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LDPE 低密度聚乙烯(英文: Linear Low Density Polyethylene 簡稱:LLDPE)
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線性低密度聚乙烯(LLDPE),是乙烯與少量高級α-烯烴(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化劑作用下,經(jīng)高壓或低壓聚合而成的一種共聚物,密度處于0.915~0.9
40克/立方厘米之間。但按ASTM 的D-1248-84規(guī)定,0.926~0.940克/立方厘米的密度范圍屬中密度聚乙烯(MDPE)。新一代LLDPE將其密度擴(kuò)大至塑性體(0.890~0.915克/立方厘米)和彈性體(<0.890克/立方厘米)。但美國塑料工業(yè)協(xié)會(SPI)和美國塑料工業(yè)委員會(APC)只將LLDPE的范圍擴(kuò)大至塑性體,不包括彈性體。上世紀(jì)80年代,Union Carbide和Dow Chemical公司將其早期銷售的塑性體和彈性體稱之為非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)樹脂。
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常規(guī)LLDPE的分子結(jié)構(gòu)以其線性主鏈為特征,只有少量或沒有長支鏈,但包含一些短支鏈。沒有長支鏈?zhǔn)咕酆衔锏慕Y(jié)晶性較高。
通常,LLDPE樹脂用密度和熔體指數(shù)來表征。密度由聚合物鏈中共聚單體的濃度決定。共聚單體的濃度決定了聚合物中的短支鏈量。短支鏈的長度則取決于共聚單體的類型。共聚單體濃度越高,樹脂的密度越低。此外,熔體指數(shù)是樹脂平均分子量的反映,主要由反應(yīng)溫度(溶液法)和加入鏈轉(zhuǎn)移劑(氣相法)來決定。平均分子量與分子量分布無關(guān),后者主要受催化劑類型影響。
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LLDPE在20世紀(jì)70年代由Union Carbide公司工業(yè)化,它代表了聚乙烯催化劑和工藝技術(shù)的重大變革,使聚乙烯的產(chǎn)品范圍顯著擴(kuò)大。LLDPE用配位催化劑代替自由基引發(fā)劑,以及用較低成本的低壓氣相聚合取代成本較高的高壓反應(yīng)器,在比較短的時間內(nèi),便以其優(yōu)異的性能和較低的成本,在許多領(lǐng)域已替代了LDPE。目前LLDPE幾乎滲透到所有的傳統(tǒng)聚乙烯市場,包括薄膜、模塑、管材和電線電纜。
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LLDPE產(chǎn)品無毒、無味、無臭,呈乳白色顆粒。與LDPE相比具有強(qiáng)度高、韌性好、剛性強(qiáng)、耐熱、耐寒等優(yōu)點,還具有良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂、耐撕裂強(qiáng)度等性能,并可耐酸、堿、有機(jī)溶劑等。
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LLDPE聚乙烯的分類:
按共聚單體類型,LLDPE主要劃分為3種共聚物:C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)。其中,丁烯共聚物是全球生產(chǎn)量最大的LLDPE樹脂,而己烯共聚物則是目前增長最快的LLDPE品種。在LLDPE樹脂中,共聚單體的典型用量為5%~10%重量分?jǐn)?shù),平均用量大約為7%。茂金屬基的LLDPE塑性體(mLLDPE)具有傳統(tǒng)LLDPE 3倍多的平均共聚單體含量。
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生產(chǎn)方法:
低密度聚乙烯按聚合方法,可分為高壓法和低壓法。按照反應(yīng)器類型可分為釜式法和管式法。以乙烯為原料,送入反應(yīng)器,在引發(fā)劑的作用下以高壓壓縮進(jìn)行聚合反應(yīng),從反應(yīng)器出來的物料,經(jīng)分離器除去未反應(yīng)的乙烯之后,經(jīng)熔融擠出造粒,干燥、摻合,送去包裝。
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LDPE和LLDPE都具有極好的流變性或熔融流動性。LLDPE有更小的剪切敏感性,因為它具有窄分子量分布和短支鏈。在剪切過程中(例如擠塑),LLDPE保持了更大的粘度,因而比相同熔融指數(shù)的LDPE難于加工。在擠塑中,LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子鏈的應(yīng)力松弛更快,并且由此物理性質(zhì)對吹脹比改變的敏感性減小。在熔體延伸中,LLDPE在各種應(yīng)變速率下通常都具有較低的粘度。也就是說它將不會像LDPE一樣在拉伸時產(chǎn)生應(yīng)變硬化。隨聚乙烯的形變率增加.LDPE顯示出粘度的驚人增加,這是由分子鏈纏結(jié)引起。
