結構
聚乙烯的分子是長鏈線型結構或支結構,為典型的結晶聚合物。在固體狀態下,結晶部分與無定型共存。結晶度視加工條件和原處理條件而異,一般情況下,密度高結晶度就越大。L.DP E結晶度通常為55 %-- 6 5%,HDPF結晶度為80%-90%。圖2-1示出PE結構示意圖。
從圖中可見,PE分子均有一定的支化度。而LDPE支化度高。在每1000個碳原子中含有15 ^-25個甲基側鏈以及少量的和丁基側鏈,由于側鏈或支鏈降低了分子的規整度,所以,會含大量支鏈的PE結晶度、密度和剛性均低。HDPE的支化低,每1000個碳原子的主鏈上只有5-7個乙基側鏈,故而結晶高,密度、剛性和硬度等性能均較好。度上依賴于聚合物的分子量、支化度和結晶度,如斷裂伸長率主要取決于PE密度高和結晶度大,其力學性能就好,但延展性就差,所以,了解聚合物結構會對其結構改性和其他改性有很大幫助·一般來說H DPE拉伸強度為20一25MPa,而LDPE拉伸強度僅為10---2f5MPa。這一數值距離工程材料的拉伸強度(100 -200MPa)
還相差很大的距離。
特點
聚乙烯為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE樹脂均是經擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。其分子量在1萬一loa萬范圍內。分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高,其物理力學性能越好,越接近工程材料的要求水平。但分子量越高,其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點為10---130C·其耐低溫性能優良。在一60℃下仍可保持良好的力學性能,但使用溫度在80~110℃。
聚乙烯化學穩定性較好,室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液。但不耐強氧化的腐蝕,如發煙硫酸·濃硝酸、鉻酸與硫酸的混合液。在室溫下上述溶劑會對聚乙烯產生緩慢的侵蝕作用,而在90---100℃下,濃硫酸和濃硝酸會快速地侵蝕聚乙烯,使其破壞或分解。
聚乙烯在大氣、陽光和氧的作用下,會發生老化,變色、龜裂、變脆或粉化,喪失其力學性能。在成型加工溫度下,也會因氧化作用,使其熔體戮度下降,發生變色、出現條紋,故而在成型加工和使用過程或選材時應予以注意。正因為聚乙烯擁有如上特質,容易加工成型,因此聚乙烯的再生回收具有非常深遠的價值。[2]
性質
1.聚乙烯有優異的化學穩定性,室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質腐蝕,但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用;
2.聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解,在紫外線作用下容易發生降解,碳黑對聚乙烯有優異的光屏蔽作用。受輻射后可發生交聯、斷鏈、形成不飽和基團等反映。[4]
由乙烯均聚以及與少量α-烯烴共聚制得的乳白色、半透明的熱塑性塑料。密度0.86~0.96g/cm3,按密度區分有低密度聚乙烯(也包括線性低密度聚乙烯)、超低密度聚乙烯等。無味、無毒。耐化學藥品,常溫下不溶于溶劑。耐低溫,最低使用溫度-70~-100℃。電絕緣性好,吸水率低。物理機械性能因密度而異。工業上低密度聚乙烯主要采用高壓(110~200MPa)、高溫(150~300℃)自由基聚合。其他則用低壓配位聚合,有時同一套裝置可生產密度0.87~0.96g/cm3的聚乙烯產品,稱全密度聚乙烯工藝技術。聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等。廣泛用于農業、包裝、電子電氣、機械、汽車、日用雜品等方面。