通用塑料通用塑料——聚乙烯聚乙烯方一洁 马一萍通用塑料通用塑料l通用塑料是塑料中产量最大的一种,约占塑料总产量的80%l通用塑料的分类按照塑料的受热形式可分为:热塑性塑料和热固性塑料l热塑性塑料的特点: 可以反复加工成型,一般来说,柔韧性大、脆性低、加工性能好,但是刚性、耐热性及尺寸稳定性较差l常用的热塑性塑料: 聚乙烯类、聚丙烯类、聚氯乙稀类和聚苯乙烯类等聚丙烯弯头聚丙烯弯头l热固性塑料的特点: 加热后也不会软化流动 具有体型结构,所以它的刚性高、耐蠕变性好、耐热性好、尺寸稳定性好、不易变形l常用的热固性塑料: 酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂及氨基树脂等不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂合成树脂产品合成树脂产品聚乙烯聚乙烯l结构l性能l改性l聚乙烯聚乙烯的概述聚乙烯的概述l聚乙烯是一种质量轻、无毒、具有优良的耐化学腐蚀性、优良的电绝缘性以及耐低温性的热塑性聚合物而且易于加工成型l广泛地应用于电器工业、化学工业、食品工业、机器制造业、农业等聚乙烯的结构聚乙烯的结构l聚乙烯缩写为PE(polyethylene),分子式为[-CH2-CH2-]nl聚乙烯为线型聚合物,具有同烷烃相似的结构,属于高分子长链脂肪烃。
l由于-C-C-链是柔性链,且是线形长链,所有聚乙烯是柔性很好的热塑性聚合物l聚乙烯的分子链中含有支链,用不同的聚合方法所得到的聚乙烯含支链的多少有较大的不同l高压法得到的低密度聚乙烯每1000个C含有20~30个侧甲基,而低压法得到的高密度聚乙烯每1000个C含有5个侧甲基l由于低密度聚乙烯含有较多的支链,因此使得其熔点、屈服点、表面硬度和拉伸模量都比较低,而透气性却提高了l支链的存在影响到分子链的反复折叠和堆砌密度,导致密度降低,结晶度减小l在聚乙烯分子中,既有结晶结构,又有无定形结构相互穿插l当晶相含量降低时,聚乙烯呈现较大的柔性和弹性,有利于在较低温度下加工成型但其密度、硬度、拉伸强度、软化点、耐溶剂性等则会降低l当晶相含量增加时,情况则正好相反l聚乙烯的结晶度大小,除因聚合方法不同而不一样外,还受温度、冷却速度等的影响l聚乙烯分子量的不同也会影响到其性能l分子量越高,其拉伸强度、表面硬度、耐磨性、耐蠕变性、耐老化和耐溶剂性都会有所提高,耐断裂伸长率则会降低聚乙烯聚乙烯PE的性能的性能l力学性能 PE是一种典型的软而韧的材料,其力学性能一般l力学性能的影响因素 密度、结晶度、分子量 结晶部分分子链的紧密堆砌赋予材料一定的承载能力为什么为什么HDPE的力学性能较好??的力学性能较好??lHDPE支化度低l结晶度高l且密度大热性能热性能lPE的耐热性不高 HDPE在无载荷的情况下,长期使用温度也不超过121°ClPE的耐低温性很好 脆化温度可达-50°C PE的分子量越高,支化越多,其脆化点越低PE的整体性能并不是十分优良 是否能通过什么方法改变其不足之处 使其达到我们需要的性能?? ── 改性 超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯l制备: 低压聚合法l性能: 具有极佳的耐磨性,突出的高模量,高韧性,优良的自润滑性等超高分子量聚乙烯的应用超高分子量聚乙烯的应用l运输机械l食品机械l造纸机械l纺织机械l化工机械l染色修饰l文体用品l医疗卫生交联聚乙烯交联聚乙烯l交联聚乙烯是通过化学或辐射的方法在聚乙烯分子链间相互交联,形成网状结构的热固性塑料。
l力学性能和燃烧的滴落现象大大改善,耐环境应力开裂现象减少甚至消失交联聚乙烯的制备方法交联聚乙烯的制备方法l辐射交联l化学交联 过氧化物交联 硅烷交联法茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯l催化剂是茂金属型,而不是ziegler-natta型l特性 分子量高且分布窄 支链短而少 密度低、纯度高 高拉伸强度 高透明性 高冲击性l用途: 用茂金属聚乙烯制成的薄膜具有优异的薄膜强度和热封性能 但由于其加工性能差,需要和LDPE共混加以改善氯化聚乙烯氯化聚乙烯l含氯量为25%~40%时为软质材料 含氯量大于40%时为硬质材料 常用的氯化聚乙烯含氯量为30%~40%l氯化聚乙烯的分子链对称性降低,使得结晶能力下降,从而材料变得柔软,有类似于橡胶得弹性氯化聚乙烯的性能氯化聚乙烯的性能l优异的冲击性能、阻燃性能、耐热性能l长期使用温度为120°Cl耐油性能、耐酸碱和耐臭氧老化等性能优良l耐磨性高l电绝缘性好氯化聚乙烯的用途氯化聚乙烯的用途l聚乙烯的增韧剂l电线、电缆包皮l氯纶纤维(渔网、筛网等)l阻燃薄膜氯磺化聚乙烯氯磺化聚乙烯l氯磺化聚乙烯是白色海绵状弹性固体l具有优良的耐氧、耐臭氧性(耐大气老化性能好)l耐热性、耐油性、阻燃性比PE有明显改善l优良的橡胶材料氯磺化聚乙烯的用途氯磺化聚乙烯的用途l天然橡胶或合成橡胶的改性l用于耐油、耐臭氧的防老化和耐腐蚀的衬垫、输送带、电缆绝缘层等。
l对于任何一个高聚物的研究都遵循: 组成 结构 性能l通过共聚或共混等手段对制得的聚合物进行改性,以得到我们想要的性能。