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聚乙烯產(chǎn)品性能
(1)結(jié)晶性能聚乙烯是結(jié)晶性聚合物
不同密度的聚乙烯結(jié)晶度也不相同。結(jié)晶度與密度呈線性關(guān)系,它們對聚乙烯的許多性能有顯著影響。鑒于聚乙烯短支鏈的存在會干擾主鏈的結(jié)晶,因此增加短支鏈就會破壞結(jié)晶和降低密度。均聚的高密度聚乙烯含有極少的短支鏈,所以它的結(jié)晶度高,密度也高。LLDPE與HDPE雖同屬線型聚乙烯,但LLDPE完全是乙烯與α-烯烴共聚而成的。由于LLDPE所含的共聚單體比高密度的共聚物多,因而LLDPE的線型主鏈上有很多的短支鏈,致使其結(jié)晶度和密度都低;再因其短支鏈的類別和數(shù)目是隨不同的共聚單體而異,若共聚單體的碳原子數(shù)多,在共聚物中含量也多,則該共聚物的密度下降也大。
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(2)聚乙烯熱性能
聚乙烯受熱以后,隨著溫度的升高,結(jié)晶部分逐漸減少,當(dāng)結(jié)晶部分完全消失時,聚乙烯就融化,此時的溫度即為熔點。聚乙烯的密度升高,結(jié)晶度升高,其熔點也隨之升高,所以密度不同的聚乙烯,其熔點也不同。LLDPE的熔點為120~125℃,介于H P-LDPE與HDPE之間。不同共聚單體的LLDPE,其熔點高低隨其共聚單體的碳原子的增減而變動,碳原子數(shù)增多熔點升高。由于LLDPE的熔點比H P-LDPE高,故其模型制品可在較高溫度下脫模,而且又快又干凈。因LLDPE的熔點范圍比H P-LDPE窄,故LLDPE的薄膜熱封性能好,熱合強(qiáng)度也高。
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聚乙烯在溫度升高時的流動性和在增加荷重時的變化,主要受分子量的影響。由于測定聚乙烯的熔體流動速率比測定分子量容易,因而通常以熔體指數(shù)(MI),或熔體流動指數(shù)(MFI)來表示聚乙烯的分子量特性。在熔融狀態(tài)下,聚乙烯的熔體粘度是分子量的函數(shù),它隨分子量的增高而加大。當(dāng)分子量相同時,溫度升高則熔體粘度降低。在常溫下聚乙烯隨密度的不同而有不同的柔韌性。在低溫下聚乙烯自然具有良好的柔韌性,其脆析溫度較低,這與其分子量有關(guān)。當(dāng)聚乙烯的分子量增高時,其脆化溫度下降,其極限值為-140℃。
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在分子量相同的情況下,線型結(jié)構(gòu)的LLDPE與HDPE的熔體粘度要比非線型結(jié)構(gòu)的H P-LDPE大。在熔體指數(shù)相同的情況下,H P-LDPE的熔體粘度明顯低于LLDPE和HDPE,因此,前者加工時的熔體流動性明顯好于后兩者,螺桿負(fù)荷小,發(fā)熱量也小。
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(3)聚乙烯抗環(huán)境應(yīng)力開裂和抗蠕變性能
從聚乙烯樹脂的實用性來看,抗環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)性能是重要的物性指標(biāo)之一。聚乙烯 ESCR性能因支鏈的增加、密度的降低而得到大大的改善。在3種不同的聚乙烯樹脂中,LLDPE的許多性能介于H P-LDPE和HDPE之間,但其ESCR性能卻居三者之冠。碳6和碳8高碳α-烯烴共聚的LLDPE,因其支鏈的增加,其ESCR值明顯優(yōu)于碳4共聚的LLDPE。
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另一個受短支鏈增加、密度降低影響的性能是抗蠕變性或承受荷重的能力。這個性能在聚合物的使用上同樣非常重要。只要密度稍稍下降一點,抗蠕變性就得到很大的改善。可以說,增加乙烯的短支鏈,降低乙烯的密度而得益最大的就是提高了ESCR性能和抗蠕變性。
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(4)聚乙烯熱氧老化和光氧老化性能
聚乙烯由于其分子結(jié)構(gòu)上和聚合物中所含的微量雜質(zhì)等內(nèi)因,以及受大氣環(huán)境和成型加工條件等外因的影響,會產(chǎn)生熱氧老化和光氧老化。這些老化反應(yīng)按自由基鍵式反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行,結(jié)果導(dǎo)致聚乙烯發(fā)生降解反應(yīng)為主的不可逆的化學(xué)反應(yīng),而使其性能變壞乃至完全失去使用價值。
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聚乙烯在氧氣的存在下受熱時易發(fā)生熱氧老化作用,這種熱氧老化過程具有自動催化效應(yīng),因此當(dāng)升高溫度時,氧化加速進(jìn)行,它可使聚乙烯的電絕緣性能變壞。此外,ESCR、伸長率等性能也會降低,并且脆性增加,嚴(yán)重時還會發(fā)生特臭氣味。氧化作用的影響與受熱時間長短有關(guān),例如將高密度聚乙烯制成的容器經(jīng)短時間受熱,其使用價值并無任何降低,如果將其制成的電纜在60℃長時間受熱,則其電絕緣性能會顯著降低。
