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    特點
    聚為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE樹脂均是經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。其分子量在1萬一loa萬范圍內(nèi)。分子量超過10萬的則為超高分子量聚f UHMWPE3。分子量越高,其物理力學性能越好,越接近工程材料的要求水平。但分子量越高,其加工的難度也隨之增大。聚熔點為100-130C·其耐低溫性能優(yōu)良。在-60℃下仍可保持良好的力學性能,但使用溫度在80~110℃。
      聚化學穩(wěn)定性較好,室溫下可耐稀、稀酸和任何濃度的、氟酸、、、、氨水、胺類、、、等溶液。但不耐強氧化的腐蝕,如·、鉻酸與酸的混合液。在室溫下上述溶劑會對聚產(chǎn)生緩慢的侵蝕作用,而在90-100℃下,濃酸和會快速地侵蝕聚,使其破壞或分解。
      聚在大氣、陽光和氧的作用下,會發(fā)生老化,變色、龜裂、變脆或粉化,喪失其力學性能。在成型加工溫度下,也會因氧化作用,使其熔體戮度下降,發(fā)生變色、出現(xiàn)條紋,故而在成型加工和使用過程或選材時應(yīng)予以注意。正因為聚擁有如上特質(zhì),容易加工成型,因此聚的再生回收具有非常深遠的價值。
    物質(zhì)性能
    是以單體聚合而成的聚合物。聚乃1922年由英國ICI合成,1939年開始工業(yè)生產(chǎn),在美國正式工業(yè)性生產(chǎn),大戰(zhàn)中為重要的雷達用絕緣材料和軍需用品,戰(zhàn)后,日本三井石油化學、住友化學(1958年)開始正式生產(chǎn),1975年14年廠年產(chǎn)140.7萬噸,僅次于美國。
    1933年,英國卜內(nèi)門化學工業(yè)公司發(fā)現(xiàn)在高壓下可聚合生成聚。此法于1939年工業(yè)化,通稱為高壓法。1953年聯(lián)邦德國K.齊格勒發(fā)現(xiàn)以TiCl4-Al(C2H5)3為催化劑,在較低壓力下也可聚合。此法由聯(lián)邦德國赫斯特公司于1955年投入工業(yè)化生產(chǎn),通稱為低壓法聚乙


