聚乙烯PE树脂是无毒无味的白色颗粒或者粉末,外观呈乳白色,手感似蜡;易燃,氧指数仅17.4%,燃烧时有低烟并有滴落,火焰上黄下蓝,有石蜡气味;吸水率低(<0.01%);耐水性较好;PE薄膜透水率低,但透气性较大,因此适合用于防潮包装而不适合用作保鲜包装;PE薄膜透明,透明度随结晶度的提高而下降;由于PE分子对称无极性,因此聚乙烯制品表面难以印刷与粘合,需经表面处理方可。
聚乙烯PE属于烷烃类惰性聚合物,具有良好的化学稳定性,在常温下可以耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀,如稀硫酸、稀硝酸、任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、乙酸等,但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硫酸、铬酸等;PE在60℃以下不溶于一般的溶剂,但是和脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长期接触会发生溶胀、龟裂现象;而在温度超过60℃后,PE可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油、石蜡;温度超过100℃,PE可溶于四氢化萘。
由于聚乙烯PE分子中含有少量双键和醚基,因此PE的耐候性不好,日晒雨淋会引起老化,需要加入抗氧剂、光稳定剂来改善。
聚乙烯PE的力学性能一般,拉伸强度低,抗蠕变性不好,唯有抗冲击强度比较好;其力学性能和相对密度、结晶度、分子量大小成正比;LDPE的冲击强度>LLDPE>HDPE,而其它力学性能正相反;聚乙烯PE的耐穿刺性很好,特别是LLDPE最好;PE的耐环境应力开裂性不好,但随分子量增大而有改善。
聚乙烯PE在惰性气体中的热稳定性很好,分解温度可达到300℃以上;但在受热状态下温度超过50℃时热氧就会引起降解反应,因此需要加入抗氧剂来改善,如主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168;PE在空气中的耐热性不好,随分子量和结晶度的提高而有所改善;但PE的耐低温性很好,其低温脆化温度在-50℃以下,并随分子量增大最低可以达到-140℃;PE的热导率较高,HDPE>LLDPE>LDPE;PE的线膨胀系数大,在塑料品种中算较大的,最高可达(20~24)×10-5K-1,LDPE>LLDPE>HDPE。
由于聚乙烯PE无极性,因此其电性能十分优异:介电损耗极低,而且受温度和湿度的影响很小,可用于高频绝缘;PE耐电晕性很好,介电强度又高,可用于做高压绝缘电缆材料。
⒈低密度聚乙烯LLDPE: 低密度聚乙烯分子链上有长短支链,结晶度较低,分子量一般在5~50万,一种乳白色呈半透明的腊状固体树脂,无毒,软化点较低,柔韧性好,抗冲击韧性,耐低温性很好,可在-60℃~-80℃下工作,电绝缘性优秀。LDPE的机械强度较差,耐热性不高,抗环境应力开裂性、粘附性、印刷性较差,需经过表面处理改善其性能。LDPE的吸水性很低,几乎不吸水,化学稳定性优秀,如对酸、碱、盐、有机溶剂都较稳定。对二氧化碳、有机臭气渗透性大,但对水蒸气、空气渗透性差。易燃烧,燃烧有石蜡味,在日光和热作用下容易老化降解而变色。
⒉中密度聚乙烯MDPE:密度在0.916~0.940g/cm3,结晶度75%,刚性、耐磨性、透气性介于LDPE和HDPE之间,拉伸强度较HDPE差。
⒊高密度聚乙烯HDPE:呈乳白色半透明的蜡状固体,HDPE支链化程度最小,分子能紧密地堆砌,故密度大,结晶度高。HDPE有较高的耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性,电绝缘性、抗冲击性及耐寒性都很好。HDPE在强度和老化性能优于PP,工作温度比PVC、LDPE高。HDPE吸水性极微小,无毒,化学稳定性极佳,薄膜对水蒸气、空气的渗透性小。
⒋线型低密度聚乙烯LLDPE:LLDPE是乙烯与少量高级烯烃在催化剂下于高压或低压下聚合而成的共聚物,是聚乙烯的第三大类品种。LLDPE是具有HDPE的高度支化聚合物链组成的,具有低密度的聚乙烯。在LLDPE中,存在短侧基的线型分子链,使其结晶度低,密度小。LLDPE透明性较差,表面光泽好,主链上有短支链,分子量分布窄,具有低温韧性,高模量、抗弯曲和耐应力开裂性,低温下抗冲击性比LDPE有较大的提高。
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