#超高分子量聚乙烯加工件#

五大通用塑料之一的聚乙烯（polyethylene，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-~-70°C），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良，还可以氯化，辐照改性，可用玻璃纤维增强等等。它是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。

聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类。低压聚乙烯的熔点、刚性、硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软性、伸长率、冲击强度和渗透性较好；超高分子量聚乙烯冲击强度高、耐疲劳、耐磨；低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中，应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯七成，高密度聚乙烯的两成，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，在塑料工业中占有举足轻重的地位。

聚乙烯（PE）的分子结构与性能的关系

下图是我们一般认知的聚乙烯（PE）分子结构，在这里我们称之为纯PE分子结构。而对于现实上的PE，这个结构更应该说的是它的主链结构。

实际上，PE在合成过程中，链转移反应、链终止反应、引发催化体系的不同和不同的共聚单体等等因素造成其结构中产生不同长短、不同分布的支化链。以下是HDPE、LDPE和LLDPE三种聚乙烯的分子结构示意图。

HDPE的分子结构示意图

LDPE的分子结构示意图

LLDPE的分子结构示意图

正是由于PE具有这样不同的分子结构，导致其结晶性能、密度、软硬度、力学性能等等各方面的性能有所不同。PE为典型的结晶聚合物，在固体状态下，结晶部分与无定型共存。一般情况下，密度高则结晶度就越大。HDPE、LDPE和LLDPE的密度分别为：0.94-0.97g/cm3、0.91-0.94g/cm3和0.90-0.94g/cm3；三者的结晶度分别为：62-82、42-62和34-62；硬度一般情况按HDPE、LLDPE和LDPE递减；拉伸强度、热变形温度和熔融温度也以HDPE为最高。所以，了解聚合物结构会对其结构改性和其他改性有很大帮助。

聚乙烯（PE）的合成及生产方法

聚乙烯（PE）的工业化生产方法按聚合压力可以分为高压法、中压法、低压法；按介质来分可以分为淤浆法、溶液法、气相法。高压法（高压管式法和高压釜式法）用用氧或过氧化物等作引发剂来生产低密度聚乙烯，这种方法开发得早，用此法生产的聚乙烯约占聚乙烯总产量的2/3，但随着生产技术和催化剂的发展，其增长速度已大大落后于低压法。

如：LupotechT高压管式法工艺流程

低压法就其实施方法来说，有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯，而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯，还可通过加共聚单体，生产中、低密度聚乙烯，也称为线型低密度聚乙烯。

淤浆法技术的特点是生产的聚合物悬浮于稀释剂中，生产过程中温度和压力较低，是生产HDPE的主要方法。根据反应器形式可分为环管淤浆法和釜式淤浆法。

如：ChevronPhillips环管淤浆法工艺流程

气相法工艺以铬系或钛系催化剂，乙烯在气态下聚合，一般采用流化床反应器，用于生产线性低密度聚乙烯。

如：Unipol气相法工艺流程

溶液法工艺是指聚合在溶剂中进行，反应温度和压力较高，特点是聚合时间短、生产强度大，可兼产高、中、低三种密度的聚乙烯，能较好地控制产品的性质，但溶液法所得聚合物分子量较低，分子量分布窄，固体物含量较低。

如：Compact溶液法工艺流程

除了以上几种聚乙烯品种外，茂金属聚乙烯是90年代聚烯烃工业最重要的技术进展，是继LLDPE生产技术后的一项重要革新。由于它是使用茂金属为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，因此，在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。茂金属催化剂用于合成茂金属聚乙烯独特的优良性能和应用，引起了市场的普遍

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