袁金林
摘 要:工業(yè)上,聚乙烯(PE)是由乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成,它是典型的熱塑性結(jié)晶型聚合物。常溫下,其外觀呈乳白色半透明的蠟質(zhì)狀固體,質(zhì)輕,易燃燒,無毒無味,耐化學腐蝕性強,具有良好的耐低溫性和電絕緣性。
關鍵詞:聚乙烯;無毒;易燃;耐腐蝕;電絕緣
Abstract:In industry, polyethylene (PE) is a typical thermoplastic crystalline polymer formed by free radical polymerization of ethylene monomer. At room temperature, its appearance is milky translucent waxy solid, light, easy to burn, non-toxic and tasteless, strong resistance to chemical corrosion, with good low temperature resistance and electrical insulation.
Keywords:polyethylene, non-toxic;flammable;corrosion resistance;electrical insulation
1 聚乙烯簡介
聚乙烯(polyethylene,簡稱PE)是乙烯經(jīng)自由基聚合而得的一種熱塑性樹脂。聚乙烯無毒,無臭,手感似蠟,具有良好的耐低溫性能(其最低使用溫度可達-100~
-70℃),化學穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的腐蝕,但不耐具有氧化性質(zhì)的酸。常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性優(yōu)良。[1]
1.1 三種主要聚乙烯的分子鏈結(jié)構比較
上--LDPE ? ? ? ? ? 中--LLDPE ? ? ? ? ? 下--HDPE
①LDPE的分子形態(tài)成樹枝狀;結(jié)晶能力較弱;
②HDPE分子鏈上側(cè)基比較少,分子鏈為線型結(jié)構,結(jié)晶能力較強;
③LLDPE結(jié)構介于LDPE、HDPE之間。
1.2 三種主要聚乙烯產(chǎn)品的性能比較
2 聚乙烯的常用性能指標
聚乙烯的常用性能指標很多,主要涉及熱學性能、力學性能、光學性能、電性能等,具體包括常見的熱變形溫度、熔體流動速率、沖擊、透光率、霧度、介電系數(shù)、擊穿電壓強度等。
2.1 聚乙烯的常用性能指標--熱學性能
熔體流動速率:熔體質(zhì)量流動速率(MFR):熱塑性樹脂在外界給定一定溫度和負荷下,熔體在10min內(nèi)通過標準口模的重量值,以(g/10min)來表示。
MFR↑→熔體黏度↓→流動性好→容易獲得形狀
MFR↓→熔體黏度↑→流動性差→不易獲得形狀
2.2 聚乙烯的常用性能指標--力學性能
2.2.1 拉伸性能
塑料的拉伸性能是塑料力學性能中常見性能之一。其拉伸性能的好壞,可以通過拉伸試驗進行測試。在拉伸性能的測試中,一般測試項目為拉伸屈服應力、拉伸強度、斷裂拉伸應變等。
2.2 彎曲性能
許多樹脂構件或產(chǎn)品在使用中大都要承受彎曲應力的作用。彎曲試驗常用來檢驗樹脂材料在經(jīng)受彎曲負荷作用時的力學性能。在彎曲性能的測試中,通常的測試項目為彎曲應力、彎曲模量等。
2.3 聚乙烯的常用性能指標--光學性能
2.3.1 透光率
通常情況下,透光率是體現(xiàn)樹脂透明程度的一個特別重要的性能指標。透光率越高,表明樹脂的透明性越好;反之透光率越低,表明樹脂的透明性越差。
2.3.2 霧度
霧度是用來表征樹脂材料光學性能的一種方法,又叫濁度,它是用來表征樹脂材料透明或不透明或混濁的程度。霧度產(chǎn)生的原因是光在材料的外部表面或內(nèi)部發(fā)生散射造成的混濁或云霧狀外觀。霧度越小,表明樹脂材料透光率越好;反之,透光率越差。
2.4 聚乙烯的常用性能指標--電性能
聚乙烯分子鏈中僅含有碳、氫原子,分子結(jié)構中沒有極性基團。聚乙烯的電阻率高,其耐腐蝕、抗老化能力強,所以適宜于制作高頻的電絕緣材料。
3 聚乙烯的應用
3.1 聚乙烯的應用--LDPE
LDPE質(zhì)輕、透明性好、耐寒、易于加工,是塑料材料中應用最為廣泛的材料之一??捎糜谥匕b袋、涂覆料、垃圾袋、電線電纜的包覆、注塑和中空成型(下轉(zhuǎn)第110頁)(上接第108頁)等。
3.2 聚乙烯的應用--HDPE
HDPE力學強度、耐熱性、化學穩(wěn)定性優(yōu)于LDPE。高密度聚乙烯樹脂可采用擠出、注射、吹塑等方法制成所需塑料品。另外,還可成型建筑用裝飾板、百葉窗、合成木材、合成紙、合成膜和成型鈣塑制品等。[2]
3.3 聚乙烯的應用--LLDPE
LLDPE產(chǎn)品已廣泛滲透到聚乙烯的傳統(tǒng)市場,包括包裝、管材、農(nóng)膜、電纜等。防滲漏地膜是LLDPE膜料市場發(fā)展的新方向??捎米鲝U物池或廢渣填埋襯墊,防止污染物滲漏或污染周圍環(huán)境。LLDPE的 65%~ 70%用于制作薄膜。[3]
4 結(jié)語
隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,聚乙烯因其質(zhì)輕、無味、無臭、無毒、耐酸堿鹽腐蝕、耐低溫、絕緣性好、使用壽命長等特點,已作為一種新型高分子材料滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍工、交通、食品包裝、醫(yī)療器械、航空航天、海洋開發(fā)、能源、信息等領域,并有逐步替代木材、鋼鐵之勢。
科技進步,催生和孕育了塑料工業(yè),塑料的大量使用,反過來又推動和加速了科技和人類社會的進步,現(xiàn)在塑料制品業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展中不可或缺的重要材料。[4]塑料制品的使用也有兩面性,其優(yōu)點就是為我們生活帶來方方面面的便利,不足就是其制作原料來源于石油、煤或天然氣,消耗我們寶貴的不可再生資源。此外,廢舊塑料的處理已成為一個嚴峻的課題,據(jù)統(tǒng)計,每年有數(shù)百萬噸廢塑料流向海洋,對海洋帶來嚴重的污染。所以現(xiàn)在人類急需開發(fā)降解廢棄塑料的新技術,讓塑料這一偉大的發(fā)明持續(xù)造福人類。
參考文獻:
[1]張志國.塑料熱成型技術問答[M].北京:印刷工業(yè)出版社,2012:23.
[2]周殿明.塑料成型技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2014 (10).
[3]馮永彬.線性低密度聚乙烯的生產(chǎn)與應用[J].才智,2013 (23):252-252.
[4]陳昌杰.倡導綠色包裝促塑料工業(yè)的發(fā)展[J].塑料包裝,2010(6):1-7.