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1、塑料原料与助剂塑料原料与助剂塑料工程教研室塑料工程教研室返回*2参考书参考书参考书:参考书:1.塑料原料与助剂塑料原料与助剂科技出版社科技出版社段予忠段予忠2.塑料工业塑料工业石油化学出版社石油化学出版社上海合成树脂研究所上海合成树脂研究所3.合成树脂及塑料手册合成树脂及塑料手册化工部科技情报所化工部科技情报所4.橡胶塑料加工助剂橡胶塑料加工助剂化工出版社化工出版社5.塑料加工技术应用手册塑料加工技术应用手册机械出版社机械出版社李祖德李祖德返回*3绪论绪论v基本内容:基本内容:1、塑料的发展概况、定义和分类、塑料的发展概况、定义和分类;2、塑塑料料性性能能;3、塑塑料料的的应应用用领领域域;4
2、、本本课课程程的的主主要要内内容容和和要要求求;5、聚聚乙乙烯烯种种类类、性性能能与与应应用用领领域域;6、聚聚乙乙烯烯简简单单识别识别学学习习目目的的及及要要求求:了了解解塑塑料料的的性性能能与与应应用用领领域域,聚聚乙乙烯烯种种类、应用与识别。类、应用与识别。v本章重点:本章重点:1. 塑料的定义塑料的定义2.塑料性能塑料性能3.应用领域应用领域。v学习方法:学习方法:掌握基本的、重点的内容,多联系实际。掌握基本的、重点的内容,多联系实际。 返回*4 人人类类社会的社会的进进步与材料的使用密切相关。人步与材料的使用密切相关。人类类要生存、要要生存、要发发展就离不开材料的使用。从石器展就离不
3、开材料的使用。从石器时时代、代、铜铜器和器和铁铁器器时时代代发发展到今天,人展到今天,人类类使用的材料主要使用的材料主要有四大有四大类类,即木材、硅酸,即木材、硅酸盐盐(水泥、陶瓷)、(水泥、陶瓷)、钢铁钢铁、塑料。其中塑料是塑料。其中塑料是2020世世纪纪才才发发展起来的一大展起来的一大类类新材新材料。塑料是高分子材料中最大的一料。塑料是高分子材料中最大的一类类材料,目前世材料,目前世界高分子材料的年界高分子材料的年产产量中,塑料量中,塑料约约2 亿亿吨吨,合成,合成纤纤维约维约0.0.5亿亿吨吨,合成橡胶,合成橡胶约约0.0.2 亿亿吨吨, v前言前言返回人类在远古时期已经开始使用天然高分
4、子材人类在远古时期已经开始使用天然高分子材料,并逐步学会对它们的加工。如用蚕丝、棉、料,并逐步学会对它们的加工。如用蚕丝、棉、毛织布,用木材、棉、麻造纸。毛织布,用木材、棉、麻造纸。19世纪世纪30年代末年代末开始了对天然高分子的化学改性,如对天然橡胶开始了对天然高分子的化学改性,如对天然橡胶的硫化,纤维素的硝化成为第一个塑料品种,方的硫化,纤维素的硝化成为第一个塑料品种,方法是用硝酸将纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制得法是用硝酸将纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制得硝酸纤维素硝酸纤维素塑料,俗称赛璐珞。塑料,俗称赛璐珞。1907年人工合成年人工合成了第一个高分子材料了第一个高分子材料酚醛树脂(苯酚、甲
5、醛酚醛树脂(苯酚、甲醛路线)。路线)。返回*61.11.1 塑料定义:塑料定义: 从广义上来说:凡能够塑成一定形状的材料,从广义上来说:凡能够塑成一定形状的材料,或者是在一定温度或压力条件下,能够流动的材或者是在一定温度或压力条件下,能够流动的材料料(如:石墨、玻璃、铜、铝等如:石墨、玻璃、铜、铝等)都可称为都可称为“塑料塑料”。 狭义上来说:一般是指以合成树脂为基本成分狭义上来说:一般是指以合成树脂为基本成分的高分子有机化合物,在一定条件的高分子有机化合物,在一定条件(如温度、压力如温度、压力等等)可塑成一定形状的、并且在常温下保持形状不可塑成一定形状的、并且在常温下保持形状不变的材料。变的
6、材料。多数塑料是以合成树脂为基础,并根据用途的多数塑料是以合成树脂为基础,并根据用途的不同,添加不同的助剂,如:填料、增塑剂、抗不同,添加不同的助剂,如:填料、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂、爽口剂等。氧剂、抗静电剂、爽口剂等。返回*71.2塑料的分类塑料的分类 1.2.1 1.2.1 塑塑料料的的种种类类很很多多,基基本本可可分分为为十十八八大大类类树树脂脂,二二百百多多个个品品种种(有有资资料料介介绍绍有有300多多品品种种),但但其其中中常常用用的的品品种种有有二二十十几几种种。各各有有其其特特殊殊的的物物理理、化化学学、电和机械等性能。电和机械等性能。 分类方法有两种:分类方法有两种:a根根
