聚乙烯的应用

目录

摘要-------------------------------------------------------3 第一章聚乙烯的结构和性质---------------------------------3

1.1 聚乙烯的结构---------------------------------------3

1.2聚乙烯的性质---------------------------------------3 第二章聚乙烯的分类----------------------------------------4

2.1 高密度聚乙烯---------------------------------------4

2.2 中密度聚乙烯---------------------------------------4

2.3 低密度聚乙烯---------------------------------------5 第三章聚乙烯的生产方法------------------------------------5

3.1 高压法---------------------------------------------5

3.2 中压法---------------------------------------------6

3.3 低压法---------------------------------------------6 第四章聚乙烯的应用----------------------------------------6

4.1 聚乙烯在薄膜、中空制品、纤维等方面的应用-------------7

4.2氯化聚乙烯的应用及发展----------------------------8

4.3化聚乙烯的应用及发展------------------------------8

4.4交联聚乙烯的应用及发展----------------------------9 参考文献-------------------------------------------------9致谢------------------------------------------------------10

【内容摘要】聚乙烯无臭，无毒，化学稳定性好，也称为线型低密度聚乙烯。主要品种有低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯（HDP E）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等。在薄膜、中空制品、纤维等方面的应用非常广泛，是目前全球产量和消耗量最大的五大合成树脂之首。【关键词】聚乙烯特性应用发展

第一章聚乙烯的结构和性质

1.2聚乙烯的性质

聚乙烯

的一种，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70℃～-100℃)、电绝缘性和化学稳定性，但耐热、抗老化性差，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)很敏感，其性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。采用不同的生产方法，可得到不同密度的产物，密度为0.91～0.96g/cm3。

根据其密度的不同，可将聚乙烯分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯。

2.1高密度聚乙烯

高密度聚乙烯（HDPE, High Density Polyethylene）又称低压聚乙烯，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。HDPE属环保材质，加热达到熔点，即可回收再利用。他在低压下生产，因含有较多长键，故密度较高，且具有良好的电性能和拒缘介电强度，主要用于制造各种注塑、吹塑、电线电缆和挤出成型制品。

2. 2中密度聚乙烯

中密度聚乙烯(MDPE) 密度在0.926g/cm3～0.940g/cm3，结晶度约为70％～75％，软化温度为110℃～115℃，是在合成过程中用α烯烃共聚，控制密度而成，一般烯烃用量为5％(质量分数)左右。其分子结构为支链数介于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯之间的线型高分子结构，故除具备高、低密度聚乙烯的性能以外，且有优良的耐热、刚性和抗应力开裂性。

MDPE最适宜的制作方法有高速吹塑成型，制造瓶类，高速自动包裹用薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品，如桶、罐。也可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型等加工方法。其特点是具有良好的耐环境应力开裂性及强度的长期保持性，故广泛应用于管材、薄膜、中空容器等。

2. 3低密度聚乙烯

低密度聚乙烯（LLDPE，英文：Linear Low Density Polyethylene）也称线性低密度聚乙烯，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度处于0.915 ～0.940g/cm3之间。

LLDPE产品无毒、无味、呈乳白色颗粒。与LDPE产品相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点，且具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等。低密度聚乙烯通常使用高温高压下的自由基聚合生成，由于在反应过程中的链转移反应，在分子链上生出许多支链，这些支链妨碍了分子链整齐排布，因此密度较低，在高溫下容易产生致癌物质，故保鲜膜不宜进入微波炉中。目前LLDPE几乎渗透到所有的传统聚乙烯市场，包括薄膜、模塑、管材和电线电缆等。

图1 低密度聚乙烯应用

第三章聚乙烯的的生产方法

根据压力的不同，聚乙烯的生产可分为高压法、低压法、中压法三种。

3.1高压法

高压法用于生产低密度聚乙烯，是用氧或过氧化物等作引发剂，使乙烯聚合为低密度聚乙烯。乙烯经二级压缩后进入反应器在压力100～300MPa、温度200℃～300℃及引发剂作用下聚合为聚乙烯，反应物经减压分离，使未反应的乙烯回收后循环使用，熔融状的聚乙烯在加入塑料助剂后挤出造粒。此方法开发早，生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3，但随着生产技术和催化剂的发展，其增长速度已大大落后于低压法。

3.2中压法

中压法是用负载于硅胶上的铬系催化剂，在环管反应器中，使乙烯在中压下聚合，生产高密度聚乙烯。

3.3低压法

低压法的实施方法有淤浆法、溶液法和气相法，除溶液法外，聚合压力都在2MPa以下。

淤浆法生成的聚乙烯不溶于溶剂而呈淤浆状。淤浆法聚合条件温和，易于操作，常用烷基铝作活化剂，氢气作分子量调节剂，多采用釜式反应器。由聚合釜出来的聚合物淤浆经闪蒸釜、气液分离器到粉料干燥机，最后造粒。

溶液法聚合在溶剂中进行，且乙烯和聚乙烯均溶于溶剂中, 反应体系为均相溶液，反应温度(≥140℃)、压力(4MPa～5MPa)较高。其优点是聚合时间短，生产强度大，可兼产高、中、低三种密度的聚乙烯，能较好地控制产品的性质；其缺点是所得聚合物分子量较低，分子量分布窄，固体物含量较低。

气相法乙烯在气态下聚合，一般采用流化床反应器。反应器的压力约2MPa，温度85℃～100℃。催化剂有铬系和钛系两种，由贮罐定量加入到床层内，用高速乙烯循环以维持床层流态化，并排除聚合反应热，生成的聚乙烯从反应器底部出