聚乙烯的物理性能 化学性能 加工方法 主要用途是什么？

Question

越详细越好

Answer 1

PE塑料
聚乙烯是高分子有机化合物，由乙烯聚合而成，分为低分子量和高分子量两种，低分子量的一般呈液体状，无色、无味，不溶于水，密度为0．92克／厘米3，可做润滑油和涂料；高分子量的一般呈固体状，乳白色，热塑性大，手摸有蜡感，密度在0．92～0．96克／厘米3之间。它耐腐蚀，绝缘性能好。高密度的聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性，可以做容器、管道，也可以做高频的电绝缘材料，用于雷达和电视。它不溶于水，吸水性很小，就是对一些化学溶剂，如甲苯、醋酸等，也只有在70℃以上温度时才略有溶解。但是微粒状的聚乙烯，可以在15℃～40℃之间随温度的变化熔化或凝固，温度升高时熔化，吸收热量；温度降低时凝固，放出热量。又因为它吸水量很小，不易潮湿，有绝缘性能，因此是很好的建筑材料。把微粒状的聚乙烯掺在水泥中，可做墙壁和地板。利用它在正常温度吸热熔化和放热凝固的特性，房间温度升高时，它就熔化吸收热量；温度降低时它就凝固放出热量。这样就可以使房间温度保持稳定。因此是一种较好的储热材料。根据它的其他特性，这种建筑材料还有防漏电、防热、防潮和防腐蚀的作用。
物化性能
PE是典型的非极性、低结晶型的高分子材料。在注塑中最常用的有LDPE和HDPE两种树脂。

PE树脂的吸水率很低(<0.01%)，而且微量水分对制品的外观及性能无显著影响，因此，完整包装的树脂在注塑前不必干燥。必要时，可在70～80℃下干燥1～2h。

为保证制品具有一定的力学强度，通常选用MFR值稍低的牌号，而对于强度要求不高、薄壁、长流距的制品，MFR值可选择大些分子量分布宽流动性好的PE。

PE的熔点不高，熔点明显，熔程较窄(3～5℃)；但在成型过程中，出于结晶晶核的熔融需吸收大量的热量，故料筒实际温度要比熔点高。一般情况下，PE注塑时选用的料筒温度，主要是以PE的密度高低和熔体流动速率值的大小为依据，此外，与注塑机的类型、制品的形状等有关。LDPE的料筒温度可控制在140～180℃，HDPE则控制在180～220℃。PE易热氧化，分解温度在300℃以上。
为防止颜料的迁移性，要注意对着色剂的选择。

成型时注射压力的选取，主要是根据熔体的流动性、制品壁厚及形状等而定。由于PE在熔融状态下的流动性好，因此，加工时可采用较低的注射压力，一般为60～80 MPa；而对于一些薄壁、长流距、形状复杂、窄浇口的制品和模具，注射压力应适当提高至120 MPa左右。虽然提高注射压力可降低制品收缩率，但过高时会出现溢料，导致制品内应力增加。

注塑工艺
PE注射速率选择中速或慢速，而不宜采用高速注射。因为在高速注射过程中，PE有熔体破裂倾向。保压时间一般在10～30s。

模具温度高低对PE制品的性能有较大影响。模温高，熔体冷却速率慢，制品的结晶度提高，但制品的收缩率也明显增加；而模温低，熔体冷却速率快，制品的透明性、韧性提高，但内应力也随之增加，制品易翘曲变形。加工时，模温的选择与PE的密度有关，通常，LDPE的模温为35～60℃，HDPE为50～80℃。
PE制品的成型周期，除要有适当的充模时间和冷却时间外，还应有足够的保压时间，以弥补因熔体收缩而产生的缺料、气泡、凹痕等缺陷。
PE制品一般需要进行热处理。必要时，可在80℃的各种介质中处理1～2h，然后缓慢冷至室温。

应用范围
1、电绝缘材料

由于聚乙烯的高度比学稳定性、耐湿性、高介电性能，使其成为在电工及无组电工程等方面的绝缘材料。

2、用作抵抗侵蚀化学试剂的材料，可作化工结构材料，如各种零件、管子、防腐性衬里等。

3、用于包装方面

聚乙烯薄片、薄膜的密度低，柔软而不必加增塑剂，抗撕强度高、不吸水、不透水及耐化学药品性，这些都是包装材料所必须的，因此聚乙烯薄膜在包装工业中有着十分广阔的市场且逐渐代替了赛璐璐。

Answer 2

聚乙烯（polyethylene ，简称PE）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。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70°C），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，电绝缘性优良。
物理性能

聚乙烯树脂为无毒、无味的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡的手感，吸水率低，小于0.01%。聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。易燃、氧指数为17.4，燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火焰上黄下蓝，有石蜡气味。聚乙烯的耐水性较好。制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改善。支链多其耐光降解和耐氧化能力差。
聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。冲击强度LDPE>LLDPE>HDPE，其他力学性能LDPE<LLDPE<HDPE。主要受密度、结晶度和相对分子质量的影响，随着这几项指标的提高，其力学性能增大。耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质量增加时，有所改善。耐穿刺性好，其中LLDPE最好。
聚乙烯的耐热性不高，随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。耐低温性能好，脆性温度一般可达－50℃以下；并随相对分子质量的增大，最低可达－140℃。聚乙烯的线膨胀系数大，最高可达（20～24）×10－5/K。热导率较高。
因聚乙烯无极性，所以具有介电损耗低、介电强度大的电性能优异，即可以做调频绝缘材料、耐电晕性塑料，又可以做高压绝缘材料。

化学性能
聚乙烯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腐蚀作用，但硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。

主要用途

高压聚乙烯：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、压聚乙烯：以注射成型制品及中空制品为主。
超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。
熔点 140℃
熔化焓292.88J/g

印刷方面
适用于抗水、油及化学物品等性能较高的产品标签，瀚源印刷常将此材料应用于化妆品、洗发水、洗涤和其他在使用过程中有耐潮、耐挤压要求的日用化学品标签。优异的柔软性，尤其适用于塑料袋。也可用于因环保要求而不能使用PVC标签材料的情况。

加工方面
聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。
应用薄膜
低密度聚乙烯广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜。也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。
1975年以来，高密度聚乙烯薄膜也得到发展，它的强度高、耐低温、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。
此外，还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层，制成高分子复合材料。
中空制品
高密度聚乙烯强度较高，适宜作中空制品。如牛奶瓶、去污剂瓶；
管板材
挤出法可生产聚乙烯管材，高密度聚乙烯管强度较高，适于地下铺设；挤出的板材可进行二次加工；也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作台板和建筑材料；防护套（例如缆索护套）。
纤维
中国称为乙纶，一般采用低压聚乙烯作原料，纺制成合成纤维。乙纶主要用于生产渔网和绳索，或纺成短纤维后用作絮片，也可用于工业耐酸碱织物。
研制出超高强度聚乙烯纤维（强度可达3～4GPa），可用作防弹背心，汽车和海上作业用的复合材料。
杂品
用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等；电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等；制造结构件时要用高密度聚乙烯。