7、据据塑塑料料受受热热后后的的变变化化分分为为:热热塑塑性性塑塑料料和和热热固固性性塑料。塑料。b根根据据塑塑料料的的组组分分性性质质分分为为:纤纤维维素素塑塑料料、蛋蛋白白质质塑塑料和合成树脂塑料。料和合成树脂塑料。返回1.2.2热塑性塑料热塑性塑料热热塑塑性性塑塑料料,是是以以热热塑塑性性树树脂脂为为基基本本成成分分的的塑塑料料。这这种种塑塑料料主主要要具具有有链链状状的的线线性性结结构构,特特点点是是受受热热后后发发生生物物态态变变化化,由由固固体体软软化化或或熔熔融融成成粘粘流流体体状状,在在压压力力的的作作用用下下,可可塑塑成成所所需需要要的的形形状状,在在常常温温下下不不变变形形,但
8、但加加热热后后可可软软化化,这这个个过过程程可可以以反反复复多多次次塑塑制制,而而塑塑料料分分子子结结构构并并不不发发生生变变化化。如:聚乙烯、尼龙等。如:聚乙烯、尼龙等。返回*91.2.31.2.3热固性塑料热固性塑料热热固固性性塑塑料料是是以以热热固固性性树树脂脂为为基基本本成成分分的的塑塑料料。成成形形后后具具有有网网状状的的体体型型结结构构,受受热热后后不不再再软软化化,强强热热后后会会分分解解破破坏坏,不不能能反反复复塑塑制制。如如:酚酚醛塑料、氨基塑料等。醛塑料、氨基塑料等。返回1.2.4 1.2.4 纤维素塑料纤维素塑料纤维素塑料是以纤维素的衍生物为基本成纤维素塑料是以纤维素的衍
9、生物为基本成分的塑料。如:硝酸纤维分的塑料。如:硝酸纤维(素素)塑料,醋酸纤维塑料,醋酸纤维(素素)塑料,乙基纤维塑料,乙基纤维(素素)塑料等。包装印刷常用塑料等。包装印刷常用的玻璃纸、摄影胶片、制版用的软片等皆属于的玻璃纸、摄影胶片、制版用的软片等皆属于这类塑料。这类塑料。返回*111.2.5蛋白质塑料蛋白质塑料蛋白质塑料是以蛋白质为基本成分的塑料。如:大蛋白质塑料是以蛋白质为基本成分的塑料。如:大豆蛋白质塑料等。常用于制成玩具或和其它塑料并用豆蛋白质塑料等。常用于制成玩具或和其它塑料并用作为改性剂。作为改性剂。1.2.6合成树脂塑料合成树脂塑料合成树脂塑料,即合成树脂,又称人造树脂。是合成
10、树脂塑料,即合成树脂,又称人造树脂。是由单体经聚合而成的树脂,种类很多。有的能溶于水由单体经聚合而成的树脂,种类很多。有的能溶于水或有机溶剂。有的加热软化。有的受热后变为不溶不或有机溶剂。有的加热软化。有的受热后变为不溶不熔状态,根据化学组成分为;乙烯基树脂、丙烯酸树熔状态,根据化学组成分为;乙烯基树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。各有其物理、化学和脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。各有其物理、化学和电性能。电性能。返回*121.2.7什么是什么是树脂树脂树脂是树脂是无定形的半固体无定形的半固体、固体或假固体固体或假固体的有机物的有机物质。一般是大分子物质。呈透明或半透明乳白色。质。一般是大
11、分子物质。呈透明或半透明乳白色。无固定熔点,但有软化或熔融范围,受热变软逐渐无固定熔点,但有软化或熔融范围,受热变软逐渐熔化,在力的作用下可流动。大多不溶于水,有的熔化,在力的作用下可流动。大多不溶于水,有的可溶于有机溶剂。可溶于有机溶剂。根据来源分为:天然树脂和合成树脂。根据来源分为:天然树脂和合成树脂。根据根据受热受热后表现分为后表现分为:热固性热固性树脂和树脂和热塑性热塑性树脂。树脂。根据根据溶解度溶解度分为分为:水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶性树脂。性树脂。返回*131.2.8什么是工程塑料什么是工程塑料工工程程塑塑料料是是指指具具有有优优良良的的机机械械强强
12、度度、刚刚性性、耐耐冲冲击击等等物物理理性性能能,可可以以代代替替金金属属材材料料应应用用于于各各种种工工程程机机械械设备上的一种塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮等。设备上的一种塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮等。返回1.2.9什么特种塑料什么特种塑料特种塑料是指具有某一特性特别优良的塑料。特种塑料是指具有某一特性特别优良的塑料。如:能耐如:能耐500以上高温的,或者能在以上高温的,或者能在-100以下以下低温寒冷条件下使用的,或者能应用于高能射线低温寒冷条件下使用的,或者能应用于高能射线幅照强环境中使用的塑料。近年,国际上研究的幅照强环境中使用的塑料。近年,国际上研究的塑料包装材料,能够抑制热、
