiCl4（插入到Al-C键）。 3）聚合温度:60-70℃ 4）聚合压力:0-981kPa
聚合压力对采用高活性催化剂影响较小，对采用低活性 催化剂影响较大。
LLDPE是乙烯与含量约8%的高级α—烯烃（如丁烯—1、乙烯—1和辛烯 —1等）的共聚物，可通过低压溶液法、低压气相法和高压法生产。
六、茂金属聚烯烃 茂金属是指过渡金属与环戊二烯（Cp）相连所形成的有机金属配位化合
物。常用的金属是锆、钛、铪。助催化剂（共引发剂）为甲基铝氧烷(MAO)。 以茂金属作为催化剂合成的高分子材料称为茂金属材料。 茂金属引发剂相对传统引发剂有三个主要特征：
取决于聚乙烯生产牌号，压力越大产物相对分子质量越大。 6）聚合转化率与产率
单程转化率为16%-27%，经冷却循环使用，总产率为95%。 7）聚合产物的相对分子质量测定
一般通过熔融指数（MI）法测定
三、HDPE生产工艺 聚合原理
配位阴离子型反应机理,分为低压法和中压法，所得产品分子 量高，支链短而少，所以结晶度大，密度高。
大分子支化程度
高
介于两者之间
相对密度
低（0.910-0.925） 居中(0.926-0.940)
纯度
高
基本与低压法相同
热变形温度 ℃ 产物品种
50℃ ，较软 LDPE
基本与低压法相同 MDPE HDPE
低压法 ＜2
60 Zieger-Natta引发
剂 接近100 配位离子型 液相悬浮聚合 大分子排列整齐 高（0.941-0.970） 产品含有引发剂残
基 78℃，较硬
HDPE
一、主要原料 ★乙烯的结构与性质
乙烯CH2＝CH2，略带芳香气味的无色可燃气体。 分子结构对称、无极性（偶极矩为零）的化合物，无诱导共轭效 应，因此，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。
★乙烯来源 单体来源
主要来源：石油烷烃热裂解、分离精制。
（1）单活性中心优势 （2）单体选择和立体选择优势 （3）可以控制聚合物中乙烯基的不饱和度。
2.1.3 聚乙烯的性能
一 、LDPE、HDPE和LLDPE的链结构 HDPE：只有少量的短支链。 LDPE：存在大量的长支链和短支链。 LLDPE：短支链数目与LDPE相当，但没有长支链。
二、 PE的聚集态结构
结晶结构 规整
LDPE 10～30
0 55～65
0.91 80
LLDPE 10～30
0 ～70 0.92
90
密度 提高
熔点 提高
HDPE <10 ～30 80～95 0.94 110
三、性能
1.一般性能
u无臭、无味、无毒，乳白色蜡状固体； u吸水率低，小于0.01%。 u聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透 水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。 u易燃、氧指数为17.4，燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火 焰上黄下篮，有石蜡气味。 u聚乙烯的耐水性较好。 u制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改善。 支链多其耐光降解和耐氧化能力差。