PE复合料的结构、生产、特性
时间:2017-01-20 作者:91再生 来源:91再生网
PE复合料是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量 α-烯烃的共聚物。PE复合料无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良;但PE复合料对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。PE复合料的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的产物。PE复合料可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛,主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等,并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展,PE复合料生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界PE复合料总生产能力为24.65Mt,在建装置能力为3.16Mt。
结构式
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—CH2······
简写:nCH2=CH2→
聚合压力大小:高压、中压、低压;
聚合实施方法: 淤浆法、溶液法 、气相法 ;
产品密度大小:高密度、中密度、低密度、线性低密度;
产品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。
生产方法
分为高压法、低压法、中压法三种。高压法用来生产低密度PE复合料,这种方法开发得早,用此法生产的PE复合料至今约占PE复合料总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展,其增长速度已大大落后于低压法。低压法就其实施方法来说,有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度PE复合料,而溶液法和气相法不仅可以生产高密度PE复合料,还可通过加共聚单体,生产中、低密度PE复合料,也称为线型低密度PE复合料。近年来,各种低压法工艺发展很快。中压法仅菲利浦公司至今仍在采用,生产的主要是高密度PE复合料。
PE复合料特性
PE复合料无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良;但PE复合料对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。
PE复合料的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度。
PE复合料的种类
(1) LDPE:低密度PE复合料、高压PE复合料
(2) LLDPE:线形低密度PE复合料
(3) MDPE:中密度PE复合料、双峰树脂
(4) HDPE:高密度PE复合料、低压PE复合料
(5) UHMWPE:超高分子量PE复合料
(6)改性PE复合料:CPE、交联PE复合料(PEX)
(7)乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃(如辛烯POE、环烯烃)的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物(EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH)
分子量达到3,000,000-6,000,000的线性PE复合料称为超高分子量PE复合料(UHMWPE)。超高分子量PE复合料的强度非常高,可以用来做防弹衣。
主要方法:
液相法(又分为溶液法和淤浆法)和气相法(物料在反应器中的相态类型)。我国主要采用齐格勒催化剂的淤浆法。
条件与过程描述:纯度99%以上的乙烯在催化剂四氯化钛和一氯二乙基铝存在下,在压力0.1-0.5MPa和温度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤浆。经醇解破坏残余的催化剂、中和、水洗,并回收汽油和未聚合的乙烯,经干燥、造粒得到产品。
化学名称:PE复合料
英文名称olyethylene(简称PE)
比重:0.94-0.96克/立方厘米 成型收缩率:1.5-3.6% 成型温度:140-220℃
特点:耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,化学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强。低压PE复合料的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压PE复合料的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量PE复合料冲击强度高,耐疲劳,耐磨。 低压PE复合料适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压PE复合料适于制作薄膜等;超高分子量PE复合料适于制作减震,耐磨及传动零件
成型特性:
1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分。不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大。注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形
2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲。冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统
3.加热时间不宜过长,否则会发生分解
4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模
5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂
PE复合料类产品
1.1产品类别
PE复合料(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种,主要包括低密度PE复合料(LDPE)、线型低密度PE复合料(LLDPE)、高密度PE复合料(HDPE)及一些具有特殊性能的产品。
1.2PE复合料物理性能
PE复合料为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无毒,具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低,对有机蒸汽透过率则较大。PE复合料的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下,透明度随分子量增大而提高。高密度PE复合料熔点范围为132-135oC,低密度PE复合料熔点较低(112oC)且范围宽。
常温下不溶于任何已知溶剂中,70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯等溶剂中
1.3PE复合料化学性能
PE复合料有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质,硝酸和硫酸对PE复合料有较强的破坏作用。PE复合料容易光氧化、热氧化、臭氧分解,在紫外线作用下容易发生降解,碳黑对PE复合料有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。
1.4各类PE复合料产品用途
高压PE复合料:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等
中低、压PE复合料:以注射成型制品及中空制品为主。
超高压PE复合料:由于超高分子PE复合料优异的综合性能,可作为工程塑料使用。