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• 聚乙烯的消费工艺有哪些呢？有什么用途？
• 超高分子量聚乙烯的成型加工
• 高密度聚乙烯的消费工艺

聚乙烯的消费工艺有哪些呢？有什么用途？

1、消费工艺：

高密度聚乙烯(HDPE)：以聚合级乙烯为原料，以氧（或空气）或无机过氧化物为触媒，在管式反响器货釜式反响器内，经常使用130-280Mpa 超高压和300摄氏度左右高温工艺启动聚合而成。

低密度聚乙烯又称高压聚乙烯，常缩写为LDPE：以高纯度乙烯为原料，丙烯或1-丁烯等为共聚单体，以烷烃作溶剂，在高活性催化剂存在下，经常使用必定的温度（65-85）和压力（0.1-0.7Mpa)启动溶液聚合，再经分别，枯燥，混炼，造粒而成。

2、用途：

高密：适用于挤出，吹塑，注射，真空，模压，涂层和旋转成型等加工方法，制作食品保证膜，农用膜工业用轻包装膜，普统统明膜，薄片，电线，电缆护套，管才，化工容器，分解纸，发泡制品等。

低密：重要用于吹塑成型，制作各种瓶，罐，桶包装容器用于注塑成型，制作盆，篮，筐，周转箱和工业机械整机，用于挤出成型制作各种管材，薄膜，编织袋窄丝，单丝等。

裁减资料

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，也包括乙烯与大批α-烯烃的共聚物。

聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具备优异的耐高温功能（最低经常使用温度可达-100~-70°C），化学稳固性好，能耐大少数酸碱的腐蚀（不耐具备氧化性质的酸）。

常温下不溶于普通溶剂，吸水性小，电绝缘性优异。

化学分类

聚乙烯(POLYETHYLENE，PE)是由乙烯聚合而成之聚合物，产品开展至今已有60年左右历史，环球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。

聚乙烯依聚合方法、分子量高下、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。

低密度聚乙烯(LOW DENSITY POLYETHYLENE，LDPE)俗称高压聚乙烯，因密度较低，材质最软，重要用在塑胶袋、农业用膜等。

高密度聚乙烯(HIGH DENSITY POLYETHYLENE，HDPE)俗称高压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽浸透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒功能很好，重要运行于吹塑、注塑等畛域。

线型低密度聚乙烯(LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE，LLDPE)，则是乙烯与大批初级-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。

LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟外表光泽好，具备高温韧性、高模量、抗笔挺和耐应力开裂性，高温下抗冲击强度较佳等好处。

LLDPE运行畛域简直已浸透到一切LDPE市场。

现阶段LLDPE和HDPE处于生命周期的生长阶段；LDPE则在1980代末逐渐进入开展成熟期，环球上已少有LDPE设施投产。

聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，宽泛运行于工业、农业、包装及日常工业中，在中国运行相当宽泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例，在塑料工业中占有无足轻重的位置。

鉴定

聚乙烯资料难以印刷（除非启动本体改性或外表改性），故大多是无色或淡色制品，当然又因为其具备良好的耐环境老化功能，静止场上的天然草皮大多由聚乙烯制作。

最便捷的甄别方法就是用煤气火焰（例如打火机）扑灭一小块样品，样品会继续熄灭，有烟，且具备烧蜡烛的滋味。

用指甲在其上参差下，有划痕的为低密度聚乙烯(LDPE)，否则则是高密度聚乙烯(HDPE)。

超高分子量聚乙烯的成型加工

因为超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融形态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数简直为零，所以很难用普通的机械加工方法启动加工。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工技术获取了迅速开展，经过对普通加工设施的变革，已使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）由最后的压抑-烧结成型开展为挤出、吹塑和注射成型以及其它不凡方法的成型。

1.压抑烧结(1)压抑烧结是超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）最原始的加工方法。

此法消费效率颇低，易出现氧化和降解。

为了提高消费效率，可驳回间接电加热法(2)超高速熔结加工法，驳回叶片式混合机，叶片旋转的最大速度可达150m/s，使物料仅在几秒内就可升至加工温度。

2.挤出成型挤出成型设施重要有柱塞挤出机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。

双螺杆挤出多驳回同向旋转双螺杆挤出机。

60年代大都驳回柱塞式挤出机，70年代中期，日、美、西德等先后开发了单螺杆挤收工艺。

日本三井石油化学公司最早于1974年取得了圆棒挤出技术的成功。

我国于1994年底研制出Φ45型超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）公用单螺杆挤出机，并于1997年取得了Φ65型单螺杆挤出管材工业化消费线的成功。

(3)注塑成型日本三井石油化工公司于1974年开发了注塑成型工艺，并于1976年成功了商业化，之后又开发了往返式螺杆注塑成型技术。

1985年美国Hoechst公司也成功了超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的螺杆注塑成型工艺。

我国1983年对国产XS-ZY-125A型注射机启动了变革，成功地注射出啤酒罐装消费线用超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）托轮、水泵用轴套，1985年又成功地注射出医用人工关节等。

