2.1 聚乙烯.ppt.ppt

第2章通用塑料 2 塑料 plastics 定义 以树脂为主要成分 以增塑剂 填充剂 润滑剂 着色剂等特定用途的添加剂 经加工成形的固体材料 热塑性塑料 thermoplastics 热固性塑料 thermoset 线形 linear 或支链形 branched 可熔可溶 如聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯等 根据受热行为分 交联结构 不溶不熔 如酚醛树脂 环氧树脂 不饱和聚酯树脂等 按使用性能分 通用塑料工程塑料 pe pp pvc ps及abs等 通用工程塑料 特种工程塑料 pa pc pom ppo pbt等 pi psf pps peek ptfe等 100 150 150 知识点回顾 塑料与树脂的区别 3 重点 理解聚乙烯的结构及其性能的关系掌握聚乙烯的加工性能了解不同聚乙烯品种的用途难点 聚乙烯的结构与性能关系的理解 本节重难点 2 1聚乙烯 主要内容 4 2 1聚乙烯 pe产量约占世界塑料的1 3 高居首位 聚乙烯应用举例 5 1 聚乙烯的结构 线性聚合物 高分子长链脂肪烃柔顺性很好的热塑性聚合物分子对称 无极性基团 分子间作用力小分子链的空间排列呈平面锯齿形 可反复折叠并整齐堆砌排列形成结晶 2 1聚乙烯 pe 乙烯单体经自由基聚合而成 6 2 1聚乙烯 如丙烯 1 丁烯 1 辛烯 支链少 结构规整易结晶 1 聚乙烯的结构 pe品种 高密度聚乙烯 hdpe 低温低压法低密度聚乙烯 ldpe 高温高压法线性低密度聚乙烯 lldpe 乙烯与 烯烃共聚超高分子量聚乙烯 uhmwpe 交联聚乙烯 x pe 7 1 聚乙烯的结构 pe分子链中含有少量的支链 ldpe 20 30个侧甲基 1000个主链chdpe 5个侧甲基 1000个主链cldpe含有更多的支链 乙基 丁基或更长的支链 和更宽的分子量分布 2 1聚乙烯 结晶度 密度 拉伸强度 支链数目 透明性 流动性 mi 总结 ldpe和hdpe在下列性能上的对比 l h l h l h l h l h l h 8 2 聚乙烯的性能 物理性能 无味 无毒 乳白色蜡状固体 密度0 91 0 96g cm3 透水率低而透气性较大 易燃力学性能 一般 软而韧取决因素 密度 结晶度 分子量化学稳定性 良好60 以下一般不溶于溶剂 只是不耐强氧化剂热性能 耐热性不高tg在塑料中是很低的 ldpe使用温度 80 hdpe使用温度 121 请思考 为什么pe料不适合做开水杯 2 1聚乙烯 9 表面能低 粘附性差电性能 优异 无极性 吸湿性低 pe的介电损耗和常数几乎与温度和频率无关 可用于高频绝缘 抗氧剂 环境性能 日光照射使制品变脆原因 氧化生成的羰基吸收光波某些高能射线照射 引起交联和变色 炭黑 环境应力开裂 pe在活性物质 酯类 金属皂类 磺化醇类 有机硅液体 潮湿土壤等 作用下产生应力开裂现象 ldpe优于hdpe改善途径 提高pe分子量 降低分子量分散性 分子链交联 2 1聚乙烯 2 聚乙烯的性能 10 3 聚乙烯的加工工艺 加工前原料可以不必干燥pe的吸湿性很低注意选择合适的熔融流动速率 mfr 注塑和薄膜吹塑成型 pe熔体流动速率要高 分子量分布要窄 支链要少 挤出和中空吹塑成型 pe熔体流动速率要低 分子量分布要宽 以保证制品表面光滑 加工时注意点 2 1聚乙烯 在熔融状态下进行 如注塑 挤出 吹塑 压制等 在190 下聚乙烯熔体在21 2n的压力下每10min挤出的质量 单位 克 10min 11 pe结晶能力越大 制品冷却后的收缩率越大模具温度高 结晶时间长 收缩率增大pe熔体在空气中容易氧化 而且温度越高 氧化越严重熔体温度比pe熔点高40 50 2 1聚乙烯 ldpe lldpe和hdpe在制备方法 结构及性能上的差异 问题 3 聚乙烯的加工工艺 12 常用聚乙烯的用途 2 1聚乙烯 13 低密度聚乙烯 ldpe 农用膜 地膜 各种轻 重包装膜 编织内衬 涂层 各种管材 电线电缆包覆 2 1聚乙烯 14 高密度聚乙烯 hdpe 包装中空容器 注塑容器 鱼网丝 管材 机械零件等 2 1聚乙烯 15 线性低密度聚乙烯 lldpe 高抗伸强度 抗穿透性 抗撕裂性和伸长率 65 用于制作薄膜 2 1聚乙烯 16 4 其它种类pe 平均相对分子量 通常100 300万 最高达600 700万 其分子结构与hdpe的基本相同 线性结构极佳耐磨性 突出的高模量 高韧性及耐环境应力开裂性制备方法 低压聚合加工方法 分子量极高 熔体粘度极大 结晶度70 85 粉末压制烧结 挤出 注塑 加低分子量pe或助剂 用途 各种机械部件 人工关节uhmw pe纤维 缆绳 渔网 防弹衣 雪橇等 汽车配件 绳索 滑动轴承 轴套等 1 超高分子量聚乙烯 uhmw pe 2 1聚乙烯 17 常用pe性能汇总 2 1聚乙烯 18 平均相对分子量 500 5000 主要作为塑料加工时的助剂 2 低分子量聚乙烯 lmwpe 聚乙烯蜡 网状结构 热固性塑料 用途 电线 电缆 热收缩管等交联方法 辐射 化学交联 3 交联聚乙烯 2 1聚乙烯 19 ldpe和hdpe的仲氢被氯取代 含氯量通常为30 40 对称性减小 结晶能力降低 变得柔软 弹性增加 优异的冲击性能 阻燃性能 良好的耐候 耐油 耐酸碱和耐臭氧氧化等性能用途 主要是作为pvc的增韧剂 4 氯化聚乙烯 cpe 无规共聚物 高压下自由基聚合 eva性能与vac含量有关vac含量增加 弹性 透明性等提高 而刚性 耐磨性 电绝缘性减弱 如含量10 20 时为塑性材料 30 时为弹性材料用途 薄膜 涂料 粘合剂等 5 乙烯共聚物 乙烯 醋酸乙烯酯共聚物 eva 2 1聚乙烯 20 聚乙烯的牌号 2 1聚乙烯 pe fb 18d045 dk第一单元pe 为聚乙烯的英文缩写代号第二单元fb 为聚乙烯的主要用途或加工方法及重要性能 f表示为用于挤出薄膜 b表示为具有抗粘连性能第三单元18d045 为聚乙烯的密度和熔体流动速率的范围 18表示密度为0 916 0 921g cm3范围 d表示为熔体流动速率的测试条件 190 2 16kg 045表示熔体流动速率的范围3 0 6 0g 10min第四单元表示填料或增强材料的类型 如粉