張楊

(北方工業(yè)學(xué)校,遼寧,盤錦,124000)

聚丁烯 -1的性能研究與應(yīng)用探討

張楊

(北方工業(yè)學(xué)校,遼寧,盤錦,124000)

等規(guī)立構(gòu)聚丁烯 -1是具有多晶變體的聚合物,具有突出的耐熱抗蠕變性、優(yōu)異的韌性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐磨性、耐燃性和優(yōu)良的可加工性、環(huán)保性等,特別適合于制備管材。本文對聚丁烯 -1的性能做了系統(tǒng)介紹,并對它的應(yīng)用前景做了探討。

聚丁烯 -1;性能研究;應(yīng)用

1 聚丁烯 -1當(dāng)前的開發(fā)現(xiàn)狀

目前我國丁烯 -1的來源是乙烯裝置及煉廠催化裂化的副產(chǎn)碳四餾分,隨著我國石油化工的發(fā)展丁烯 -1的開發(fā)利用問題也日趨緊迫。2005年我國丁烯 -1的生產(chǎn)能力約為16萬噸左右。2006年,我國乙烯產(chǎn)量高達(dá) 941萬噸,其中 C4抽提丁二烯 100多萬噸,抽提余油中的丁烯 -1也有百萬噸左右,我國目前抽余油大多作為液化氣燒掉,造成了很大的資源浪費(fèi)。

2 聚丁烯 -1的性能研究

聚丁烯 -1如同聚乙烯和聚丙烯一樣,通過控制和調(diào)節(jié)聚合條件,可以得到一系列不同的 PB-1,其相應(yīng)的結(jié)晶度和力學(xué)性能都相應(yīng)隨之改變,涵蓋了塑料、彈性體等一系列材料,即聚丁烯 -1可以滿足不同使用性能要求。高全同聚丁烯 -1(i-PB)具有良好的機(jī)械性能,耐低溫流動(dòng)性,并具有耐磨性和高填料填充性,還具有良好的介電性和耐化學(xué)腐蝕性。它的屈服值、拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度比較強(qiáng),耐蠕變性比聚乙烯、聚丙烯還要高,在受熱條件下仍顯示出很好的機(jī)械性能,耐磨性可以與聚乙烯相比。

3 聚丁烯 -1的應(yīng)用領(lǐng)域

由于聚丁烯 -1突出的抗蠕變性和耐磨性,主要用于做熱水系統(tǒng)的管材和管件、塑料水管、各種密封材料(如飲料密封、墊圈等);其它結(jié)構(gòu)元件 (如結(jié)合件、電纜結(jié)合、家具部件);以及壓縮的包裝膜和高壓電纜等。

3.1 i-PB應(yīng)用

3.1.1 管材 目前,熱水管主要有 PEX(交聯(lián)聚乙烯)、PPR (無規(guī)規(guī)聚聚丙烯)、UPVC(氯化聚氯乙烯)和 i-PB(高全同聚丁烯 -1)。在這四種材料中 i-PB的物理機(jī)械性能受溫度影響最小,它的耐熱性也就最好。用 i-PB制成的 PB管材是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的自來水管、熱水和暖氣排管,由于它百分之百可以回收,并可以再次制造成別的產(chǎn)品,不會對環(huán)境造成危害,是符合環(huán)保要求的綠色管材產(chǎn)品。但是目前世界上能合成 PB的廠家很少,年產(chǎn)量也很低,因此它的價(jià)格非常昂貴,在這四種材料中是最高的。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以后會逐步推廣,并得到廣泛的應(yīng)用。

3.1.2 密封材料 利用 i-PB和 PE分子結(jié)構(gòu)的不相容,有效地降低了拆散分子所需要的作用力,成功地使膜同時(shí)具有易剝開的性能和強(qiáng)密封性能。當(dāng) i-PB和 PE均混合時(shí),即使在比例較小時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)不相容性,使 i-PB均勻分散嵌入到 PE的母體中,在包裝過程中這種混合材料制成的膜密封在一起,形成內(nèi)部的弱鍵。當(dāng)遇到外力作用剝開的時(shí)候,膜就沿著內(nèi)部的弱鍵分開,只需要較小的力就能順利剝開,易于控制;而傳統(tǒng)的包裝密封需要很強(qiáng)的力,并且不易控制。為了滿足食物包裝中體系要求無粘合劑的簡易加工過程,采用 i-PB以最高濃度為 25%與 PE混合,薄膜很容易經(jīng)過熱處理密封,可以根據(jù)不同的平均剝開力和不同的剝開表面狀況決定密封性能,從而使 i-PB以為基礎(chǔ)的易剝開薄膜體系廣泛應(yīng)用于食物包裝膜中。如咖啡真空包裝,塑料容器等。此外,還有醫(yī)療設(shè)備和食品的易剝開包裝袋,即使在消毒的條件下也可以保持優(yōu)良的易剝開性能。

3.2 PB-TPE的應(yīng)用

3.2.1 電纜電線 PB-TPE是純聚烯烴,對熱穩(wěn)定,電絕緣性能好,低溫柔韌性等,并且具有較好的防水滲透性能,可用于高壓電纜樹脂、地下采礦的電線等。它加工方便,使用靈活,適合小批量的特殊規(guī)格線纜,能更好的適應(yīng)市場需求。電纜中的另一個(gè)重要性能是半導(dǎo)體性,這一性質(zhì)還可以通過與導(dǎo)電纖維共混來實(shí)現(xiàn)?？梢杂脕碜鳛殡娎|表面層。

3.2.2 耐酸堿膠板 PB-TPE具有較好的耐酸堿性能,力學(xué)性能可達(dá)到普通膠板的使用要求,它是飽和聚烯烴,不需要硫化交聯(lián),可直接注射或擠出成型,還可以填充填料,降低生產(chǎn)成本,大量推廣使用。

4 結(jié)論

聚丁烯 -1作為一種化工原料,已經(jīng)用于生產(chǎn),生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展,聚丁烯 -1的資源和整合技術(shù)也得到了發(fā)展和推廣,以及它本身的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)異的性價(jià)比,會在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到越來越重要的作用。

[1]陳靜儀,楊玲。聚丁烯的應(yīng)用.化工新型材料,2001,29(1)：38.

[2]吳念,代占文.聚丁烯(PB)管道的生產(chǎn)和應(yīng)用.塑料制造,2008 (12)：90-95

TQ325.1+5

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1003-3467(2010)10-0037-01