聚乙烯的性能及應(yīng)用

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(wú)毒無(wú)味，耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，具有良好的耐低溫性和電絕緣性。

關(guān)鍵詞：聚乙烯;無(wú)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(jiǎn)介

聚乙烯（polyethylene，簡(jiǎn)稱PE）是乙烯經(jīng)自由基聚合而得的一種熱塑性樹(shù)脂。聚乙烯無(wú)毒，無(wú)臭，手感似蠟，具有良好的耐低溫性能（其最低使用溫度可達(dá)-100～

-70℃），化學(xué)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(gòu)比較

上--LDPE ? ? ? ? ? 中--LLDPE ? ? ? ? ? 下--HDPE

①LDPE的分子形態(tài)成樹(shù)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(gòu)，結(jié)晶能力較強(qiáng);

③LLDPE結(jié)構(gòu)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(biāo)

聚乙烯的常用性能指標(biāo)很多，主要涉及熱學(xué)性能、力學(xué)性能、光學(xué)性能、電性能等，具體包括常見(jiàn)的熱變形溫度、熔體流動(dòng)速率、沖擊、透光率、霧度、介電系數(shù)、擊穿電壓強(qiáng)度等。

2.1 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--熱學(xué)性能

熔體流動(dòng)速率：熔體質(zhì)量流動(dòng)速率（MFR）：熱塑性樹(shù)脂在外界給定一定溫度和負(fù)荷下，熔體在10min內(nèi)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模的重量值，以（g/10min）來(lái)表示。

MFR↑→熔體黏度↓→流動(dòng)性好→容易獲得形狀

MFR↓→熔體黏度↑→流動(dòng)性差→不易獲得形狀

2.2 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--力學(xué)性能

2.2.1 拉伸性能

塑料的拉伸性能是塑料力學(xué)性能中常見(jiàn)性能之一。其拉伸性能的好壞，可以通過(guò)拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試。在拉伸性能的測(cè)試中，一般測(cè)試項(xiàng)目為拉伸屈服應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、斷裂拉伸應(yīng)變等。

2.2 彎曲性能

許多樹(shù)脂構(gòu)件或產(chǎn)品在使用中大都要承受彎曲應(yīng)力的作用。彎曲試驗(yàn)常用來(lái)檢驗(yàn)樹(shù)脂材料在經(jīng)受彎曲負(fù)荷作用時(shí)的力學(xué)性能。在彎曲性能的測(cè)試中，通常的測(cè)試項(xiàng)目為彎曲應(yīng)力、彎曲模量等。

2.3 聚乙烯的常用性能指標(biāo)--光學(xué)性能

2.3.1 透光率

通常情況下，透光率是體現(xiàn)樹(shù)脂透明程度的一個(gè)特別重要的性能指標(biāo)。透光率越高，表明樹(shù)脂的透明性越好;反之透光率越低，表明樹(shù)脂的透明性越差。

2.3.2 霧度

霧度是用來(lái)表征樹(shù)脂材料光學(xué)性能的一種方法，又叫濁度，它是用來(lái)表征樹(shù)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(shù)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(biāo)--電性能

聚乙烯分子鏈中僅含有碳、氫原子，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有極性基團(tuán)。聚乙烯的電阻率高，其耐腐蝕、抗老化能力強(qiáng)，所以適宜于制作高頻的電絕緣材料。

3 聚乙烯的應(yīng)用

3.1 聚乙烯的應(yīng)用--LDPE

LDPE質(zhì)輕、透明性好、耐寒、易于加工，是塑料材料中應(yīng)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(yè)）（上接第108頁(yè)）等。

3.2 聚乙烯的應(yīng)用--HDPE

HDPE力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于LDPE。高密度聚乙烯樹(shù)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(yīng)用--LLDPE

LLDPE產(chǎn)品已廣泛滲透到聚乙烯的傳統(tǒng)市場(chǎng)，包括包裝、管材、農(nóng)膜、電纜等。防滲漏地膜是LLDPE膜料市場(chǎng)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(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，聚乙烯因其質(zhì)輕、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒、耐酸堿鹽腐蝕、耐低溫、絕緣性好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，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(kāi)發(fā)、能源、信息等領(lǐng)域，并有逐步替代木材、鋼鐵之勢(shì)。

科技進(jìn)步，催生和孕育了塑料工業(yè)，塑料的大量使用，反過(guò)來(lái)又推動(dòng)和加速了科技和人類社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)在塑料制品業(yè)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(diǎn)就是為我們生活帶來(lái)方方面面的便利，不足就是其制作原料來(lái)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(gè)嚴(yán)峻的課題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年有數(shù)百萬(wàn)噸廢塑料流向海洋，對(duì)海洋帶來(lái)嚴(yán)重的污染。所以現(xiàn)在人類急需開(kāi)發(fā)降解廢棄塑料的新技術(shù)，讓塑料這一偉大的發(fā)明持續(xù)造福人類。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志國(guó).塑料熱成型技術(shù)問(wèn)答[M].北京：印刷工業(yè)出版社，2012：23.

[2]周殿明.塑料成型技術(shù)[M].北京：機(jī)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(yīng)用[J].才智，2013 （23）：252-252.

[4]陳昌杰.倡導(dǎo)綠色包裝促塑料工業(yè)的發(fā)展[J].塑料包裝，2010（6）：1-7.