(4)吹塑成型超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）加工时，当物料从口模挤出后，因弹性复原而发生必定的回缩，并且简直不出现下垂现象，故为中空容器，特意是大型容器，如油箱、大桶的吹塑发明了无利的条件。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）吹塑成型还可造成纵横方向强度平衡的高功能薄膜，从而处置了HDPE薄膜常年以来存在的纵横方向强度不分歧，容易形成纵向破坏的疑问。

1. 冻胶纺丝(1)开展环节以冻胶纺丝—超拉伸技术制备高强度、高模量聚乙烯纤维是70年代末出现的一种陈腐纺丝方法。

荷兰DSM公司最早于1979年放开专利，随后美国Allied公司、日本与荷兰联结建设的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都成功了工业化消费。

中国纺织大学化纤所从1985年开局该名目标钻研，逐渐构成了自己的技术，制得了高功能的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纤维。

(2)纺丝环节超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）冻胶纺丝环节简述如下：溶解超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）于适当的溶剂中，制成半稀溶液，经喷丝孔挤出，而后以空气或水骤冷纺丝溶液，将其凝结成冻胶原丝。

在冻胶原丝中，简直一切的溶剂被蕴含其中，因此超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）大分子链的解缠形态被很好地坚持上去，而且溶液温度的降低，造成冻胶体中超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）折叠链片晶的构成。

这样，经过超倍热拉伸冻胶原丝可使大分子链充沛取向和高度结晶，进而使呈折叠链的大分子转变为伸直链，从而制得高强度、高模量纤维。

(3)运行超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纤维是当今环球上第三代特种纤维，强度高达30.8cN/dtex,比强度是化纤中最高的，又具备较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优同功能。

它可间接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物：防弹背心和衣服、防切割手套等，其中防弹衣的防弹成果优于芳纶。

国内上已将超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纤维织成不同纤度的绳索，取代了传统的钢缆绳和分解纤维绳等。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）纤维的复合资料在军事上已用作装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。

2. 润滑挤出(注射)润滑挤出(注射)成型技术是在挤出(注射)物料与模壁之间构成一层润滑层，从而降低物料各点间的剪切速率差异，减小产品的变形，同时能够实如今高温、低能耗条件下提高高粘度聚合物的挤出(注射)速度。

发生润滑层的方法重要有两种：自润滑和共润滑。

(1)自润滑挤出(注射)超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的自润滑挤出(注射)是在其中参与过量的外部润滑剂，以降低聚合物分子与金属模壁间的摩擦与剪切，提高物料流动的平均性及脱模成果和挤出品质。

外部润滑剂重要有初级脂肪酸、复合脂、无机硅树脂、石腊及其它低分子量树脂等。

挤出(注射)加工前，首先将润滑剂同其它加工助剂一同混入物料中，消费时，物料中的润滑剂渗出，构成润滑层，成功自润滑挤出(注射)。

有专利报道：将70份石蜡油、30份超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）和1份氧相二氧化硅(高度扩散的硅胶)混合造粒，在190℃的温度下就可成功顺利挤出(注射)。

(2)共润滑挤出(注射)超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的共润滑挤出(注射)有两种状况，一是驳回缝隙法将润滑剂压入到模具中，使其在模腔内外表和熔融物料间构成润滑层；二是与低粘度树脂共混，使其作为产物的一局部。

如：消费超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）薄板时，由定量泵向模腔内保送SH200无机硅油作润滑剂，所得产品外观品质有清楚提高，特意是因为挤出变形小，参与了拉伸强度。

驳回玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）启动填充改性，可使外表硬度、刚度、蠕变性、笔挺强度、热变形温度得以较好地改善。

用偶联剂处置后，成果愈加清楚。

如填充处置后的玻璃微珠，可使热变形温度提高30℃。

玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉等可提高硬度、刚度和耐温性；二硫化钼、硅油和公用蜡可降低摩擦因数，从而进一步提高自润滑性；炭黑或金属粉可提高抗静电性和导电性以及传热性等。

然而，填料改性后冲击强度略有降低，若将含量管理在40%以内，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）仍有相当高的冲击强度。

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）树脂的分子链较长，易受剪切力作用出现断裂，或受热出现降解。

因此，较低的加工温度，较短的加工期间和降低对它的剪切是十分必要的。

为了处置超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工疑问，除对普通成型机械启动不凡设计外，还可对树脂配方启动改良：与其它树脂共混或参与流动改性剂，使之能在普通挤出机和注塑机上成型加工，这就是2.2.2中引见的润滑挤出(注射)。

共混法改善超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的熔体流动性是最有效、最简便和最适用的路径。

这方面的技术多见于专利文献。

共混所用的第二组份重要是指低熔点、低粘度树脂，有LDPE、HDPE、PP、聚酯等，其中经常使用较多的是中分子量PE(分子量40万～60万)和低分子量PE(分子量<40万)。

