聚烯烃树脂的性能及应用

聚烯烃树脂的性能及应用
聚烯烃是指聚乙烯、聚丙烯及其共聚物树脂。由于其综合性能较好,加工成型容易,热分解温度较高(一般在315cC以上),是应用广泛的非热敏性通用型结晶性树脂。聚烯烃塑料包装制品的性能不仅同聚烯烃树脂的种类、分子量大小、结晶度大小有关,还同生产包装制品的工艺有关。如生产薄膜的挤出吹膜法、挤出流涎法、双向拉伸法等,生产中空容器的挤吹或注吹法、挤拉吹或注拉吹法,以及使用固相热成型方法等。生产方法不同,性能也有差别。
    聚乙烯最早于1933年由英国ICI公司在实验室中合成的,1939年由ICI公司工业化生产。由于是采用高压法将高纯度的乙烯单体聚合而成的,所以叫高压法聚乙烯(HPPE)。这种聚乙烯的密度低,又叫低密度聚乙烯(LDPE)。1953年德国发明了HDPE,并于1955年工业化生产。1977年美国UCC公司开发出LLDPE。1958年日本三井石化公司工业化生产出超高分子量聚乙烯。1984年美国UCC公司工业化生产出甚低密度聚乙烯(VLDPE)。20世纪90年代中,美国DOW化学公司、德国BASF公司、日本三井石化公司工业化生产出新型茂金属聚乙烯(mPE)。
    聚丙烯是1955年由意大利发明并生产的,由于PP的性能优越,成为塑料业一个重要的标
志性进步。
    目前,聚烯烃制品在世界塑料制品市场占居第一位,其次才是PVC和其它通用型塑料。世界PP的年产量已达4150万吨,而PE的年产量已达5000万吨。
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    一、聚乙烯树脂的性能
    1LDPE

    LDPE是密度为0.91-0.925g/cm3的白蜡状固体颗粒;属典型的结晶型热塑性聚合物,结晶度为55-65%,熔点为105—126cC;具有良好的柔软性、电绝缘性、耐低温性;易燃,且有烧滴现象,燃烧时发出蜡烛气味,火焰无烟无;具有良好的热封性、阻湿性,且透气性、透明性好;易加工成型,可以挤出、注射,熔体流动性好,不易发生热分解,是热稳定性较好的一种树脂,其热分解温度在3150C以上;耐油脂性、耐有机溶剂性比PP差,因此,如厚度薄时,长期放置油脂或汽油时会渗漏;由于是非极性物质,易带静电,高速生产时摩擦易产生静电积累而具有危害性,需要加抗静电剂或抗静电装置;表面张力低,仅31达因/cm,因此在表面装饰或印刷上胶时,必须预先进行表面处理,以提高其表面的亲合性。
    2HDPE

    HDPE是密度在0.941—0.970g/cm3之间的高密度聚乙烯,随着密度的提高,HDPE的结晶度提高(75-90%)、熔点提高(126-136cC),刚性、韧性、机械强度、耐溶剂性、耐环境应力开裂性、耐渗透性都比LDPE好。HDPE同LDPE一样,是一种无无味无毒的树脂,可直接与食品或药品接触,同LDPE一样易燃,有烧滴现象,燃烧时有蜡烛油味道,有良好的电绝缘性。I-IDPE薄膜透明性差,而强度却十分高,常用作购物袋、垃圾袋等。同LDPE一样,阻湿性好,可用于干燥食品的包装,有良好的保存效果;由于透气性大,不宜于作真空包装或气调包装。可长期在—40cC-80cC的环境下使用,脆化温度为-65cC。在印刷、上胶或涂装时也需预先作表面处理;可挤出、注射等成型加工,热分解温度高。
    3MDPE

