5.2.1　聚乙烯

图5.5　乙炔系列主要产品

5.2　乙烯系列主要产品

5.2.1　聚乙烯

聚乙烯简称PE,是乙烯经聚合制得的一种热塑性树酯。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－70～－100℃),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,电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力（化学与机械作用)很敏感,耐热老化性差。聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度,采用不同的生产方法可得不同密度（0.91～0.96g/cm3)的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法加工。聚乙烯是通用合成树酯中产量最大的品种,其特点是价格便宜,性能较好,可广泛应用于工业、农业、包装及日常生活中,在塑料工业中占有举足轻重的地位。

PE有多种分类方法,按密度可分为高密度聚乙烯（HDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)和线型低密度聚乙烯（LLDPE)。

低中压法生产的聚合物属高密度聚乙烯,密度为0.94～0.97g/cm3。高密度聚乙烯是不透明的白色粉末,造粒后为乳白色颗粒,分子为线型结构,很少支化现象,是较典型的结晶高聚物。机械性能均优于低密度聚乙烯,熔点比低密度聚乙烯高,为126～136℃,其脆化温度比低密度聚乙烯低,为－100～－140℃。

高压法生产聚合物属于低密度聚乙烯,密度为0.91～0.94g/cm3。低密度聚乙烯是无色、半透明颗粒,分子中有长支链,分子间排列不紧密。

线型低密度聚乙烯的分子中一般只有短支链存在,机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两者之间,熔点比普通低密度聚乙烯高15℃,耐低温性能也比低密度聚乙烯好,耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数10倍。

按生产方法可分为低压法聚乙烯（＜2MPa)、中压法聚乙烯（10～100MPa)和高压法聚乙烯（100～300MPa)。

按分子量可分为低分子量聚乙烯（重均分子量＜10)、普通分子量聚乙烯（重均分子量100～1000)和超高分子量聚乙烯（重均分子量＞1000)。

5.2.1.1　低密度聚乙烯（LDPE)

1)高压法低密度聚乙烯的生产流程

在高压条件下,乙烯由过氧化物或微量氧引发,经自由基聚合反应生成密度为0.910～0.930g/cm3的低密度聚乙烯（LDPE)。

工业生产的低密度聚乙烯树酯数均分子量为2.5×104～5×104,重均分子量则达105以上。工业上为了简化测定聚乙烯分子量的方法,而采用熔融指数（MI)来相对地表示相应的分子量（表5.3)及流动性。目前我国生产的低密度聚乙烯树酯的熔融指数分别为0.3,0.4,0.5, 0.7,2.0,2.5,5.0,7.0,20等。

熔融指数的含义是,在标准的塑性计中加热到一定温度（一般为190℃),使聚乙烯树酯熔融后,承受一定的负荷（一般为2160g)在10min内经过规定的孔径（2.09mm)挤压出来的树酯重量克数。在相同的条件下,熔融粘度越大,被挤压出来的树酯重量越少。因此聚乙烯的熔融指数越小,其分子量越高。

表5.3　低密度聚乙烯熔融指数与数均分子量对照表