高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,簡(jiǎn)稱為“HDPE”),是一種
結(jié)晶度高、非極性的
熱塑性樹(shù)脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明狀。PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性。
HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)脂。高密度聚乙烯為無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭的白色顆粒,熔點(diǎn)約為130℃,相對(duì)密度為0.941~0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性,化學(xué)穩(wěn)定性好,還具有較高的剛性和韌性,機(jī)械強(qiáng)度好。介電性能,耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好。熔化溫度120~160℃。對(duì)于分子較大的材料,建議熔化溫度范圍在200~250℃之間。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產(chǎn)品,無(wú)毒、無(wú)味,密度在0.940~0.976 g/cm3范圍內(nèi);結(jié)晶度為80%~90%,軟化點(diǎn)為125~135℃,使用溫度可達(dá)100℃;硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯;耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好,但與低密度絕緣性比較略差些;化學(xué)穩(wěn)定性好,在室溫條件下,不溶于任何有機(jī)溶劑,耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕;薄膜對(duì)水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低;耐老化性能差,耐環(huán)境開(kāi)裂性不如低密度聚乙烯,特別是熱氧化作用會(huì)使其性能下降,所以,樹(shù)脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來(lái)提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低,這一點(diǎn)應(yīng)用時(shí)要注意。
加工方法
PE可用很寬的不同加工法制造。以乙烯為主要原料,
丙烯、1-丁烯、己烯為共聚體,在催化劑的作用下,采用淤漿聚合或
氣相聚合工藝,所得到的聚合物經(jīng)閃蒸、分離、干燥、造粒等工序,獲得顆粒均勻的成品。包括諸如片材擠塑、薄膜擠出、管材或型材擠塑,吹塑、注塑和
滾塑。HDPE適合熱塑性成型加工的各種成型工藝,成型加工性好,如注塑,擠塑,吹塑,旋轉(zhuǎn)成型,涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱封焊、熱焊接等。
擠塑:用于擠塑生產(chǎn)的品級(jí)一般具有小于1的熔體指數(shù)和中寬到寬的MWD。在加工過(guò)程中,低的MI可獲得適宜的熔體強(qiáng)度。更寬MWD品級(jí)更適于擠塑,因?yàn)樗鼈兙哂懈叩纳a(chǎn)速度,較低的??趬毫Χ胰垠w斷裂趨勢(shì)減少。
PE有許多擠塑用途,如電線、電纜、軟管、管材和型材。管材應(yīng)用范圍從用于天然氣小截面黃管到48in直徑用于工業(yè)和城市管道的厚壁黑管。大直徑中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它
下水道管線的替代物增長(zhǎng)迅速。
板材和
熱成型:許多大型野餐型冷藏箱的熱成型襯里是由PE制成的,具有韌性、重量輕和耐用性。其它片材和熱成型產(chǎn)品包括擋泥板、槽罐襯里、盤盆防護(hù)罩、運(yùn)輸箱和罐。一種大量的增長(zhǎng)迅速的片材應(yīng)用是地膜或池底村里,這是基于MDPE具有韌性、耐化學(xué)性和不滲透性。
吹塑:在美國(guó)銷售的 HDPE1/3以上用于吹塑用途。這些范圍從裝
漂白劑、機(jī)油、
洗滌劑、牛奶和蒸餾水的瓶子到大型冰箱、
汽車燃料箱和筒罐。吹塑品級(jí)的特性指標(biāo),如熔體強(qiáng)度、ES-CR和韌性,與用于片材和熱成型應(yīng)用級(jí)相似,故相似品級(jí)可以采用。
注射-吹塑通常用于制造更小的容器(小于16oz),用于包裝藥品、洗發(fā)液和化妝品。這種加工過(guò)程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)瓶子自動(dòng)去邊角,不需象一般吹塑加工那樣的后期修整步驟。盡管有某些窄MWD品級(jí)用于改進(jìn)表面光潔度,一般使用中寬到寬MWD品級(jí)。
注塑:見(jiàn)上文“材料特性”。
滾塑:采用這種加工法的材料一般被粉碎成粉末料,使其在熱循環(huán)中熔融并流動(dòng)。滾塑使用兩類PE:通用和可
交聯(lián)類。通用級(jí)MDPE/HDPE通常的密度范圍從 0.935到 0.945g/CC,具有窄MWD,使產(chǎn)品具有高沖擊性和小的翹曲,其熔體指數(shù)范圍一般為3—8。更高M(jìn)I品級(jí)通常不適用,因?yàn)樗鼈儾痪邆錆L塑制品希望的沖擊性和抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性。
薄膜:PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平擠加工法。大多數(shù)PE用于薄膜,通用低密度PE(LDPE)或線性低密PE(LLDPE)都可用。HDPE薄膜級(jí)一般用于要求優(yōu)越的拉伸性和極好的防滲性的地方。例如,HDPE膜常用于商品袋、雜貨袋和食物包裝[4]
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主要用途
1 注塑制品:有周轉(zhuǎn)箱、瓶蓋、桶類、帽、食品容器、盤、垃圾箱、盒、以及塑料花
2 吹塑制品:中空成型制品,如各種系列吹塑桶、容器、瓶類、盛放清潔劑、化學(xué)品、化妝品等,汽油箱、日用 品等。還有吹膜制品如食品包裝袋,雜品購(gòu)物袋,化肥內(nèi)襯薄膜等。
3 擠塑制品:管材、管件主要用在煤氣輸送,公共用水和化學(xué)品輸送,如建材排水管、煤氣管、熱水管等:片材主要用于座椅,手提箱,搬運(yùn)容器等。
4 旋轉(zhuǎn)成型:注塑制品如大型容器、儲(chǔ)藏罐、桶,箱等。
5、聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護(hù)套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等。廣泛用于農(nóng)業(yè)、包裝、電子電氣、機(jī)械、汽車、日用雜品等方面。