    MDPE为中密度聚乙烯,其性能处于高密度和低密度聚乙烯之间,其应用情况及加工成型也同HDPE和LDPE一样。
    4载体构建LLDPE
 
  LLDPE为线性低密度聚乙烯,是一种乙烯同。辛烯的共聚物。由于LLDPE中短支链比HDPE多,而长支链比LDPE少,分子量分布比LDPE狭窄,因而流变学性能同LDPE有显著的差别。LLDPE同LDPE相比较,在性能上有以下突出的不同:LLDPE是密度为0.920-0.930g/cm3的五无嗅无味的固体颗粒,其结晶度介于HDPE和LDPE±间;无毒,可直接用于食品及药品包装;同LDPE相比,点比LDPE高10-20cC,熔体粘度大,在相同熔体温度下,相同分子量的LLDPE熔体粘度是LDPE的10倍以上,因此,加工时需要比加工LDPE大得多的主电机功率才能i左刽,例如,中65mm的挤出机在加工LDPE时只需要10-15KW的主电机,而加7-LLDPE则要50-60KW的主申,柳.LLDPE熔体的粘度受熔体温度影口向小,而受剪切应力的影响大,因此需要采用提高加工速度的方法,例如,加工LLDPE的螺杆为了加快塑化时间,加强塑化能力,采用了销钉和混炼头联合的高速螺杆,L/D比一般在32以上;LLDPE的透明度比LDPE好,热封时的温度比LDPE高10Y左右,有极好的热粘合性和优良的夹杂物热封性,因此在软塑包装中常用作热封层用;LLDPE的耐应力开裂性很好,可用来同HDPE共混改性,提高HDPE的耐应力开裂性;根据LLDPE的粘弹性,可用于制作缠绕膜。
    5离线浏览薄膜电路VLDPE

    甚低密度聚乙烯是一种密度低于0.91g/cm’的聚乙烯,LCLDPE更柔软,热封性优,且耐应力抗裂性大,是HDPE或其它PE优良的耐应力开裂性改性剂。
    6mPE
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  茂金属聚乙烯(mPE)同LLDPE一样是乙烯与。高级烯烃的共聚物,具有高度的反应活性。mPE是无无嗅无味无毒的热塑性塑料,透明度优良,燃烧性同LDPE;mPEh月有比其它各类PE更好的韧性、强度、透明度、清洁度,由于分子量分布相当窄,因而制品收缩性较小;mPE同LLDPE一样,熔体粘度相当高,二者均可以用提高剪切应力的办法来降低熔体粘度,这是mPE加工性比LLDPE好的原因之一;mPE熔体张力比LLDPE高,吹膜的膜泡稳定性较好,由于熔体强度高,在吹膜时的吹胀比和牵引比都可以较大,薄膜厚度可以较小而不会破裂;roPE同LLDPE一样有极好的耐应力开裂性,是其它PE提高耐应力开裂性的优良改性剂。
    7EVAEEA及其它乙烯共聚物
   
  EVA是乙烯同醋酸乙烯酯的共聚物,在软塑包装中常用来作低温热封性的改性物或热熔胶材料。EVA的性能与VA含量有关,随着VA含量的提高,熔点降低,EVA极Q提高,在有机溶剂中的溶解度由不溶到溶胀到完全溶解,粘度提高。因此,低VA含量的EVA是热塑性塑担,而高VA含量的是弹性体。VA含量增加,密度提高,透明度提高,结晶度降低,耐应力开裂性和;中击强度提高。由于EVA热稳定性有限,232cC以上时会发生热分解。
    EEA是乙烯同丙烯酸甲酯及乙烯同马来酸酐等的共聚物,是软塑包装业中相容剂的热封用树脂。
    8、离子型树脂(10nomer)
 
  离子型树脂最大的特点是具有极好的夹杂物热封性、高度的强度、韧性;中击强度、优良的热粘结性,尤其适用于同铝箔和尼龙、PE的涂布复合上,是优良的内封层材料,即使污染也能有高度的热封强度。
    二、聚丙烯树脂的性能
    聚丙烯有均聚物和共聚物之分。均聚丙烯中,根据丙烯分子中甲基排列位置的不同,又有等规(甲基排列在同一方向)、间规(甲基分别相间排列在两侧)、无规(甲基混乱排列)三种。共聚丙烯中,主要是乙烯同丙烯的共聚物。
    1、均聚丙烯的性能
    均聚丙烯是密度为0.89-0.91g/Gm3的无无味无毒的固体颗粒,可用于仪器和药品包装;易燃,有烧滴现象,燃烧时有蜡烛油气味,以焰无烟,呈黄;有良好的强度、刚性、耐磨性,可连续在110—120cC下长期使用;不能在0℃以下的环境使用,耐寒性差,发脆;耐候性、着性、抗静电性差,涂装或印刷前应预作表面处理;阻湿性好,可用于干燥食品的包装,但透气性大,因此不能单独用于真空包装、充气包装;等规度在94%以上时,熔体流动性好,易加工成型,热分解温度高,电绝缘性优良。
    间规及无规聚丙烯因机械强度较低,一般不用于成型,是生产等规聚丙烯的副产品。无规聚丙烯常用于热熔胶辅助科、母科载体树脂的辅助料等。 
  2、共聚丙烯的性能
  共聚丙烯主要是乙烯和丙烯的共聚物,随乙烯成分的增加,共聚丙烯的柔软性提高,耐寒性提高,;中击强度提高,熔点降低。
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