13、声、光、静电、电塑料包装材料,能够抑制热、声、光、静电、电磁能量穿透的塑料,也属于特种塑料。磁能量穿透的塑料,也属于特种塑料。返回1.2.10什么是聚烯烃塑料什么是聚烯烃塑料聚烯烃塑料是烯烃类聚合物的总称。烃类是聚烯烃塑料是烯烃类聚合物的总称。烃类是含有元素种类最少的有机化合物,由含有元素种类最少的有机化合物,由碳和氢碳和氢两种两种元素组成。种类繁多,有广泛的天然资源。如:元素组成。种类繁多,有广泛的天然资源。如:天然气、石油分馏产物、煤干馏产物、天然橡胶天然气、石油分馏产物、煤干馏产物、天然橡胶等的主要成分都属于烃类。烃类塑料如等的主要成分都属于烃类。烃类塑料如聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯聚丙烯等
14、是塑料包装印刷用量最多的塑料。等是塑料包装印刷用量最多的塑料。返回*162塑料的塑料的特点特点2.1质质轻轻、比比强强度度高高一一般般在在0.92.3之之间间,有有些些增增强强塑料的比强度接近或超过钢材,例如玻璃钢。塑料的比强度接近或超过钢材,例如玻璃钢。2.2优优质质的的电电绝绝缘缘性性能能几几乎乎所所有有的的塑塑料料都都具具有有优优异异的电绝缘性能。尼龙等例外。的电绝缘性能。尼龙等例外。2.3优优良良的的化化学学稳稳定定性性能能一一般般塑塑料料对对酸酸碱碱等等化化学学药药品品均均有有良良好好的的耐耐腐腐蚀蚀能能力力,特特别别是是聚聚四四氟氟乙乙烯烯的的耐耐腐腐蚀蚀性性比比黄黄金金还还好好,
15、甚甚至至能能耐耐“王王水水”腐腐蚀蚀,称称为为“塑料王塑料王”。v2塑料的特点塑料的特点返回2.4减摩、耐磨性减摩、耐磨性能能好。好。2.5透光及防护透光及防护性能性能多数塑料为透明或半透明,其多数塑料为透明或半透明,其中中PS、PMMA为典型的代表。为典型的代表。2.6减震、消音减震、消音性能性能。2.7加工性能良好加工性能良好2.8不足不足:耐热性比金属差,热膨胀系数比金属大:耐热性比金属差,热膨胀系数比金属大35倍,易蠕变、老化等。倍,易蠕变、老化等。返回*18v3塑料的应用领域塑料的应用领域3.1农业农业薄膜薄膜:地膜、大棚膜:育苗,蔬菜,养殖:地膜、大棚膜:育苗,蔬菜,养殖管材和管件
16、管材和管件:灌溉,自来水供水:灌溉,自来水供水网网:养殖,育苗,运动草皮,沙漠绿化:养殖,育苗,运动草皮,沙漠绿化3.2包装:用途广泛包装:用途广泛包装包装容器容器,代替金属、陶瓷、玻璃、木材等,代替金属、陶瓷、玻璃、木材等保鲜保鲜,软装罐头、果汁、化装品软装罐头、果汁、化装品防震防震:PS、PU、PE泡沫塑料泡沫塑料日常包装日常包装:袋,编织袋,捆扎绳,打包带:袋,编织袋,捆扎绳,打包带返回3.3交通运输:主要用于交通运输:主要用于汽车、轮船汽车、轮船的零部件及装的零部件及装修上(比强度大)修上(比强度大)3.4电气工业:电线、电缆、录音机、录像机、电电气工业:电线、电缆、录音机、录像机、电
17、视机等视机等3.5化学工业:塑料容器和管道、耐腐蚀化学工业:塑料容器和管道、耐腐蚀返回*203.6仪表工业:制造辅件仪表工业:制造辅件3.7建建筑筑工工业业:化化学学建建材材,代代替替木木材材,水水泥泥砖砖瓦瓦,顶顶棚,地板棚,地板3.8航空材料:飞机上用塑料件,减轻重量航空材料:飞机上用塑料件,减轻重量3.9国国防防与与尖尖端端工工业业:卫卫星星、火火箭箭及及原原子子能能工工业业中中做做烧烧蚀蚀材材料料、耐耐腐腐蚀蚀材材料料,武武器器中中做做零零部部件件,塑塑料料地地雷,隐身飞机雷,隐身飞机返回3.10家具:桌椅家具:桌椅3.11体育用品和日用品:钓鱼竿、梳子、玩具、餐体育用品和日用品:钓鱼
18、竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、体育器械等。具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、体育器械等。3.12医疗卫生:一次性注射器,输液器,人造骨医疗卫生:一次性注射器,输液器,人造骨骼及气管、血管等骼及气管、血管等。 返回*224 4塑料原料与助剂课程主要内容塑料原料与助剂课程主要内容通用塑料通用塑料1.1.聚乙烯(聚乙烯(HDPE LDPE LLDPE UHMWPE HDPE LDPE LLDPE UHMWPE CPE VLDPE ULDPE mPE)CPE VLDPE ULDPE mPE)。2.2.聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVCPVC)()(悬浮聚合、乳液聚合)悬浮聚合、乳液聚合)3.3.