当共混体系被加热到熔点以上时，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）树脂就会悬浮在第二组份树脂的液相中，构成可挤出、可注射的悬浮体物料。

(1)与低、中分子量PE共混超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）与分子量低的LDPE(分子量1，000～20，000，以5，000～12，000为最佳)共混可使其成型加工性取得清楚改善，但同时会使拉伸强度、挠曲弹性等力学功能有所降低。

HDPE也能清楚改善超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的加工流动性，但也会惹起冲击强度、耐摩擦等功能的降低。

为使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）共混体系的力学功能维持在一较高水平，一个有效的补救方法是参与PE成核剂，如苯甲酸、苯甲酸盐、硬脂酸盐、己二酸盐等，可以借PE结晶度的提高，球晶尺寸的微细均化而起到强化作用，从而有效阻止机械功能的降低。

有专利指出，在超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）/HDPE共混体系中参与很大批的粗大的成核剂硅灰石(其粒径尺寸范围5nm～50nm，外表积100m2/g～400m2/g)，可很好地补救机械功能的降低。

(2)共混外形超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的化学结构只管与其它种类的PE相近，但在普通的熔混设施和条件下，它们的共混物都难以构成平均的外形，这或者与组份之间粘度相差迥异无关。

驳回普通单螺杆混炼获取的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）/LDPE共混物，两组份各自结晶，不能构成共晶，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）基本上以填料方式扩散于LDPE基体中。

熔体常年间处置和经常使用双辊炼塑机混炼，两组份之间作用有所增强，功能亦有进一步的改善，不过仍不能构成共晶的外形。

Vadhar发现，当驳回两步共混法，即先在高温下将超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融，再降到较高温度下参与LLDPE启动共混，可取得构成共晶的共混物。

Vadher用溶液共混法也获取了能构成共晶的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）/LLDPE共混物。

(3)共混物的力学强度关于未加成核剂的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）/PE体系，其在冷却环节中会构成较大的球晶，球晶之间存在着清楚的界面，而在这些界面上存在着由分子链排布不同惹起的内应力，由此会造成裂纹的发生，所以与基体聚合物相比，共混物的拉伸强度经常有所降低。

当遭到外力冲击时裂纹会很快地沿球晶界面开展而造成最后的破碎，因此又惹起冲击强度的降低。

流动改良剂促成了长链分子的解缠，并在大分子之间起润滑作用，扭转了大分子链间的能量传递，从而使得链段位移变得容易，改善了聚合物的流动性。

用于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的流动改良剂重要是指脂肪族碳氢化合物及其衍动物。

其中脂肪族碳氢化合物有：碳原子数在22以上的n-链烷烃及以其作主成分的低级烷烃混合物；石油决裂精制获取的石蜡等。

其衍动物是指末端含有脂肪族烃基、外部含有1个或1个以上(最好为1个或2个)羧基、羟基、酯基、羰基、氮基甲酰基、巯基等官能团；碳原子数大于8(最好为12～50)并且分子量为130～2000(以200～800为最佳)的脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪醛、脂肪酮、脂肪族酰胺、脂肪硫醇等。

举例来说，脂肪酸有：癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸等。

我国制备了一种有效的流动剂(MS2)，参放大批(0.6%～0.8%)就能清楚改善超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的流动性，使其熔点降低达10℃之多，能在普通注塑机上注塑成型，而且拉伸强度仅有少许降低。

另外，用苯乙烯及其衍动物改性超高分子量聚乙烯（UHMW-PE），除可改善加工功能使制品易于挤出外，还可坚持超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）优异的耐摩擦性和耐化学腐蚀性；1，1-二苯基乙炔、苯乙烯衍动物、四氢化萘皆可使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）取得优异的加工功能，同时使资料具备较高的冲击强度和耐磨损性。

高密度聚乙烯的消费工艺

PE最理论的消费方法是经过淤浆或气相加工法，也有少数用溶液相加工消费。

一切这些加工环节都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系（或者是不止一种化合物）和各种类型的烃类稀释剂介入的放热反响。

氢气和一些催化剂用来管理分子量。

淤浆反响器普通为搅拌釜或是一种更罕用的大型环形反响器，在其中料浆可以循环搅拌。

当乙烯和共聚单体（依据须要）和催化剂一接触，就会构成聚 乙烯颗粒。

除去稀释剂后，聚乙烯颗粒或粉粒被枯燥并按剂量参与参与剂，就消费出粒料。

带有双螺杆挤出机的大型反响器的现代化消费线，可每小时消费PE磅以上。

新的催化剂的开发为改良新等级HDPE的功能作出奉献。

两种最罕用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。

菲利浦型催化剂消费的HDPE有 中宽度分子量散布；钛一烷基铝催化剂 消费的分子量散布窄。

用复式反响器消费窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于消费宽MDW品级。

举例来说，消费清楚不同分子量产 品的两个串联反响器可以消费出双峰分子量聚合物，这种聚合物具备全宽域的分子量散布。