茂金属中密度聚乙烯的性能及加工应用
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李 朋 朋 ， ： 金 属 中密 度 聚 乙烯 的性 能 及 加 工 应 用 等 茂
３ ９
茂 金 属 中密 度 聚 乙烯 的 性 能 及 加 工 应 用 术
李朋朋 梁天珍 樊 洁 邵 月君
（ 国 石油 石 油化 工 研 究 院 兰州 化 工 研 究 中心 ， 州 中 兰 ７０ ６ ） ３０ ０
为 ２℃、 ２ ｃ ５ 一 Ｏｃ；
凝胶 渗 透 色谱 仪 ： ｌａ ｃ Ｐ ２ ０ Ａ ｌ ｎ ｅＧ Ｃ Ｖ ０ ０型 ， 国 ｉ 美
Ｗａｅｓ 司 ； ｔ 公 ｒ
弯 曲强 度按 Ｇ ／ ３ １— ０ ０测试 ； Ｂ Ｔ９ ４ ２ ０ 薄 膜直 角撕 裂性 能按 Ｇ ／ １０—１９ 测 试 ， Ｂ Ｔ１ ３ ９１
１２ 主 要 仪 器 及 设 备 ．
拉 伸性 能 按 Ｇ ／ ００ ２—２０ Ｂ Ｔ１４ ． ０６测试 ， 样 和 试 薄 膜 的 拉 伸 速 率 分 别 为 ２ ０ｍｍ ｍｎ和 ５０ｍｍ ０ ／ ｉ ０ ／
ｍｉ ｎ；
冲击强 度 按 Ｇ ／ ８ ３—１９ Ｂ Ｔ １４ ９ ６测 试 ， 度 分别 温
性、 耐蠕 变性 ， 到人 们 的 日益 关 注 ， 求 量 越 来 越 受 需 大 … 。 目前 国 内生 产 厂 商 使 用 ＭＤ Ｅ进 口原 料 较 Ｐ 少 ， 数使用 Ｈ Ｐ 多 Ｄ Ｅ与 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ共 混 ， 者 ＨＤ Ｅ 与 或 Ｐ Ｌ Ｐ 线性 低密 度 聚 乙烯 （ Ｌ Ｐ ） Ｄ Ｅ、 Ｌ Ｄ Ｅ 三元 共混 料 。 用茂 金属 催 化 剂 催 化 烯 烃 与 乙 烯 共 聚 可 以 得 到分子 量 分 布 较 窄 、 成 分 布 均 一 、 能 优 异 的 组 性 ＭＤ Ｅ， 而有 望 在 高 性 能 薄 膜 、 Ｐ 从 电线 电 缆 护 套 料 、 管 材等领 域得 到广 泛应 用 。笔 者对小 试 聚合 得 到的 茂 金属 ＭＤ Ｅ的结 构 与性 能 进 行 了表 征 ， 对 其 挤 Ｐ 并 出和吹膜 加 工进行 了分 析 ， 评价 了薄 膜性 能 ， 为茂 金 属 ＭＤ Ｅ的开 发与 加工 应用 提供 了实 验参 考 。 Ｐ
１３ 试 样 制 备 ．
将 ＭＤ Ｅ粉料 、 量分数 为 ０ ２ ％ 的抗 氧 剂及 Ｐ 质 ．５ ０ ０ ％ 的加工 助 剂 Ｐ Ａ 在 高 速 搅 拌 机 中混 合 均 匀 ．８ Ｐ
后 ， 双螺 杆挤 出机 挤 出 、 经 造粒 。
１４ ． 性能 测试及 保证
采 用凝 胶渗 透 色谱仪 测定 试样 的分 子量及 其分
时容 易出现不稳定流动现 象， 高剪切速率 下可以观 察到粘度和压力的异常反转现 象； 在 可在 现有加工 Ｌ Ｄ Ｅ的设 备 ＬＰ
上顺利进行挤 出、 膜加 工 ， 吹 且得 到的薄膜在纵横向具有均 匀性屈服 强度 、 裂强度 方面优 于进 １ 高性 能 Ｌ Ｄ Ｅ产 撕 ７ ： ＬＰ
品 。
布；
