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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口國和第二大消費國。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：

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)用化學品的特性，它能抗強氧化劑（濃硝酸）、酸堿鹽以及有機溶劑（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：

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使其性能降低，所以高密度聚乙烯在制成塑料卷材時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，用氧或者有機過氧化物為催化劑聚合而成，也叫高壓聚乙烯。

優(yōu)點：

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（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、化學穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性（可耐-70℃）。

缺點：

不足之處是其機械強度、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（108-126℃）也較低。其力學強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。沒有長支鏈使聚合物的結(jié)晶性較高。

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

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。特點是具有LLDPE同樣的性能，同時也可以用提高溫度，或提高剪切力的方法來提高流動性。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)計上應(yīng)注意以下幾點：

（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）當使用橡膠與塑料共混改性時，最好使用粉末狀的橡膠，或者應(yīng)使用雙輥煉膠機充分與塑料混煉，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，最好使用母料，以達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格最便宜，生產(chǎn)方法最簡單的工藝。

塑料的改性有化學改性和物理改性，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)當充分混合均勻才能有良好效果。共混物的性能是兩個完全相容的物質(zhì)的性能同它在共混物中的重量百分數(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當著各自重要的任務(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)科學研究院、漁業(yè)機械儀器研究所的大力推廣及普及應(yīng)用。

在強酸、強堿、強氧化劑和有機溶劑的介質(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在抗強酸、強堿、強氧化性能和抗有機溶劑的特性方面遠遠高于其他兩種材料，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)