19、聚丙烯(全同、简同、无规)(聚丙烯(全同、简同、无规)(PP-RPP-HPP-B)4.聚苯乙烯(聚苯乙烯(GPSHIPSEPS)5.ABS(苯乙烯类聚合物)苯乙烯类聚合物)返回*234 4塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容工程塑料工程塑料1.1.聚酰胺(聚酰胺(PA6 PA66 PA1010 PA11 PA12 PA6 PA66 PA1010 PA11 PA12 MC)MC)2.2.聚酯树脂(聚酯树脂(PET PBT)PET PBT)3.3.聚碳酸酯(聚碳酸酯(PC)PC)4.4.聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)PMMA)5.5.聚氨酯(聚氨酯(PU)PU)6.PO
20、M6.POM返回*244 4塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容热固性塑料热固性塑料酚酚醛醛塑塑料料(PFPF): :电电绝绝缘缘、耐耐热热性性、耐耐酸酸性性好好,用于电器通信、涂料、胶粘剂。用于电器通信、涂料、胶粘剂。氨氨基基塑塑料料:电电绝绝缘缘、耐耐热热性性、耐耐酸酸性性好好,用用于绝缘材料、餐具等。于绝缘材料、餐具等。环环氧氧树树脂脂(EPEP):粘粘接接效效果果、电电绝绝缘缘性性、耐耐药性好,用于粘合剂、涂料、电绝缘材料。药性好,用于粘合剂、涂料、电绝缘材料。脲脲醛醛(UFUF): :无无色色、着着色色容容易易,似似酚酚醛醛,用用于于罩、按钮、涂料。罩、按钮、涂料。三聚三
21、聚氰氰胺:硬度大,耐磨性、阻燃性、耐水胺:硬度大,耐磨性、阻燃性、耐水性好。用于装性好。用于装饰饰板、板、强强化地板、化地板、电电器零件、器零件、涂料。涂料。 返回*254 4塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容特种工程塑特种工程塑料料普通双酚普通双酚A型聚砜型聚砜聚砜(聚砜(PSU)改性聚砜(双酚改性聚砜(双酚A与与PMMA及及ABS共聚物)共聚物)非双酚非双酚A型聚砜(或称聚苯醚砜)型聚砜(或称聚苯醚砜)聚醚砜(又称聚芳醚)聚醚砜(又称聚芳醚)聚酰亚胺(聚酰亚胺(PI)聚苯醚(聚苯醚(PPO)聚苯硫醚(聚苯硫醚(PPS)聚醚酮(聚醚酮(PEK)聚芳醚酮(聚芳醚酮(PEKK)聚醚
22、醚酮(聚醚醚酮(PEEK)聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)液晶聚合物(液晶聚合物(LCP)返回*264 4塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容助剂助剂1.1.增塑剂(增塑剂(DOP DBP DBP 氯化石蜡氯化石蜡 环氧环氧大豆油大豆油 偏苯三酸三辛酯偏苯三酸三辛酯 单脂肪酸甘油酯单脂肪酸甘油酯 癸二酸二辛酯癸二酸二辛酯 己二酸二辛酯己二酸二辛酯 油酸甲酯油酸甲酯 对苯二甲酸二辛酯对苯二甲酸二辛酯 癸二酸二丁酯癸二酸二丁酯 )2.2.稳定剂(热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂)稳定剂(热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂)3.3.润滑剂润滑剂4.4.着色剂着色剂5.5.阻燃剂阻燃剂6.6.发泡剂发泡
23、剂7.7.抗静电剂抗静电剂8.8.偶联剂、增强剂、相容剂偶联剂、增强剂、相容剂9.9.填料填料返回*27上篇上篇第一章第一章聚乙烯聚乙烯 聚聚乙乙烯烯是是世世界界塑塑料料品品种种中中产产量量最最大大的的品品种种,应应用用广广泛泛,约约占占世世界界塑塑料料总总产产量量的的四四分分之之一一,目目前前聚聚乙乙烯烯的的产产量量已已达达到到四四千千多多万万吨吨,已已有有6060多多年年的的工工业业化化历历史史,其其中中我我国国2002006 6年年的的聚聚乙乙烯烯产产量量为为700700万万吨吨,其其原原料料丰丰富富,价价格格便便宜宜,容容易易成成型型加加工工,性性能能优优良良。19331933年年英英
24、国国卜卜内内门门化化学学工工业业公公司司利利用用高高压压聚聚合合生生成成LDPELDPE;19391939年年德德国国齐齐格格勒勒用用氯氯钛钛作作催催化化剂剂低低压压下下合合成成了了HDPEHDPE;19571957年年美美国国菲菲利利浦浦石石油油公公司司用用氧氧化化铬铬硅硅铝铝胶胶作作催催化化剂剂中中压压下下合合成成了了LLDPELLDPE。 返回 聚聚乙乙烯烯根根据据合合成成的的单单体体、方方法法、路路线线的的不不同同可可分分为为低低密密度度聚聚乙乙烯烯,高高密密度度聚聚乙乙烯烯和和线性低密度聚乙烯等品种,线性低密度聚乙烯等品种, 下下面面简简单单介介绍绍其其合合成成路路线线,基基本本性性