利 用 Ｉ 仪 测 定 １ ７ ｍ （ 链 亚 甲 基 ） Ｒ ８ｃ 主 ３ 与
１ ６ ｍ （ ８ｃ 甲基端 基 ） 的吸光 度 计算 聚 乙烯 中 甲 ３ 处 基 的含 量 ， 每 １ ０ 以 ０个 碳 中所 含 的 甲基 数 目表 征 ０
聚 乙烯 （ Ｅ 的相对 支化 度 ； Ｐ）
旋转 流 变仪 ： Ｒ— ２型 ， 国 Ｔ Ａ Ｇ 美 Ａ公 司 ； 双 螺杆 挤 出机 ： Ｓ ４ Ｇ Ｚ Ｅ ３ Ｌ一３ Ｄ 型 ， 国 Ｌ ｉ ０ 德 ｅｔ ．
ｒｚ 司 ； ｉ 公 ｔ
于 高密度 聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ） Ｈ Ｐ 和低 密度 聚 乙 烯 （ Ｄ Ｅ） ＬＰ
之 问 ， 保 持 了 Ｈ Ｐ 的 刚 性 ， 具 有 Ｌ Ｐ 的柔 既 ＤＥ 又 ＤＥ
１ 实验 部分
１ １ 主要 原 材料 ．
吹膜 机 ： ４ Ｅ一 ０型 ， 日本 ＭＯ Ｅ Ｎ公 司 ； ＤＲ
电子拉 力机 ： １ １型 ， 国 Ｉｓ ｏ １２ 英 ｎｔ ｎ公 司 ； ｒ
雾 度计 ： Ｍ 一２ Ｄ ＨＧ Ｐ型 ， 日本 Ｓ Ｇ Ｕ Ａ实 验 机 株
式 会社 。
摘要
对茂金属 中密度 聚 乙烯（ Ｐ 的结构与性能进行表征 ， ＭＤ Ｅ） 并对其挤 出和吹膜加工应 用进 行分析 。结果表
明， 小试 聚 合 得 到 的 ＭＤ Ｅ具 有 较 窄 的 相 对 分 子 质 量 分 布 、 Ｐ 较低 的 支化 度 ， 拉 伸 屈 服 强 度 、 曲 强度 显 著 高 于 线 性 且 弯 低 密 度 聚 乙烯 （ Ｌ Ｐ ， Ｌ Ｄ Ｅ） 冲击 强度 特 别是 低 温 冲 击 强 度 高 于 高 密度 聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ ； Ｄ Ｅ属 于假 塑 性 流 体 ， 低 温 Ｈ Ｐ ）Ｍ Ｐ 在
关 键 词 茂金 属 中 密度 聚 乙烯
流 变行 为 挤 出加 工
吹膜
结 构 与 性 能
中密 度 聚乙烯 （ Ｐ 是 通 过 在合 成 过 程 中用 ＭＤ Ｅ） 烯 烃 与 乙烯共 聚 ， 制 密 度 而 得 。 由于其 性 能 介 控
毛 细管 流变 仪 ：Ｔ２０ Ｒ ００型 ， 国 Ｇ ｔｅｔ 司 ； 德 ｏｆ 公 ｔｒ
ＭＦ Ｒ按 Ｇ ／ ６ ２— ０ ０测试 ； Ｂ Ｔ３ ８ ２ ０
ＭＤ Ｅ 自制 ； Ｐ：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Ｌ Ｄ Ｅ：Ｌ ２ １ 熔体 流 动 速 率 （ Ｆ ０ ７ ／ Ｌ Ｐ Ｌ １０ ， Ｍ Ｒ） ． １ｇ
１ ｉ ， ０ｍ ｎ 密度 为 ０ ９ ５ｇ ｃ 美 国埃 克森公 司 ； ． ２ ／ ｍ ，
Ｌ Ｐ ２ ２ Ｈ， Ｄ Ｅ：４ ６ 大庆石 化公 司 ；
密 度梯 度按 Ｇ ／ ０ ３—１８ 试 ； Ｂ Ｔ １３ ９ ６测
Ｈ Ｐ ９ ５ Ｆ， Ｄ Ｅ：４ ５ 吉林石 化公 司 ；
抗 氧剂 ： Ｄ一 ， 京淳 达公 司 ； Ｃ ９南 加 工助 剂 Ｐ Ａ： Ｘ ５ ２ Ａ，Ｍ 公 司 。 Ｐ Ｆ ９ ０ ３
