聚乙烯(PE)

科學知識 9547 535 2014-11-24

聚乙烯是最結構簡單的高分子,也是應用最廣泛的高分子材料。它是由重複的–CH2–單元連接而成的。聚乙烯是通過乙烯(CH2=CH2)的加成聚合而成的。

聚乙烯的性能取決於它的聚合方式。在中等壓力(15-30大氣壓),有機化合物催化條件下進行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的,且分子鏈很長,分子量高達幾十萬。如果是在高壓力(100-300MPa),高溫(190–210°C),過氧化物催化條件下自由基聚合,生產出的則是低密度聚乙烯(LDPE),它是支化結構的。

聚合壓力大小:高壓、中壓、低壓;

聚合實施方法:淤漿法、溶液法、氣相法 ;

產品密度大小:高密度、中密度、低密度、線性低密度;

產品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。

聚乙烯特性

聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學穩定性好,能耐大多數酸鹼的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸),常溫下不溶於一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優良;但聚乙烯對於環境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。

聚乙烯的性質因品種而異,主要取決於分子結構和密度。

聚乙烯的種類

(1)LDPE:低密度聚乙烯、高壓聚乙烯

(2)LLDPE:線形低密度聚乙烯

(3)MDPE:中密度聚乙烯、雙峰樹脂

(4)HDPE:高密度聚乙烯、低壓聚乙烯

(5)UHMWPE:超高分子量聚乙烯

(6)改性聚乙烯:CPE、交聯聚乙烯(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-其它烯烴(如辛烯POE、環烯烴)的共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物(EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH)

分子量達到3、000、000-6、000、000的線性聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強度非常高,可以用來做防彈衣。

主要方法:

液相法(又分為溶液法和淤漿法)和氣相法(物料在反應器中的相態類型)。我國主要採用齊格勒催化劑的淤漿法。

條件與過程描述:純度99%以上的乙烯在催化劑四氯化鈦和一氯二乙基鋁存在下,在壓力0.1-0.5MPa和溫度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤漿。經醇解破壞殘餘的催化劑、中和、水洗,並回收汽油和未聚合的乙烯,經乾燥、造粒得到產品。



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