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聚乙烯受日光中紫外線的照射和空氣中氧的作用,使其分子中的羰基含量增加而發(fā)生光氧老化作用,這種光氧老化作用是在常溫下進(jìn)行的,它可使聚乙烯分子解聚,并生成一部分支鏈體型結(jié)構(gòu)。
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因此,為了防止或減慢光氧老化的作用,應(yīng)在聚乙烯中添加具有遮蔽光作用的穩(wěn)定劑,如炭黑或紫外線吸收劑。聚乙烯在受熱成型加工過程中,特別是與大量空氣接觸的情況下,例如壓延過程中或擠出、注射成型時,由于受熱氧化而使聚乙烯的機(jī)械性能降低,加了抗氧化劑后雖可部分防止,但仍不能完全避免,因此改進(jìn)聚合工藝及成型加工方法,以及采用改性的方法,可提高聚乙烯受外因作用的穩(wěn)定性。
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(5)聚乙烯的介電性能
純的聚乙烯不含極性基因,因此具有良好的介電性能。聚乙烯的分子量對其介電性能不發(fā)生影響,但聚乙烯中若含有雜質(zhì),如催化劑、金屬灰分及分子中存在極性基團(tuán)(羥基、羰基)等,則對其介電性能如介電常數(shù)、介電耗損(介電損耗角正切)等會發(fā)生不良影響
詞語解釋
塑料原料?sù?liào?yuán?liào
[Plastic?raw?materials]用于制作塑料的原材料。
3概述塑料原料是一種聚合物(polymer),又可稱為高分子或巨分子,也是一般所俗稱的塑料或樹脂。所謂塑料原料,其實它是[合成樹脂]中的一種,形狀跟天然樹脂中的[松樹脂]相似,但因又經(jīng)過化學(xué)的力量來合成,而被稱之為塑料。
這種聚合物是由許多較小而結(jié)構(gòu)簡單的小分子,藉共價鍵來組合而成的。聚合物的種類繁多,一般若是以對熱之變化來分類,它可以分為兩大類。
分類通用塑料原料:?ABS?ABS高膠粉?ADPOLY?AS(SAN)?CA?CAB?EAA?EVA?GPPS?HDPE?HIPS?LDPE?LLDPE?MBS?MS?MVLDPE(茂金屬)?PP?PVC。
工程塑料原料:?COC?K(Q)膠?LCP?PA/ABS?PA46?PA6?PA6/66?PA612?PA66?PBT?PC?PC/ABS?PC/PBT?PC/PET?PEEK?PEI?PET?PETG?PMMA?POM?PPA?PPE?PPO?PPS。
熱塑彈性體原料:?CPE?POE?SBR?SBS?SEBS?SIS?TPE?TPEE?TPO?TPR?TPSIV?TPU?TPV?TPX。
熱固性塑料原料:?EP?PU?電木粉?電玉粉。[1]
用途聚苯乙烯類硬膠:?燈罩、儀器殼罩、玩具等;[1]
聚丙烯類PP(百折膠):?包裝袋,拉絲,包裝物,日用品,玩具等;
PPC:?日用品,電器等;
聚乙烯類LDPE(花料,筒料):?包裝膠袋,膠花,膠瓶電線,包裝物等;
CPE:?建材,管材,電纜絕緣層,重包裝材料;
尼龍9:?機(jī)械零件,泵,電纜護(hù)套;
尼龍1010:?繩纜,管材,齒輪,機(jī)械零件;
注塑:?擠出成型Teflon,PFA化工配件、機(jī)械零件;
注塑:?擠出成型ETFE化工配件、機(jī)械零件;
聚苯醚:?較高溫度下工作的齒輪,軸承,化工設(shè)備及零部件;
聚氨脂PU:?鞋底,椅墊床墊,人造皮革,油漆;
硅樹脂:?橡膠制品,脫模劑,乳液彈性體,清漆涂料等;
不飽和聚脂:?涂料,玻璃鋼,裝飾件,地板,鈕扣等;
高密度聚乙烯HDPE:拉絲,注塑,中空,薄膜,電纜料,管材等?;
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA:膜類,發(fā)泡等;
聚丙烯?PP:注塑,纖維,粉料,BOPP膜,涂膜等;
共聚聚丙烯:低溶脂,中溶脂,高溶脂等;
PE:建筑材料,塑料袋,塑料薄膜,牛奶桶等;
PP、PE、PVC:食品包裝袋,塑料袋等;
PS:泡沫飯盒;
ABS:機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等;
PET:合成纖維,包裝容器等;
POM:機(jī)床加工,焊接等;
PTFE:抗酸堿,有機(jī)溶劑等;
電木:電器的絕緣材料,日用品等。[1]
PSU、PI、PA6、PC/ABS、POM、LCP、PPS、PEEK、PEI、PC、PA46、PA66、PA12、PA11等產(chǎn)品的經(jīng)銷批發(fā)的私營獨資企業(yè)。PSU、PI、PA6、PC/ABS、POM、LCP、PPS、PEEK、PEI、PC、PA46、PA66、PA12、PA11暢銷消費者市場。在消費者當(dāng)中享有較高的地位,公司與多家零售商和代理商建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。經(jīng)銷的PSU、PI、PA6、PC/ABS、POM、LCP、PPS、PEEK、PEI、PC、PA46、PA66、PA12、PA11品種齊全、價格合理。
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