    烯。50年代初期,美國菲利浦石油公司發(fā)現(xiàn)以氧化鉻-膠為催化劑,在中壓下可聚合生成高密度聚,并于1957年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。60年代,加拿大杜邦公司開始以和 α-烯烴用溶液法制成低密度聚。1977年,美國聯(lián)合碳化物公司和陶氏化學公司先后采用低壓法制成低密度聚,稱作線型低密度聚,其中以聯(lián)合碳化物公司的氣相法最為重要。線型低密度聚性能與低密度聚相似,而又兼有高密度聚的若干特性,加之生產(chǎn)中能量消耗低,因此發(fā)展極為迅速,成為最令人注目的新合成樹脂之一。
    性質(zhì)
    1.聚有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,室溫下耐、氟酸、、、胺類、、等各種化學物質(zhì)腐蝕,但和酸對聚有較強的破壞作用;
    2.聚容易光氧化、熱氧化、臭氧分解,在紫外線作用下容易發(fā)生降解,炭黑對聚有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團等反映。
    由均聚以及與少量α-烯烴共聚制得的乳白色、半透明的熱塑性塑料。密度0.86~0.96g/cm3,按密度區(qū)分有低密度聚(也包括線性低密度聚)、超低密度聚等。無味、無毒。耐化學藥品,常溫下不溶于溶劑。耐低溫,最低使用溫度-70~-100℃。電絕緣性好,吸水率低。物理機械性能因密度而異。工業(yè)上低密度聚主要采用高壓(110~200MPa)、高溫(150~300℃)自由基聚合。其他則用低壓配位聚合,有時同一套裝置可生產(chǎn)密度0.87~0.96g/cm3的聚產(chǎn)品,稱全密度聚工藝技術(shù)。聚可加工制成薄膜、電線電纜護套、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、機械、汽車、日用雜品等方面。
    低壓法的核心技術(shù)在于催化劑。德國齊格勒發(fā)明的TiCl4-Al(C2H5)3體
    聚結(jié)構(gòu)式
    聚結(jié)構(gòu)式
    系為聚烯烴的第一代催化劑,催化效率較低,每克鈦約得數(shù)千克聚。1963年比利時索爾維公司首創(chuàng)以化合物為載體的第二代催化劑,催化效率達每克鈦得數(shù)萬至數(shù)十萬克聚。采用第二代催化劑還可省去脫除催化劑殘渣的后處理工序。以后又發(fā)展了氣相法高效催化劑。1975年,意大利蒙特愛迪生集團公司研制成可省去造粒而直接生產(chǎn)球狀聚的催化劑,被稱作第三代催化劑,是高密度聚生產(chǎn)的又一變革。
    聚是結(jié)晶熱塑性樹脂。它們的化學結(jié)構(gòu)、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依賴于使用的聚合方法。聚合方法決定了支鏈的類型和支鏈度。結(jié)晶度取決件分子鏈的規(guī)整程度與其所經(jīng)歷的熱歷史。
    聚對于環(huán)境應(yīng)力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差于聚合物的化學結(jié)構(gòu)和加工條。聚可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛,主要用來制造薄膜、包裝材料、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,并可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發(fā)展,聚生產(chǎn)得到迅速發(fā)展,產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。1983年世界聚總生產(chǎn)能力為24.65Mt,在建裝置能力為3.16Mt。2011年最新統(tǒng)計結(jié)果,全球產(chǎn)能達到96Mt,聚生產(chǎn)的發(fā)展趨勢顯示,生產(chǎn)消費逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移,中國日漸成為最重要的消費市場。
    環(huán)境特性
    聚屬于烷烴惰性聚合物,具有良好的化學穩(wěn)定性。在常溫下耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,但不耐強氧化劑如、和鉻酸等。聚在60℃以下不溶于一般溶劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂。溫度超過60℃后,可少量溶于甲、戊酯、三氯、、礦物油及石蠟中;溫度高于100℃,可溶于四化。
    由于聚分子中含有少量雙鍵和醚鍵,其耐候性不好,日曬、雨淋都會引起老化,需要加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。
    加工特性
    因LDPE、HDPE的流動性好,加工溫度低,粘度大小適中,分解溫度低,在惰性氣體中高溫度300℃不分解,所以是一種加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高,需要增加電機功率20%~30%;易發(fā)生熔體破裂,需增加口模間隙和加入加工助劑;加工溫度稍高,可達200~215℃。聚的吸水率低,加工前不需要干燥處理。
    聚熔體屬于非牛頓流體,粘度隨溫度的變化波動較小,而剪切速率的增加下降快,并呈線性關(guān)系,其中以LLDPE的下降最慢。
    聚制品在冷卻過程中容易結(jié)晶,因此,在加工過程中應(yīng)注意模溫。以控制制品的結(jié)晶度,使之具有不同的性能。聚的成型收縮率大,在設(shè)計模具時一定要考慮。

    生產(chǎn)方法
    聚按聚合壓力可以分為高壓法、中壓法、低壓法;按介質(zhì)來分可以分為淤漿法、溶液法、氣相法。
    高壓法用來生產(chǎn)低密度聚,這種方法開發(fā)得早,用此法生產(chǎn)的聚至今約占聚總產(chǎn)量的2/3,但隨著生產(chǎn)技術(shù)和催化劑的發(fā)展,其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法就其實施方法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚,而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚,還可通過加共聚單體,生產(chǎn)中、低密度聚,也稱為線型低密度聚。各種低壓法工藝發(fā)展很快。中壓法僅菲利浦公司至今仍在采用,生產(chǎn)的主要是高密度聚。
    高壓法
    用氧或過氧化物等作引發(fā)劑,使聚合為低密度聚的方法。經(jīng)二級壓縮后進入反應(yīng)器,在壓力100~300MPa、溫度200~300℃及引發(fā)劑作用下聚合為聚,反應(yīng)物經(jīng)減壓分離,使未反應(yīng)的回收后循環(huán)使用,熔融狀的聚在加入塑料助劑后擠出造粒。
    所用聚合反應(yīng)器有管式反應(yīng)器(管長可達 2000m)和釜式反應(yīng)器兩種。管式法流程的單程轉(zhuǎn)化率20%~34%,單線年生產(chǎn)能力100kt。釜式法流程的單程轉(zhuǎn)化率20%~25%,單線年生產(chǎn)能力180kt。
    低壓法

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