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茂 金 属 中密 度 聚 乙烯 的 性 能 及 加 工 应 用 术
李朋朋 梁天珍 樊 洁 邵 月君
（ 国 石油 石 油化 工 研 究 院 兰州 化 工 研 究 中心 ， 州 中 兰 ７０ ６ ） ３０ ０
为 ２℃、 ２ ｃ ５ 一 Ｏｃ；
凝胶 渗 透 色谱 仪 ： ｌａ ｃ Ｐ ２ ０ Ａ ｌ ｎ ｅＧ Ｃ Ｖ ０ ０型 ， 国 ｉ 美
Ｗａｅｓ 司 ； ｔ 公 ｒ
弯 曲强 度按 Ｇ ／ ３ １— ０ ０测试 ； Ｂ Ｔ９ ４ ２ ０ 薄 膜直 角撕 裂性 能按 Ｇ ／ １０—１９ 测 试 ， Ｂ Ｔ１ ３ ９１
１２ 主 要 仪 器 及 设 备 ．
拉 伸性 能 按 Ｇ ／ ００ ２—２０ Ｂ Ｔ１４ ． ０６测试 ， 样 和 试 薄 膜 的 拉 伸 速 率 分 别 为 ２ ０ｍｍ ｍｎ和 ５０ｍｍ ０ ／ ｉ ０ ／
ｍｉ ｎ；
冲击强 度 按 Ｇ ／ ８ ３—１９ Ｂ Ｔ １４ ９ ６测 试 ， 度 分别 温
性、 耐蠕 变性 ， 到人 们 的 日益 关 注 ， 求 量 越 来 越 受 需 大 … 。 目前 国 内生 产 厂 商 使 用 ＭＤ Ｅ进 口原 料 较 Ｐ 少 ， 数使用 Ｈ Ｐ 多 Ｄ Ｅ与 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ共 混 ， 者 ＨＤ Ｅ 与 或 Ｐ Ｌ Ｐ 线性 低密 度 聚 乙烯 （ Ｌ Ｐ ） Ｄ Ｅ、 Ｌ Ｄ Ｅ 三元 共混 料 。 用茂 金属 催 化 剂 催 化 烯 烃 与 乙 烯 共 聚 可 以 得 到分子 量 分 布 较 窄 、 成 分 布 均 一 、 能 优 异 的 组 性 ＭＤ Ｅ， 而有 望 在 高 性 能 薄 膜 、 Ｐ 从 电线 电 缆 护 套 料 、 管 材等领 域得 到广 泛应 用 。笔 者对小 试 聚合 得 到的 茂 金属 ＭＤ Ｅ的结 构 与性 能 进 行 了表 征 ， 对 其 挤 Ｐ 并 出和吹膜 加 工进行 了分 析 ， 评价 了薄 膜性 能 ， 为茂 金 属 ＭＤ Ｅ的开 发与 加工 应用 提供 了实 验参 考 。 Ｐ
１３ 试 样 制 备 ．
将 ＭＤ Ｅ粉料 、 量分数 为 ０ ２ ％ 的抗 氧 剂及 Ｐ 质 ．５ ０ ０ ％ 的加工 助 剂 Ｐ Ａ 在 高 速 搅 拌 机 中混 合 均 匀 ．８ Ｐ
后 ， 双螺 杆挤 出机 挤 出 、 经 造粒 。
１４ ． 性能 测试及 保证
采 用凝 胶渗 透 色谱仪 测定 试样 的分 子量及 其分
时容 易出现不稳定流动现 象， 高剪切速率 下可以观 察到粘度和压力的异常反转现 象； 在 可在 现有加工 Ｌ Ｄ Ｅ的设 备 ＬＰ
上顺利进行挤 出、 膜加 工 ， 吹 且得 到的薄膜在纵横向具有均 匀性屈服 强度 、 裂强度 方面优 于进 １ 高性 能 Ｌ Ｄ Ｅ产 撕 ７ ： ＬＰ
品 。
布；
利 用 Ｉ 仪 测 定 １ ７ ｍ （ 链 亚 甲 基 ） Ｒ ８ｃ 主 ３ 与
