聚乙烯(PE)的.doc

第一节 聚乙烯（PE） 1.1 概述 聚乙烯是塑料中分子结构最简单的一种，价格相对较低，具有优良的电绝缘性以及很好的耐化学腐蚀性，容易加工成型，目前是世界上产量最高的塑料之一。最先发明的聚乙烯是高压法即低密度聚乙烯（LDPE 密度为0.910~0.925ｇ/cm3））低密度聚乙烯LDPE 高密度聚乙烯HDPE 中密度聚乙烯MDPE 线型低密度聚乙烯LLDPE 低相对分子质量聚乙烯LMWPE 极低密度聚乙烯VLDPE 高相对分子质量高密度聚乙烯HMWHDPE 超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 1.4 聚乙烯的加工 1.4.1 聚乙烯加工应注意的几点 a. 聚乙烯吸湿性低，为0.01%，除加有吸湿性添加剂外，成型加工前一般不予以干燥，特殊情况下干燥温度为70~80℃，干燥时间为1～2小时。 b. 聚乙烯在空气中，尤其在熔体温度下有氧化倾向，因此熔体应尽可能少与空气接触，其闪燃温度340℃，自燃温度350℃，与强氧化剂接触能够引起爆炸，燃烧产生的毒性气体主要是CO和CO2。 闪燃温度：塑料材料受热分解放出的可燃气体刚刚能被外界小的火焰点着，这时试样周围空气的最低初始温度叫做该材料的闪燃温度，简称闪点。 自然温度：塑料材料受热达到一定温度后，不用外界火源点燃，自行发生爆炸、有焰燃烧和无焰燃烧，这时试样周围空气的最低初始温度叫做该材料的自燃温度，简称自然点。 c. 与其它很多塑料材料相比，其加工温度较低，但其比热随温度温度变化较大，见左图： d. 熔体粘度随剪切速度增大而可观 下降，也就是说在加工过程中为了提高熔体 的流动速率用提高螺杆转速比提高料筒温度 更有利，另外在注塑过程中，提高注射速度 熔体与喷嘴高速摩擦剪切也可以达到同样效果。但是超过一定的临界值时则产品表面粗糙，该现象可以 通过注塑前对空注射观察熔体表面。 e. 结晶度相对较高，冷却后收缩率比较大，因此在注射成型过程中应提高注射压力、保压压力以及背压来降低产品的后收缩。 f. 聚乙烯的熔体粘度适宜，热稳定性比较好，成型温度范围比较宽，而且在流动状态下，温度的少许变化不会影响注射成型。 1.4.2 聚乙烯常用注射成型工艺参数： a. 原料的熔体流动速率在1~9g/min范围内，含水量不超过0.1%； b. 塑化温度，LDPE为160~220℃，HDPE为180～240℃； c. 注射压力在100MPa以下，对于薄壁制件最高注射压力可达到120MPa; d. 保压压力可以等于或低于注射压力； e. 注射速度不宜过高； f. 成型LDPE时模具温度最高可达到35～55℃，成型HDPE时模具温度最高可达到60～70℃，较高的模具成型温度制品的结晶度高，强度和刚性好，但收缩率高，模具温度低，制品结晶度低，透明性好，强度增加，但内应力也大，制品容易变形； g. 保压时间依据制品的厚度和流道截面大小来决定。 第二节 聚丙烯（PP） 2.1 概述 1954年德国齐格勒用低压合成聚乙烯后，试图用同样的方法制备聚丙烯，但仅得无工业价值的低等规度的聚丙烯。意大利人纳塔继齐格勒后对其进行了深入研究，于1955年以改进的齐格勒催化剂成功得合成了具有高度等规的聚丙烯，1957年，意大利Montecatini公司开始大规模工业化生产，该催化剂又叫齐格勒—纳塔催化剂。 2.2 聚丙烯的生成原理 工业上合成聚丙烯有泥浆法、本体法和气相法，在这些方法的基础上，近年来聚丙烯的生产技术发展很快，国外各大公司尚有10多种新的技术线路和方法，每种方法都有自己的优越性。 2.3 聚丙烯的结构 聚丙烯是线型碳氢聚合物，分子结构几乎不含不饱和结构，因此在许多性能上与聚乙烯相似，但是由于主链碳原子上交替存在甲基使得主链相对僵硬，分子对称性下降。聚丙烯有三种形式：等规聚丙烯（IPP）、间规聚丙烯（SPP）和无规聚丙烯（APP），其中等规聚丙烯为工业化大规模生产，等规度高达90%~95%，也是生产常用的PP，无规聚丙烯不能结晶，是一种无定形的粘稠物，没有强度，一般不单独作塑料材料使用。 2.4 聚丙烯的加工 2.4.1 聚丙烯加工过程中应注意的几点 a. 吸湿性低，为0.03%~0.04%，成型加工前一般不予以干燥，特殊情况可在80~100℃热风循环中下干燥，干燥时间为2小时左右。 b. 抗氧化能力低，特别是在高温情况下，因此必须加入抗氧剂或防老剂，热分解温度为328~410℃，燃烧产生的毒性气体主要是CO和CO2，自燃温度57℃； c. 熔点温度范围为165~170℃，其流动性比PE好，热稳定性好，成型加工温度范围较宽； d. 熔体粘度变化随注塑压力的加大和温度升高而降低，但对压力更为敏感，存在剪切变稀现象； 2.4.2. 聚乙烯常用注射成型工艺： a. 注射温度范围在200~250℃，最高时可达280℃。对于厚壁产品，