25、质质,成型加工性能,改性状况及用途。成型加工性能,改性状况及用途。返回1聚乙烯的生产聚乙烯的生产1.1聚乙烯的品种聚乙烯的品种低低密密度度聚聚乙乙烯烯(LDPE)Low-DensityPolyethylene也也叫叫做做高高压压聚聚乙乙烯烯。是是由由浓浓度度为为99.95%的的乙乙烯烯单单体体经经高高压压自自由由基基聚聚合合而而成成,密密度度较较低低,为为0.91-0.93克克/立方厘米。立方厘米。高高密密度度聚聚乙乙烯烯(HDPE)high-densitypolyethylene也也叫叫低低压压聚聚乙乙烯烯,是是由由浓浓度度为为99.95%的的乙乙烯烯单单体体经经低低压压聚聚合合而而成成,按
26、按离离子子聚聚合合反反应应历历程程进进行行。密密度度较较高,为高,为0.93-0.965克克/立方厘米。立方厘米。v聚乙烯聚乙烯返回线型低密度聚乙烯(线型低密度聚乙烯(LLDPE)Linelow-DensityPolyethylene树脂树脂是乙烯与少量的是乙烯与少量的烯烃共聚(约含量烯烃共聚(约含量8%),形成),形成在线型乙烯主链上,带有非常短小的共聚单体支链在线型乙烯主链上,带有非常短小的共聚单体支链的分子结构。结构与的分子结构。结构与HDPE相似,密度与相似,密度与LDPE相似。相似。返回很低密度聚乙烯(很低密度聚乙烯(VLDPE)Verylow-DensityPolyethylene
27、超低密度聚乙烯(超低密度聚乙烯(ULDPE)Ultralow-DensityPolyethyleneVLDPE采用和采用和LLDPE相似的聚合反应机理,相似的聚合反应机理,无长支链,均为线型结构,它是由乙烯与丁烯或无长支链,均为线型结构,它是由乙烯与丁烯或其他碳原子较多的其他碳原子较多的烯烃单体共聚而成。而烯烃单体共聚而成。而ULDPE是采用辛烯作为共聚单体的。这两种树是采用辛烯作为共聚单体的。这两种树脂的突出特点是密度低,有更大的柔性、韧性和脂的突出特点是密度低,有更大的柔性、韧性和耐环境应力开裂性,耐环境应力开裂性,返回1.2LDPE与与HDPE的区别:的区别: LDPELDPE:结晶度为
28、结晶度为65%65%左右,分子结构上,支链多而左右,分子结构上,支链多而长,大分子排列不紧密、不规整,密度低长,大分子排列不紧密、不规整,密度低0.910.91- -0.9250.925,结晶度低,半透明,质软。,结晶度低,半透明,质软。HDPEHDPE:结结晶晶度度为为8585-95%-95%左左右右,分分子子结结构构规规整整,支支链链少少而而短短,大大分分子子排排列列紧紧密密,密密度度较较高高0.930.93-0.965-0.965,结结晶晶度度高高,不不透透明明,力力学学性性能能较较LDPELDPE高高,但但冲冲击击及及断裂伸长率等较差一些。断裂伸长率等较差一些。返回1.3聚乙烯树脂的分
29、类、型号和命名聚乙烯树脂的分类、型号和命名GB1845-80 以以20的聚乙烯树脂的密度分为五类的聚乙烯树脂的密度分为五类1、0.9222、0.9230.9323、0.9330.9464、0.9470.9565、0.957按产品用途分为十二类按产品用途分为十二类B、中中空空成成型型C、涂涂层层E、通通用用挤挤塑塑F、薄薄膜膜I、注注射射J、电电缆缆护护套套K、电电缆缆绝绝缘缘L、单单丝丝P、管管材材S、粉粉末末成型成型Y、扁带扁带T、特殊用途特殊用途返回按熔体流动速率大小分为十八类:按熔体流动速率大小分为十八类:略略根据改性情况分为两类根据改性情况分为两类A:本色,没有添加剂、填料或只有为了保
30、证本色,没有添加剂、填料或只有为了保证造粒、贮存所必须数量的添加剂。造粒、贮存所必须数量的添加剂。B:为满足各种用途和改性要求而加入规定的为满足各种用途和改性要求而加入规定的添加剂体系,填料或颜色。添加剂体系,填料或颜色。乙烯共聚物用乙烯共聚物用C表示,乙烯混合物用表示,乙烯混合物用D表示。表示。返回例如:例如:4B0.4BC,密度为密度为0.9470.956g/cm3范围,范围,中空成型用,熔体流动速率范围中空成型用,熔体流动速率范围0.350.43g/10分,分,加有添加剂的共聚物的聚乙烯树脂加有添加剂的共聚物的聚乙烯树脂返回2聚乙烯性能聚乙烯性能2.12.1简单识别简单识别 聚聚乙乙烯烯