１ ６ ｍ （ ８ｃ 甲基端 基 ） 的吸光 度 计算 聚 乙烯 中 甲 ３ 处 基 的含 量 ， 每 １ ０ 以 ０个 碳 中所 含 的 甲基 数 目表 征 ０
聚 乙烯 （ Ｅ 的相对 支化 度 ； Ｐ）
旋转 流 变仪 ： Ｒ— ２型 ， 国 Ｔ Ａ Ｇ 美 Ａ公 司 ； 双 螺杆 挤 出机 ： Ｓ ４ Ｇ Ｚ Ｅ ３ Ｌ一３ Ｄ 型 ， 国 Ｌ ｉ ０ 德 ｅｔ ．
ｒｚ 司 ； ｉ 公 ｔ
于 高密度 聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ） Ｈ Ｐ 和低 密度 聚 乙 烯 （ Ｄ Ｅ） ＬＰ
之 问 ， 保 持 了 Ｈ Ｐ 的 刚 性 ， 具 有 Ｌ Ｐ 的柔 既 ＤＥ 又 ＤＥ
１ 实验 部分
１ １ 主要 原 材料 ．
吹膜 机 ： ４ Ｅ一 ０型 ， 日本 ＭＯ Ｅ Ｎ公 司 ； ＤＲ
电子拉 力机 ： １ １型 ， 国 Ｉｓ ｏ １２ 英 ｎｔ ｎ公 司 ； ｒ
雾 度计 ： Ｍ 一２ Ｄ ＨＧ Ｐ型 ， 日本 Ｓ Ｇ Ｕ Ａ实 验 机 株
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摘要
对茂金属 中密度 聚 乙烯（ Ｐ 的结构与性能进行表征 ， ＭＤ Ｅ） 并对其挤 出和吹膜加工应 用进 行分析 。结果表
明， 小试 聚 合 得 到 的 ＭＤ Ｅ具 有 较 窄 的 相 对 分 子 质 量 分 布 、 Ｐ 较低 的 支化 度 ， 拉 伸 屈 服 强 度 、 曲 强度 显 著 高 于 线 性 且 弯 低 密 度 聚 乙烯 （ Ｌ Ｐ ， Ｌ Ｄ Ｅ） 冲击 强度 特 别是 低 温 冲 击 强 度 高 于 高 密度 聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ ； Ｄ Ｅ属 于假 塑 性 流 体 ， 低 温 Ｈ Ｐ ）Ｍ Ｐ 在
关 键 词 茂金 属 中 密度 聚 乙烯
流 变行 为 挤 出加 工
吹膜
结 构 与 性 能
中密 度 聚乙烯 （ Ｐ 是 通 过 在合 成 过 程 中用 ＭＤ Ｅ） 烯 烃 与 乙烯共 聚 ， 制 密 度 而 得 。 由于其 性 能 介 控
毛 细管 流变 仪 ：Ｔ２０ Ｒ ００型 ， 国 Ｇ ｔｅｔ 司 ； 德 ｏｆ 公 ｔｒ
ＭＦ Ｒ按 Ｇ ／ ６ ２— ０ ０测试 ； Ｂ Ｔ３ ８ ２ ０
ＭＤ Ｅ 自制 ； Ｐ：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Ｌ Ｄ Ｅ：Ｌ ２ １ 熔体 流 动 速 率 （ Ｆ ０ ７ ／ Ｌ Ｐ Ｌ １０ ， Ｍ Ｒ） ． １ｇ
１ ｉ ， ０ｍ ｎ 密度 为 ０ ９ ５ｇ ｃ 美 国埃 克森公 司 ； ． ２ ／ ｍ ，
Ｌ Ｐ ２ ２ Ｈ， Ｄ Ｅ：４ ６ 大庆石 化公 司 ；
密 度梯 度按 Ｇ ／ ０ ３—１８ 试 ； Ｂ Ｔ １３ ９ ６测
Ｈ Ｐ ９ ５ Ｆ， Ｄ Ｅ：４ ５ 吉林石 化公 司 ；
抗 氧剂 ： Ｄ一 ， 京淳 达公 司 ； Ｃ ９南 加 工助 剂 Ｐ Ａ： Ｘ ５ ２ Ａ，Ｍ 公 司 。 Ｐ Ｆ ９ ０ ３