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聚乙烯塑料

（一）簡(jiǎn)介

聚乙烯塑料（Polyethylene）是乙烯單體的聚合物。生產(chǎn)原料是石油、焦?fàn)t氣或酒精。工業(yè)生產(chǎn)聚乙烯一般由乙醇脫水、乙炔催化加氫或高溫裂解制得。它的商品名稱簡(jiǎn)稱為“乙塑”；英文縮寫(xiě)為PE。由于聚乙烯密度大小不同，分為低密度聚乙烯．[PE(L)]、中密度聚乙烯[PE(M)]和高密度聚乙烯[PE (H)]。

聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)式為：（—CH2一CH2—） n。它是線型的幾何形狀，從理論上講沒(méi)有支鏈,容易產(chǎn)生結(jié)晶。通常聚乙烯大分子是由晶區(qū)和處于高彈態(tài)的無(wú)定形區(qū)交錯(cuò)構(gòu)成；晶區(qū)賦予聚乙烯塑料較高的硬度、強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等；無(wú)定型區(qū)賦予聚乙烯塑料較高的柔軟性、韌性、透明度等。實(shí)際上，聚乙烯大分子不是*沒(méi)有支鏈的。其結(jié)晶度不同，密度也不同，物理機(jī)械性能也有差異。

（二）聚合方法

1． 低密度聚乙烯

又稱“高壓軟塑料”。它是由乙烯單體用微量氧作引發(fā)劑，在1200一2000大氣壓、溫度為100一300℃條件下，用氧、有機(jī)過(guò)氧化物或偶氮化合物為引發(fā)劑進(jìn)行聚合而成。

2．中密度聚乙烯

在30—70大氣壓、溫度為l00—250℃條件下，用氧化鉻或氧化鉬作催化劑合成中密度聚乙烯。實(shí)踐中帶采用以下方法制得：

①將低密度聚乙烯與高密度聚乙烯按一定比例摻合制得；

②采用泥漿法或溶液法，由乙烯與丙烯、丁烯等第二單體共聚制得；

③采用高壓法生產(chǎn)，由乙烯與醋酸乙烯、丙烯酸酯等第二單體共聚制得，或使乙烯轉(zhuǎn)化率控制在相當(dāng)?shù)偷臈l件下制得；

④采用氣相法制得。

3．高密度聚乙烯

它是在常壓10個(gè)大氣壓和60—80℃條件下，用烷基鋁和四氯化鈦為主的催化劑聚合而成的。

a.增強(qiáng)塑料：

增強(qiáng)塑料原料在外形上可分為粒狀（如鈣塑增強(qiáng)塑料）、纖維狀（如玻璃纖維或玻璃布增強(qiáng)塑料）、片狀（如云母增強(qiáng)塑料）三種。按材質(zhì)可分為布基增強(qiáng)塑料（如碎布增強(qiáng)或石棉增強(qiáng)塑料）、無(wú)機(jī)礦物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纖維增強(qiáng)塑料（如碳纖維增強(qiáng)塑料）三種。

b.泡沫塑料：

泡沫塑料可以分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料三種。硬質(zhì)泡沫塑料沒(méi)有柔韌性，壓縮硬度很大，只有達(dá)到一定應(yīng)力值才產(chǎn)生變形，應(yīng)力解除后不能恢復(fù)原狀；軟質(zhì)泡沫塑料富有柔韌性，壓縮硬度很小，很容易變形，應(yīng)力解除后能恢復(fù)原狀，殘余變形較小；半硬質(zhì)泡沫塑料的柔韌性和其他性能介于硬質(zhì)與軟質(zhì)泡沫塑料之間。

二、理化分類

根據(jù)各種塑料不同的理化特性，可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩種類型。

(1)熱塑性塑料

熱塑性塑料(Thermo plastics )：指加熱后會(huì)熔化，可流動(dòng)至模具冷卻后成型，再加熱后又會(huì)熔化的塑料；即可運(yùn)用加熱及冷卻，使其產(chǎn)生可逆變化(液態(tài)←→固態(tài))，是所謂的物理變化。通用的熱塑性塑料其連續(xù)的使用溫度在100℃以下，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并稱為四大通用塑料。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。受熱時(shí)變軟，冷卻時(shí)變硬，能反復(fù)軟化和硬化并保持一定的形狀。可溶于一定的溶劑，具有可熔可溶的性質(zhì)。熱塑性塑料具有優(yōu)良的電絕緣性，特別是聚四氟乙烯（PTFE）、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，宜于作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑料易于成型加工，但耐熱性較低，易于蠕變，其蠕變程度隨承受負(fù)荷、環(huán)境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性塑料的這些弱點(diǎn)，滿足在空間技術(shù)、新能源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域應(yīng)用的需要，各國(guó)都在開(kāi)發(fā)可熔融成型的耐熱性樹(shù)脂，如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚砜(PES)、聚芳砜(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹(shù)脂的復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性，能熱成型和焊接，層間剪切強(qiáng)度比環(huán)氧樹(shù)脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹(shù)脂與碳纖維制成復(fù)合材料，耐疲勞性超過(guò)環(huán)氧/碳纖維。它的耐沖擊性好，在室溫下具有良好的耐蠕變性，加工性好，可在240～270℃連續(xù)使用，是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚砜作為基體樹(shù)脂與碳纖維制成的復(fù)合材料在 200℃具有較高的強(qiáng)度和硬度，在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性；無(wú)毒，不燃，發(fā)煙最少，耐輻射性好，預(yù)期可用它作航天飛船的關(guān)鍵部件，還可模塑加工成雷達(dá)天線罩等。

甲醛交聯(lián)型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲－甲醛－三聚氰胺－甲醛等）。其他交聯(lián)型塑料包括不飽和聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹(shù)脂等。