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行業(yè)動(dòng)態(tài)

聚乙烯各類材料之間的差異有哪些?

聚乙烯是塑料包裝制品使用量最大的一類包裝原料，由于它是由石油加工過程中產(chǎn)生的裂介氣體中的乙烯為原料聚合而成的，乙烯單體無毒，因而各類聚乙烯原料中，即使含有200～300ppm的乙烯單體，仍舊是無毒的聚合物，可使用于同各種食品及藥品直接接觸的包裝場合。

聚乙烯（Polyethylene）是五大合成樹脂之一，目前我國已是世界上最大的聚乙烯進(jìn)口國和第二大消費(fèi)國。聚乙烯主要分為高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）三大類。

高密度聚乙烯

HDPE無毒、無味、無臭，密度為0.940～0.976g/cm3，它是在齊格勒催化劑催化下，在低壓條件下聚合的產(chǎn)物，所以高密度聚乙烯亦稱為低壓聚乙烯。

優(yōu)點(diǎn)：

HDPE是一種由乙烯共聚生成結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。其具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性，它能抗強(qiáng)氧化劑（濃硝酸）、酸堿鹽以及有機(jī)溶劑（四氯化碳）的腐蝕和溶解。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于防潮防滲用途。

缺點(diǎn)：

不足之處是耐老化性能和環(huán)境應(yīng)力開裂性不如LDPE，特別是熱氧化作用會(huì)使其性能降低，所以高密度聚乙烯在制成塑料卷材時(shí)添加了抗氧化劑和紫外線吸收劑來改善其不足之處。

低密度聚乙烯

LDPE無毒、無味、無臭，密度為0.910～0.940g/cm3，它是在100～300MPa的高壓下，用氧或者有機(jī)過氧化物為催化劑聚合而成，也叫高壓聚乙烯。

優(yōu)點(diǎn)：

低密度聚乙烯在聚乙烯樹脂中是質(zhì)量最輕的品種。與高密度聚乙烯相比，其結(jié)晶度（55%～65%）和軟化點(diǎn)（90～100℃）較低；有良好的柔軟性、延伸性、透明性、耐寒性和加工性；其化學(xué)穩(wěn)定性較好，可耐酸、堿和鹽類水溶液；有良好的電絕緣性和透氣性；吸水性低；易燃燒。性質(zhì)較柔軟，具有良好的延伸性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性（可耐-70℃）。

缺點(diǎn)：

不足之處是其機(jī)械強(qiáng)度、隔濕性、隔氣性和耐溶劑性較差。分子結(jié)構(gòu)不夠規(guī)整，結(jié)晶度（55%-65%）低，結(jié)晶熔點(diǎn)（108-126℃）也較低。其力學(xué)強(qiáng)度低于高密度聚乙烯，防滲系數(shù)、耐熱性和抗日光老化性差，在日光或高溫下易老化分解而變色，導(dǎo)致性能下降，所以低密度聚乙烯在制成塑料卷材時(shí)添加了抗氧化劑和紫外線吸收劑來改善其不足之處。

線性低密度聚乙烯

LLDPE無毒、無味、無臭，密度處于0.915～0.935g/cm3之間，是乙烯與少量高級(jí)α-烯烴（如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等）在催化劑作用下，經(jīng)高壓或低壓聚合而成的一種共聚物。常規(guī)LLDPE的分子結(jié)構(gòu)以其線性主鏈為特征，只有少量或沒有長支鏈，但包含一些短支鏈。沒有長支鏈?zhǔn)咕酆衔锏慕Y(jié)晶性較高。

LLDPE與LDPE相比具有強(qiáng)度高、韌性好、剛性強(qiáng)、耐熱、耐寒等優(yōu)點(diǎn)，還具有良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂、耐撕裂強(qiáng)度等性能，并可耐酸、堿、有機(jī)溶劑等。

茂金屬聚乙烯（mPE）

mPE同以上的各類PE不一樣，它不是用一般的ziegler-Natta催化劑聚合而成的，而是用二茂基氯鋯和甲基鋁氧化物組成的新型催化劑生成的。特點(diǎn)是具有LLDPE同樣的性能，同時(shí)也可以用提高溫度，或提高剪切力的方法來提高流動(dòng)性。它在塑料包裝上一問世就得到廣泛的應(yīng)用。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）

UHMWPE是分子量超過100萬的一種聚乙烯，由于分子量特別高，其熔融流動(dòng)性幾乎為零，不適宜一般加工設(shè)備來加工，而只適宜于采用熱壓法或者冷壓燒結(jié)法加工，現(xiàn)在利用其加入其它PE的摻混法用擠出法也可擠出。目前除了使用于包裝容器外，還很少作其他用途。

在聚乙烯的配方設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）各類聚乙烯及其乙烯共聚物。如：乙烯同醋酸乙烯酯（EVA）、乙烯同乙烯醇的共聚物等均有良好的相容性，因此可以共混改性以改善共混物的性能。

（2）同一種產(chǎn)品型式，例如：薄膜，可以用多種生產(chǎn)工藝制造。同一種原料，因生產(chǎn)工藝的不同，制得的產(chǎn)品性能上是會(huì)有很大差異的。即使同一種產(chǎn)品同一種原料和生產(chǎn)工藝，使用的工藝參數(shù)不同，產(chǎn)品的性能也會(huì)有差異，因此，在注意生產(chǎn)配方、工藝外還應(yīng)注意到生產(chǎn)中的溫度、剪切應(yīng)力、拉伸比等參數(shù)。

（3）當(dāng)使用橡膠與塑料共混改性時(shí)，最好使用粉末狀的橡膠，或者應(yīng)使用雙輥煉膠機(jī)充分與塑料混煉，后切粒再生產(chǎn)，否則橡膠不易分散入塑料中，而在使用功能性材料如：填充劑、抗氧劑、抗靜電劑等改性時(shí)，最好使用母料，以達(dá)到更加均勻的添加效果。

（4）配方的重要原則是在全面滿足制品使用要求的情況下使用價(jià)格最便宜，生產(chǎn)方法最簡單的工藝。

塑料的改性有化學(xué)改性和物理改性，共混配方是一種物理改性，層合（Lamination）也是一種改性。即使是二種完全相容的材料，也應(yīng)當(dāng)充分混合均勻才能有良好效果。共混物的性能是兩個(gè)完全相容的物質(zhì)的性能同它在共混物中的重量百分?jǐn)?shù)的乘積之和。

總結(jié)

綜上分析，上述材料在不同防滲工程類型中擔(dān)當(dāng)著各自重要的任務(wù)。HDPE、LDPE及LLDPE三種材料都具有很好的絕緣和防潮、防滲性能，無毒、無味、無臭的性能使其在農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、人工湖、水庫、河道上的應(yīng)用也極其廣泛，并得到中國農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局、上海水產(chǎn)科學(xué)研究院、漁業(yè)機(jī)械儀器研究所的大力推廣及普及應(yīng)用。

在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑和有機(jī)溶劑的介質(zhì)環(huán)境中，HDPE和LLDPE的材質(zhì)性能可以得到很好的發(fā)揮和利用，尤其是HDPE在抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性能和抗有機(jī)溶劑的特性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩種材料，所以HDPE防滲防腐卷材在化工、環(huán)保行業(yè)得到了充分的利用。

而LDPE也擁有很好的耐酸、堿、鹽溶液的特性，并且具有良好的延伸性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性，所以在農(nóng)業(yè)、蓄水養(yǎng)殖、包裝，特別是低溫包裝和電纜材料上應(yīng)用較為廣泛。

來源：?聚烯烴人，全塑智聯(lián)，賢集網(wǎng)