【正文】 76 。 低密度聚乙烯主要用于農業(yè)薄膜、工業(yè)薄膜、包裝薄膜、中空容器、日用制品、電線電纜。S 1 圖 17 共混材料 γ與 ηa的關系 LDPE LLDPE 重量 %） 1 100 0 2 93 7 3 67 33 4 33 67 5 79 3 6 0 100 3 2 1 6 5 4 0 20 40 60 80 100 4 3 2 1 刺穿強度 /J LLDPE 重量 % LLDPE MI 密度 LDPE 1 MI 密度 2 MI 密度 圖 18 刺穿強度與 LLDPE含量的關系 1 2 共混材料的刺穿強度幾乎與 LLDPE的含量呈線性提高，見圖 18 75 聚乙烯的加工方法、應用與發(fā)展前景 聚乙烯的加工方法 聚乙烯的主要加工方法是熔融加工法，如注射成型、擠出成型、吹塑成型、旋轉成型等，由于UHMWPE的流動性極差，常采用壓制燒結成型。P e隨著 LDPE的含量增加，熔體破裂點向較高的剪切速率移動，且粘度降低。 74 共混材料的粘度隨 LLDPE含量的增加而升高。因此 LLDPE/LDPE共混材料具有良好的綜合性能。 73 物理改性聚乙烯 LLPPE/LDPE共混改性 LLDPE具有較高的刺穿強度和韌性，但是其熔體粘度大，熔體強度低，其薄膜制品的霧度高。此外，把 EVA中 VA含量低于5%的稱為低含量 EVA共聚物，習慣上將其歸屬 LDPE。 乙烯 ?乙酸乙烯共聚物的性能主要取決于乙酸乙烯（ VA）的含量，（ VA）含量越少，性能越接近 LDPE，反之 VA含量越高，則性能越呈現出橡膠行為。它是一種新型橡膠 ，所得到的彈性體中含有氯和磺酰氯基團。 CPE很少單獨使用，主要用于聚氯乙烯的沖擊改性劑，與 ABS、 PE等共混提高阻燃性，還可以作涂料。 CH2 ＋ Cl CH ＋ HCl （ 12） CH ＋ Cl2 CHCl ＋ Cl （ 13） 主要采用溶液法和懸浮法。 ROOR RO （ 9） RO ＋ CH 2―CH 2 ROH ＋ CH2―CH （ 10） CH2―CH 2 CH2―CH （ 11） CH2―CH H 70 氯化聚乙烯 PE是一種極易燃燒的非極性聚合物，染色和印刷性能差，在 PE中引入鹵原子能極大地改善這些不足。 69 （ 2） 過氧化物交聯 將 PE與適當過氧化物一起混煉，過氧化物分解成自由基（ 9），奪取 PE大分子中的氫形成大分子自由基（ 10），而后偶合交聯（ 11）。經過輻射交聯后的 PE已具有熱固性聚合物的特點，成型困難。 （ 1）輻射交聯 PE在高能射線如 γ－射線、電子射線、紫外線等的作用下，會發(fā)生交聯反應，其過程可表示為反應式（ 8）： 68 CH2 — CH2 CH2 — CH2 CH2 — CH2 CH2 — CH H radiation H radiation CH2 — CH CH2 — CH （ 8） 其反應機理為自由基反應。 PE的物理改性主要是不同類型 PE的相互共混以及 PE與各種助 劑的共混 化學改性聚乙烯 交聯聚乙烯 PE的耐熱性能較差，易發(fā)生應力開裂，而具有體形結構的交聯 PE能極大改善 PE的耐熱性和應力開裂性。 聚合物的改性途徑可以分為兩類：（ 1）化學改性，如通過交聯、接枝、共聚等反應來實現對聚合物的改性；（ 2）物理改性，包括增強、增韌、填充等改性，實施途徑主要有機械共混、溶液和乳液共混。s 圖 15 ηa與 T的關系 66 改性聚乙烯 PE的種類多，每種 PE都有各自的優(yōu)缺點，總的說來 PE的主要不足是：熱性能、較比點低、熱變形溫度低， UHMWPE的熱變形溫度為 85℃ ，使用溫度常低于 100℃ ；力學性能，強度不高，拉伸強度一般小于40Mpa，遠低于尼龍、聚甲醛等工程塑料；易燃燒和應力開裂；呈非極性，不易染色和印刷。 ? 101 102 103 1—LLDPE 2—LDPE 1 2 104 103 γ/ s1 ηa/Pa ?65 圖 15是 =100s1 在時 ηa與熔體溫度 T 的關系圖。 LLDPE的熔體也是假塑性流體，見圖 14， ηa隨的升高而降低的程度比 LDPE要小，亦即LLDPE 熔體的 ηa 對的依賴性要弱，且當較低時 LLDPE的 ηa小于 LDPE的 ηa。s 圖 12 HDPE的 ηa與 γ的關系 102 103 104 1—175℃ 2—200℃ 3—260℃ 1 2 3 103 102 101 ηa/Pa圖1圖 13分別表示了 HDPE和 LDPE的表觀粘度 ηa 與剪切速率的關系。隨著分子量分布的增加，熔體的流動性增大，因為低分子量的部分對高分子量的部分起到了增塑作用。 根據式（ 7） MI越小，分子量越高，反之分子量越低，也正說明了聚合物分子量對流動性的影響，因為 MI是聚合物流動性的量度，是表證熔體粘度的物理量。 ℃ ， 。 62 聚乙烯流動性的表征 PE的流動性常用熔體指數（ MI），熔體流動指數（ MFI）或熔體流動速率來表示。 PE的流動性隨分子量的增加而降低，當分子量達到很高時， PE將不具有流動性，即不出現粘流態(tài)。 LDPE上有較長的支鏈結構，其流動性比 LLDPE和HDPE要好。 PE的結晶能力強，結晶度高，成型收縮率大，一般在 ～ %內，對于 HDPE的成型收縮率可達 5%。 表 15 mLLDPE薄膜的性能 5100 5110 5400 5200 密度（ g／ cm3） MI（ g／ 10min） 厚度（ mm） 落鏢沖擊強度（ N） 刺穿強度（ J） 拉伸屈服強度（ GPa） MD TD 拉伸斷裂強度（ GPa） MD TD 60 斷裂伸長率（ %） MD 630 645 560 615 635 460 TD 720 655 710 640 662 620 2%正割模量（ GPa） MD a TD 光澤度， 20℃ 60 65 65 62 77 b 95 霧度（ %） 13 11 14 13 熱合溫度（ ℃ ） — 100 — 125 95 — a 1%的正割模量 b 45℃ 61 聚乙烯的加工性能 PE是由碳、氫兩種原子組成的聚合物，分子呈非極性，其吸水性低，小于 ，加工前可以不進行干燥。 58 表 14 HDPE與 mHDPE薄壁容器的性能比較 HDPE MHDPE MI（ g／ 10min） 60 60 密度（ g／ cm3） 落錘沖擊強度（ cm） 79 250 堆載強度 (kg) 57 51 1 2 1—Crystal domain 2—Tie chain Schematic of the tie chain between the crystal 59 茂金屬 LLDPE[25， 26] mLLDPE具有與 LLDPE相似的性能，但由于其結構上的特點，與 LLDPE相比， mLLDPE具有較高的沖擊強度，剛度、刺穿強度和熱封性能。 茂金屬聚乙烯 茂金屬增韌 HDPE[23， 24] Dow Plastics 公司采用限定幾何構型催化工藝（ Insite ConstraindeGgeometry Catalyst Technology），已工業(yè)化生產增韌 HDPE（ mHDPE）， mHDPE與常用 HDPE相比沖擊強度高，而剛度略有降低，表 14對 mHDPE與 HDPE的薄壁容器的性能進行了比較，落錘沖擊強度是由破壞高度的 1/2來表證。 179。 硫酸 (75%) ○ △ △ 試 劑 20℃ 50℃ 80℃ 硫酸 (50%) ○ ○ ○ 2．堿 氨水 ○ ○ 氫氧化鉀