31、为为乳乳白白色色半半透透明明,有有蜡蜡状状滑滑腻腻感感,敲敲击击声声音音绵绵软软,燃燃烧烧容容易易,离离火火后后继继续续燃燃烧烧;火火焰焰顶顶端端黄黄色色,底底部部蓝蓝色色(蓝蓝芯芯),无无烟烟,火火焰焰熄熄灭灭后后,白白烟烟,气气味味是是类类似似石石蜡蜡气气味味,熔熔融融滴滴落。落。 2.22.2化化学学稳稳定定性性较较好好,能能耐耐一一般般酸酸、碱碱、盐盐的的腐腐蚀蚀,但不耐发烟硫酸、浓硝酸。但不耐发烟硫酸、浓硝酸。 常常温温下下无无溶溶剂剂,强强化化条条件件下下,可可溶溶于于二二甲甲苯苯(6060)和四氢化萘)和四氢化萘+ +氢化萘(氢化萘(100100以上)。以上)。返回2.32.3耐
32、候性不佳(有叔碳原子)。耐候性不佳(有叔碳原子)。2.42.4电电绝绝缘缘性性能能良良好好,不不受受温温度度和和频频率率的的影影响响(不不含极性基团)。含极性基团)。2.52.5力力学学性性能能聚聚乙乙烯烯的的品品种种不不同同性性能能有有所所差差别别,HDPEHDPE的的熔熔点点、拉拉伸伸强强度度及及硬硬度度较较高高,而而LDPELDPE的的断裂伸长率和冲击强度较高,韧性稍好。断裂伸长率和冲击强度较高,韧性稍好。2.62.6热热 性性 能能 , Tm=110-135Tm=110-135, 最最 高高 使使 用用 温温 度度 : 100100,最最低低使使用用温温度度 -7070,着着火火温温度
33、度340340,返回3聚乙烯应用领域聚乙烯应用领域LDPE50%以上用途用于薄膜。以上用途用于薄膜。LDPE主主要要用用于于制制造造农农用用膜膜、地地膜膜,另另外外少少部部分分用用于于各各种种轻轻、重重包包装装膜膜,如如食食品品袋袋、货货物物袋袋、工工业业重重包包装装袋袋、复复合合薄薄膜膜或或编编织织内内衬衬、涂涂层层、各各种种管管材材、电电线线绝绝缘缘层层等。等。HDPE主要用于注射、吹塑制品,鱼网丝。主要用于注射、吹塑制品,鱼网丝。HDPE的的出出现现,大大大大开开拓拓了了聚聚乙乙烯烯的的用用途途,不不仅仅用用于于薄薄膜膜和和包包装装,还还用用于于中中空空吹吹塑塑和和注注塑塑容容器器、鱼鱼
34、网网丝丝、管管材、机械零件、代木产品等等。材、机械零件、代木产品等等。超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯用于工程塑料,加工困难。用于工程塑料,加工困难。返回LLDPE主要用于吹塑薄膜、编织袋、管材、中空制主要用于吹塑薄膜、编织袋、管材、中空制品、复合薄膜及交联发泡制品,还可与一些橡胶或品、复合薄膜及交联发泡制品,还可与一些橡胶或其他塑料(如其他塑料(如LDPE、HDPE、PP等)进行掺混。等)进行掺混。VLDPE目前可以代替热塑性聚氨酯、目前可以代替热塑性聚氨酯、EVA做管、瓶、做管、瓶、桶内衬、密封件、垫圈、电缆、玩具等;还可代替桶内衬、密封件、垫圈、电缆、玩具等;还可代替聚氯乙烯作医用软管、
35、热收缩膜、拉伸包装膜等。聚氯乙烯作医用软管、热收缩膜、拉伸包装膜等。也可以作为抗冲击改性剂,提高其他材料的抗冲击、也可以作为抗冲击改性剂,提高其他材料的抗冲击、耐穿刺和柔韧性。耐穿刺和柔韧性。ULDPE作为添加剂,可改善薄膜的抗冲击强度、抗作为添加剂,可改善薄膜的抗冲击强度、抗撕裂强度、柔软性、低温热封口性能。撕裂强度、柔软性、低温热封口性能。返回4.1UHMWPEv超高分子量聚乙烯(超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是指分子量是指分子量大于大于70万的高密度聚乙烯,密度介于万的高密度聚乙烯,密度介于0.936-0.964之间,其具有突出的高模量、高韧性、高之间,其具有突出的高模量、高韧性、高耐
36、磨、自润滑性优良、密度低、制造成本低廉耐磨、自润滑性优良、密度低、制造成本低廉等特征,是目前发展中的高性能、低造价的工等特征,是目前发展中的高性能、低造价的工程塑料。广泛应用于工程机械及零部件的制造,程塑料。广泛应用于工程机械及零部件的制造,超高分子量聚乙烯的熔体粘度极高,成型加工超高分子量聚乙烯的熔体粘度极高,成型加工较困难,常用冷压烧结的方法成型。较困难,常用冷压烧结的方法成型。4聚乙烯其他品种聚乙烯其他品种返回4.2CPE氯化聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂经氯化氯化聚乙烯树脂是高密度聚乙烯树脂经氯化反应制得的一种橡胶性高分子材料。从分子结构反应制得的一种橡胶性高分子材料。从分子结构看,看,
