【聚乙烯蠟】聚乙烯材料的結(jié)構(gòu)特點和應用發(fā)展
【聚乙烯蠟】聚乙烯材料的結(jié)構(gòu)特點和應用發(fā)展
摘 要:第二次工業(yè)革命后,世界工業(yè)化程度日漸提高,世界科技水平也在日益提高,在上述世界發(fā)展背景下,我國工業(yè)生產(chǎn)進入了新的發(fā)展階段,科學技術(shù)也日新月異,新材料層出不窮,其中高分子材料的應用及生產(chǎn)均得到了顯著發(fā)展,高分子材料中的聚乙烯是人們熟知的化工材料,其在諸多領域均有應用,這是由聚乙烯獨特的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)決定的。
目前我國高分子材料市場日漸繁榮,高分子聚乙烯材料得到了較好的應用與推廣。聚乙烯是多次聚合反應的產(chǎn)物,其在樹脂材料中的產(chǎn)量較高,且價格低廉、制備簡單,可以適應溫度很低的環(huán)境,化學穩(wěn)定性較好等,因此其應用領域較廣泛.
一、聚乙烯材料的結(jié)構(gòu)特點和聚合方式
聚乙烯材料是有大量乙烯在特殊的反應條件下,經(jīng)過加成反應和聚合反應生成的一種高分子聚合物,在高分子材料中,可以說聚乙烯是最簡單的,但同時也是應用最廣泛的高分子材料,聚乙烯作為一種線形聚合物,其結(jié)構(gòu)是由多個重復的-CH2-單元構(gòu)成,類似于烷烴結(jié)構(gòu)的高分子物質(zhì),屬于非極性高分子物質(zhì)中的一種,分子量通常的在四萬到十二萬之間,有的甚至高達上百萬。
根據(jù)聚乙烯高分子材料的密度、聚合度、分子量、特性等,可將聚乙烯分為低壓聚乙烯、高壓聚乙烯、線型低密度聚乙烯等。其中高壓聚乙烯化工材料的密度非常小,并且質(zhì)地也很柔軟,經(jīng)常被用在制作日常生活中的塑料袋之類的軟塑料,低壓聚乙烯的抵抗化學藥劑的能力比較的強和對環(huán)境的敏感度比較的弱,所以低壓聚乙烯廣泛的應用在注塑等硬塑料領域,線型低密度聚乙烯是由-CH2-構(gòu)成,有時也有a-烯烴的參與,線型低密度聚乙烯的性能比低壓聚乙烯的性能好,只不過就是透明度比較的小,高聚乙烯屬于結(jié)晶熱塑性樹脂。
二、聚乙烯的特性分析
聚乙烯是白色蠟狀半透明材料,手感似蠟,柔而韌,比水輕,無臭、無毒,介電性能優(yōu)越;具有優(yōu)良的耐低溫性能,化學穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕,常溫下與一般溶劑不互溶,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良,但聚乙烯對環(huán)境應力較敏感,耐熱老化性差。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒,透水率低,但有機蒸汽的透過率較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度的增加而下降。在一定結(jié)晶度下,透明度隨分子量增大而提高,高密度聚乙烯熔點范圍為132-135℃,低密度聚乙烯熔點較低(112℃)且范圍寬,溫度在70℃以上時可少量溶解于甲苯、三氯乙烯等溶劑中。
三、聚乙烯的應用
(一)加工聚乙烯中空制品。聚乙烯樹脂成型中空制品,應用較多的有低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯等。低密度聚乙烯樹脂成型中空制品,主要成型中小型低密度聚乙烯容器。高密度聚乙烯強度較高,適宜作中空制品,用吹塑法制成瓶、罐、槽等容器,或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。選擇聚乙烯原料時,應注意不同密度和不同熔體流動速率樹脂對中空制品性能的影響。
?。ǘ┥a(chǎn)聚乙烯(PE)薄膜。PE膜的透氣性較大,但隨密度的增加,其透氣性是下降的。PE膜具有防潮性,透濕性小。聚乙烯薄膜根據(jù)制造方法與控制手段的不同,可制造出低密度、中密度、高密度的聚乙烯、超高密度聚乙烯與交聯(lián)聚乙烯等不同性能的產(chǎn)品。低密度聚乙烯總產(chǎn)量的一半以上經(jīng)吹塑制成薄膜,該薄膜的透明性和抗拉強度良好,廣泛用于食品、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包?b材料以及農(nóng)用薄膜。也可用擠出法加工成復合薄膜用于包裝重物。
?。ㄈ┙宦?lián)聚乙烯(CLPE)。發(fā)達國家中交聯(lián)聚乙烯管的應用已經(jīng)十分普遍,與其它塑料管相比,其耐腐蝕性能較好,其強度和耐溫性能優(yōu)越,尤其是其蠕變強度,其強度隨使用時間的變化不顯著,壽命可達五十年之久。由于它較其它的聚乙烯產(chǎn)品有更高的耐熱性、拉伸強度、熱收縮率和阻隔性,其用途在進一步的擴大,目前大多用作熱收縮包裝薄膜用。
(四)聚乙烯纖維。聚乙烯纖維強度和伸長與丙綸相接近,吸濕能力與丙綸相似,在通常大氣條件下回潮率為0,具有較穩(wěn)定的化學性質(zhì),有良好的耐化學藥品性和耐腐蝕性;耐熱性較差,但耐濕熱性能較好,其熔點為110-120℃,較其它纖維低,抗熔孔性很差,有良好的電絕緣性,但耐光性較差,在光照下易老化。乙綸價格較低,適合于制作鬃絲、扁絲或膜裂纖維,用來制造繩索、包裝布等。
?。ㄎ澹┚垡蚁┕馨宀摹D出法可生產(chǎn)聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強度較高,適于地下鋪設。擠出的板材可進行二次加工。也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料,作臺板和建筑材料。
四、聚乙烯的發(fā)展
目前,在我們的日常生活和工作中聚乙烯的應用無處不在,由于聚乙烯的諸多優(yōu)點,使其在諸多領域均有應用。薄膜的發(fā)展為我們的生活和工作帶來了非常多的便利,聚乙烯材料的低密度、高強度、抗化學藥劑等性質(zhì),可以制作防彈衣、建筑材料、汽車部件等。聚乙烯的性能雖然非常的多,但還存在一定不足制約著聚乙烯的發(fā)展,聚乙烯材料的分子鏈非常長,造成很難解決的纏繞問題,其耐高溫能力較弱等,根據(jù)聚乙烯的結(jié)構(gòu)特性可知聚乙烯屬于非極性聚合物,很難與無機材料和極性分子材料融合,因而其質(zhì)量較低,需要對其進行改性來提高它的耐熱性、相容性、易塑性等特性。
五、結(jié)語
綜上所述,雖然聚乙烯具有較多的優(yōu)點,在實際生產(chǎn)和生活中的應用較普遍,但是還存在耐熱性較差、在光照條件下易老化等需要改進的地方,所以為使聚乙烯更好的滿足人們的現(xiàn)實需求,需要在不改變聚乙烯原有優(yōu)良性質(zhì)的基礎上,對其進行改性,以推動聚乙烯材料市場的進一步發(fā)展。
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