高密度聚乙烯

1、高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HighDensityPolyethylene，簡稱為，簡稱為“HDPE”）是一種結晶度高、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。PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學品的特性。某些種類的化學品會產(chǎn)生化學腐蝕，例如腐蝕性氧化劑（濃硝酸），芳香烴（二甲苯）和鹵化烴（四氯化碳）。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途。HDPE具有很好的電性能，特別是絕緣介電強

2、度高，使其很適用于電線電纜。中到高分子量等級具有極好的抗沖擊性，在常溫甚至在40F低溫度下均如此應用HDPE是耐到許多不同的溶劑中，有各種各樣的應用，包括：競技場板（冰球板）背包框架防彈板瓶蓋耐化學腐蝕的管道系統(tǒng)同軸電纜內(nèi)絕緣體食品儲存容器汽車油箱鋼質(zhì)管道腐蝕保護電氣和管道箱遠紅外鏡頭折疊椅和桌子土工膜用于液壓系統(tǒng)（運河和銀行增援等）和化學遏制地熱傳熱管系統(tǒng)耐熱煙花迫擊炮安全帽呼啦圈天然氣分配管系統(tǒng)HDPE[2]是一種結晶度高、非極性的

3、熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒，熔點約為130℃，相對密度為0.941~0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好。介電性能，耐環(huán)境應力開裂性亦較好。熔化溫度220~260℃。對于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200~250℃之間。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產(chǎn)品，無毒、無味，密度在0.940～0.976gcm3范圍內(nèi)；結晶度為80%～90%，軟化點為125～13

4、5℃，使用溫度可達100℃；硬度、拉伸強度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些；化學穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐環(huán)境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會使其性能下降，所以，樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低，這一點應

5、用時要注意。材料特性【英文全稱】HighDensityPolyethylene【英文縮寫】HDPE【中文全稱】高密度聚乙烯【常用俗稱】低壓乙烯HDPE是一種結晶度高、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。PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學品的特性。某些種類的化學品會產(chǎn)生化學腐蝕，例如腐蝕性氧化劑（濃硝酸），芳香烴（二甲苯）和鹵化烴（四氯化碳）。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用

6、途。HDPE具有很好的電性能，特別是絕緣介電強度高，使其很適用于電線電纜。中到高分子量等級具有極好的抗沖擊性，在常溫甚至在40F低溫度下均如此。各種等級HDPE的獨有特性是四種基本變量的適當結合：密度、分子量、分子量分布和添加劑。不同的催化劑被用于生產(chǎn)定制特殊性能聚合物。這些變量相結合生產(chǎn)出不同用途的HDPE品級；在性能上達到最佳的平衡。密度密度這是決定HDPE特性的主要變量，雖然被提到的4種變量確實起到相互影響作用。乙烯是聚乙烯主要原

7、料，少數(shù)的其它共聚單體，如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯，也經(jīng)常用于改進聚合物性能，對HDPE，以上少數(shù)單體的含量一般不超過1%－2%。共聚單體的加入輕微地減小了聚合物的結晶度。這種改變一般由密度來衡量，密度與結晶率呈線性關系。美國一般分類按ASTMD1248規(guī)定，HDPE的密度在0940g。C以上；中密度聚乙烯（MDPE）密度范圍0926～0940gCC。其它分類法有時把MDPE歸類于HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的剛度

8、，良好的防滲透性和最高的熔點，但一般具有很差抗環(huán)境應力開裂（ESCR）。ESCR是PE抗由機械或化學應力所引起的開裂性的能力。更高的密度一般改進了機械強度性，例如拉伸強度、剛度和硬度；熱性能如軟化點溫度和熱變形溫度；防滲透性，如透氣性或水蒸氣透過性。較低的密度改進其沖擊強度和E－SCR。聚合物密度主要是受共聚單體加入的影響，但較少程度也受分子量影響。高分子量百分數(shù)使密度略有降低。例如，在一個較寬分子量范圍內(nèi)均聚物具有不同的密度。生產(chǎn)工藝

9、生產(chǎn)工藝PE最通常的生產(chǎn)方法是通過淤漿或氣相加工法，也有少數(shù)用溶液相加工生產(chǎn)。所有這些加工過程都是由乙烯單體、a烯烴單體、催化劑體系（可能是不止一種化合物）和各種類型的烴類稀釋劑參與的放熱反應。氫氣和一些催化劑用來控制分子量。淤漿反應器一般為攪拌釜或是一種更常用的大型環(huán)形反應器，在其中料漿可以循環(huán)攪拌。當乙烯和共聚單體（根據(jù)需要）和催化劑一接觸，就會形成聚乙烯顆粒。除去稀釋劑后，聚乙烯顆?；蚍哿１桓稍锊磩┝考尤胩砑觿蜕a(chǎn)出粒料。帶

10、有雙螺桿擠出機的大型反應器的現(xiàn)代化生產(chǎn)線，可每小時生產(chǎn)PE40000磅以上。新的催化劑的開發(fā)為改進新等級HDPE的性能作出貢獻。兩種最常用的催化劑種類是菲利浦的鉻氧化物為基礎的催化劑和鈦化合物一烷基鋁催化劑。菲利浦型催化劑生產(chǎn)的HDPE有中寬度分子量分布；鈦一烷基鋁催化劑生產(chǎn)的分子量分布窄。用復式反應器生產(chǎn)窄MDW的聚合物所用催化劑也可用于生產(chǎn)寬MDW品級。舉例來說，生產(chǎn)顯著不同分子量產(chǎn)品的兩個串聯(lián)反應器可以生產(chǎn)出雙峰分子量聚合物，這種

11、聚合物具有全寬域的分子量分布。分子量分子量較高的分子量導致較高的聚合物粘度，不過粘度也與測試所用的溫度和剪切速率有關。用流變或分子量測量對材料的分子量進行表征。HDPE的品級一般具有的分子量范圍是40000～300000，重均分子量大致與熔融指數(shù)范圍相對應，即從100～0029g10min(230℃，2.16kg)。通常地，更高的MW（更低的熔融指數(shù)MI）增強了熔體強度、更好韌性和ESCR，但是更高MW使加工過程更難或且需要更高的壓力或