37、CPE可看作是乙烯、氯乙烯和可看作是乙烯、氯乙烯和1,2一二氯一二氯乙烯的无规共聚物,它分子链饱和,极性氯原子乙烯的无规共聚物,它分子链饱和,极性氯原子无规分布,因而具有优异的机械物理性能和化学无规分布,因而具有优异的机械物理性能和化学性能,广泛应用于机械、电气、化工、建材和矿性能,广泛应用于机械、电气、化工、建材和矿山工业。山工业。CPE耐热性、耐臭氧和耐气候老化优于耐热性、耐臭氧和耐气候老化优于多数橡胶,耐油性优于丁腈橡胶(多数橡胶,耐油性优于丁腈橡胶(NBR)、氯丁)、氯丁橡胶(橡胶(CR),耐老化优于氯磺化聚乙烯(),耐老化优于氯磺化聚乙烯(CSM),耐酸、碱、盐等腐蚀性介质,无毒、难
38、燃、),耐酸、碱、盐等腐蚀性介质,无毒、难燃、无爆炸危险。无爆炸危险。CPE分通用型和橡胶型两大类,其中通用型主分通用型和橡胶型两大类,其中通用型主要用于塑料改性,橡胶型主要用作弹性材料。要用于塑料改性,橡胶型主要用作弹性材料。 返回4.3mPE茂茂金金属属聚聚乙乙烯是是二二十十世世纪90年年代代工工业化化生生产的的一一种种新新颖热塑塑性性塑塑料料,由由于于它它是是使使用用茂茂金金属属(MAO)为聚聚合合催催化化剂生生产出出来来的的聚聚乙乙烯,因因此此,在在性性能能上上与与传统的的ZieglerNatta催催化化剂聚聚合合而而成成的的PE有有显著的不同。著的不同。mPE有以下特性有以下特性:(
39、a)mPE有有比比平平常常ZieglorNatta催催化化剂生生产的的PE更更高高的的分分子子结构构规整整性性,因因而而有有更更高高的的结晶晶度度,强度高、度高、韧性好、性好、刚性好;性好;(b)mPE比比普普通通PE的的透透明明性性好好,结晶晶度度虽高高,透透明明性性也好,而且也好,而且树脂清脂清洁度高;度高;返回(c)mPE的分子量分布相当窄,的分子量分布相当窄,Mw/Mn为为2,而一般,而一般的聚乙烯的的聚乙烯的Mw/Mn为为35,甚至更高;,甚至更高;(d)mPE的树脂嗅味比普通的树脂嗅味比普通PE低,起始热封温度比低,起始热封温度比普通普通PE低,而热封强度高,随低,而热封强度高,随
40、mPE中辛烯中辛烯1或或己烯己烯1含量的提高,密度降低,当辛烯含量的提高,密度降低,当辛烯1含量含量在在1020时,时,mPE密度在密度在0.8650.915g/cm3;(e)mPE树脂的耐应力开裂性优,可超过树脂的耐应力开裂性优,可超过1000h,常常常用作其它聚烯烃的耐应力改性剂使用,例如:常用作其它聚烯烃的耐应力改性剂使用,例如:在高分子量高密度聚乙烯燃气管道中,常用在高分子量高密度聚乙烯燃气管道中,常用mPE来提高来提高HDPE的耐应力开裂性;的耐应力开裂性;返回(f)mPE中中的的长支支链聚聚合合物物,熔熔体体强强度度较好好,加加工工性性可可以以,但但是是短短支支链化化的的mPE由由
41、于于熔熔体体粘粘度度大大,而而熔熔体体强度度低低,因因而而吹吹膜膜比比较困困难,容容易易发生生膜膜泡泡破破裂裂或或产生生鲨鱼皮皮纹,因因而而在在吹吹膜膜mPE时,口口模模间隙隙应在在1.52.8mm宽,比比普普通通PE吹吹膜膜时稍稍宽,吹吹胀比比应小小一一点点,一一般般在在1:5左左右右较佳佳,虽然然mPE同同LLDPE一一样,可可以以用用提提高高剪剪切切速速率率的的方方法法来来降降低低熔熔体体粘粘度度,但但是是,过大大的的吹吹膜膜速速度度会会引引起起熔熔体体破破裂裂,同同样,过高高的的熔熔体体温温度度也也是是不不合合宜宜的的,mPE同同LLDPE不不同同的的是是,mPE的的熔熔体体粘粘度度同
42、同温温度度和和剪剪切切速速率率都都很很敏敏感感,而而LLDPE熔熔体体粘粘度度仅对剪剪切切速速率率敏敏感感,对温温度度的的敏敏感性很小。感性很小。返回mPE的的熔熔点点随随品品种种的的不不同同在在94121之之间间,加加工工时时的的熔熔体体最最大大温温度度在在210,使使用用加加工工LDPE或或加加工工LLDPE的的设设备备均均能能顺顺利利地地加加工工mPE。为为了了更更好好地地加加工工mPE,可可以以在在mPE中中适适当当添添加加氟氟弹弹性性体体、油油酸酸酰酰胺胺、滑滑石石粉粉或或硅硅藻藻土土等等添添加加剂剂,添添加加量仅量仅0.30.5,就可显著提高,就可显著提高mPE的成型性。的成型性。
43、返回5聚乙烯性能比较聚乙烯性能比较LDPEHDPE制造工艺制造工艺低压法低压法高压法高压法密度密度(g/cm3)0.91-0.930.94-0.97结晶度结晶度(%)65-7580-95硬度硬度(邵氏邵氏D)40-5050-65结晶熔点结晶熔点()108-125126-136拉伸强度拉伸强度(MPa)10-2520-40断裂伸长率断裂伸长率(%)100-600100-700缺口冲击强度缺口冲击强度(kJ/m2)20-5010-30平均分子量平均分子量25,00010,000-350,000线膨胀系数线膨胀系数(10-5/)20-2412-13击穿电压击穿电压(KV/mm)大于大于20大于大于2
44、0返回6.1加入助剂加入助剂6.2共混共混PE+PPLDPE+HDPE等等6.3共共聚聚乙乙烯烯与与醋醋酸酸乙乙烯烯共共聚聚EVA,PE氯氯化化CPEPE交交联联LDPE可可通通过过化化学学或或物物理理的的方方法法进进行行改改性性,改改善善某某些些性性能能,或或是是成成为为某某些些制制品品的的专专用用料料。通通过过辐辐射射交交联联的的方方法法提提高高LDPE的的耐耐热热性性和和耐耐蠕蠕变变性性;与与高高密密度度聚聚乙乙烯烯、线线性性低低密密度度聚聚乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚苯苯乙乙烯烯、聚聚碳碳酸酸酯酯、天天然然橡橡胶胶、丁丁苯苯橡橡胶胶等等进进行行共共混混改改性性,可可提提高高某某些些
45、性性能能,如如热热封封性性、韧韧性性、耐耐穿穿刺刺性性、耐耐环环境境应应力力龟龟裂裂性性、弹性、机械强度等。弹性、机械强度等。 LDPE用硅烷进行交联,可制作电缆料。用硅烷进行交联,可制作电缆料。6聚乙烯改性聚乙烯改性返回聚聚乙乙烯烯不不易易吸吸湿湿,不不须须干干燥燥,但但制制品品收收缩缩率率很很大(大(1.8-2.2)()(注塑制品应注意注塑制品应注意)。)。加工温度范围:加工温度范围:1502207聚乙烯加工性能聚乙烯加工性能返回来源:来源:a大大量量的的各各种种地地膜膜、棚棚模模(所所谓谓的的白白色色垃垃圾圾)洗洗涤涤后造粒使用。后造粒使用。b塑塑料料加加工工行行业业产产生生的的流流道道
46、废废料料、注注口口废废料料、修修边边角角料料、废废品品等等可可破破碎碎后后与与原原材材料料按按一一定定比比例例混混合合继续使用。继续使用。8回收利用回收利用返回聚乙烯的应用聚乙烯的应用vLDPE50%以上用途用于薄膜。以上用途用于薄膜。v HDPE主要用于注射、吹塑制品,鱼网丝主要用于注射、吹塑制品,鱼网丝v超高分子量聚乙烯,用于工程塑料,加工困难。超高分子量聚乙烯,用于工程塑料,加工困难。vLDPE主要用于制造农用膜、地膜,另外少部分用于主要用于制造农用膜、地膜,另外少部分用于各种轻、重包装膜,如食品袋、货物袋、工业重包装各种轻、重包装膜,如食品袋、货物袋、工业重包装袋、复合薄膜或编织内衬、
47、涂层、各种管材、电线绝袋、复合薄膜或编织内衬、涂层、各种管材、电线绝缘层等。缘层等。vHDPE的出现,大大开拓了聚乙烯的用途,不仅用的出现,大大开拓了聚乙烯的用途,不仅用于薄膜和包装,还用于中空吹塑和注塑容器、鱼网丝、于薄膜和包装,还用于中空吹塑和注塑容器、鱼网丝、管材、机械零件、代木产品等等。管材、机械零件、代木产品等等。9聚乙烯的应用领域聚乙烯的应用领域返回LLDPE主要用于吹塑薄膜、编织袋、管材、中空主要用于吹塑薄膜、编织袋、管材、中空制品、复合薄膜及交联发泡制品,还可与一些制品、复合薄膜及交联发泡制品,还可与一些橡胶或其他塑料(如橡胶或其他塑料(如LDPE、HDPE、PP等)进等)进行
48、掺混。行掺混。VLDPE目前可以代替热塑性聚氨酯、目前可以代替热塑性聚氨酯、EVA做管、做管、瓶、桶内衬、密封件、垫圈、电缆、玩具等;瓶、桶内衬、密封件、垫圈、电缆、玩具等;还可代替聚氯乙烯作医用软管、热收缩膜、拉还可代替聚氯乙烯作医用软管、热收缩膜、拉伸包装膜等。也可以作为抗冲击改性剂,提高伸包装膜等。也可以作为抗冲击改性剂,提高其他材料的抗冲击、耐穿刺和柔韧性。其他材料的抗冲击、耐穿刺和柔韧性。ULDPE作为添加剂,可改善薄膜的抗冲击强度、作为添加剂,可改善薄膜的抗冲击强度、抗撕列强度、柔软性、低温热封口性能抗撕列强度、柔软性、低温热封口性能。返回*52返回*53返回*54返回*55返回*56返回*57返回*58返回*59返回*60返回*61返回*62返回*63返回641.塑塑料料定定义义?第第一一个个塑塑料料品品种种、第第一一个个人人工工合合成塑料?成塑料?2.塑料的分类方法有几种?各如何分类?塑料的分类方法有几种?各如何分类?3.塑料有哪些基本性能?塑料有哪些基本性能?4.塑料有哪些用途?塑料有哪些用途?5.5.聚乙烯有哪些品种?主要性能和应用领域有聚乙烯有哪些品种?主要性能和应用领域有那些?那些?6.用简单方法如何识别聚乙烯?用简单方法如何识别聚乙烯?v思考题思考题