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主 要 塑 料 簡 介

  主 要 塑 料 簡 介 :
聚乙烯 (PE) 樹脂是重要的合成樹脂產品, 產量居世界五大通用塑料之首,分為低密度聚乙(LDPE)、線性低密度聚乙烯 (LLDPE) 和高密度聚乙烯 (HDPE) 三種。
物 理 及 化 學 性 質
1
低密度聚乙烯
低密度聚乙烯 (LDPE, 俗稱高壓聚乙烯) 通常是以乙烯為單體, 在 98.0~294MPA 的高壓下, 用氧或有機過氧化物為引發劑, 經聚合所得的聚合物, 密度為 0.910~0.925g/cm3。中密度聚乙烯 (MDPE) 密度為 0.926~0.940 g/cm3;甚低密度聚乙烯 (VLDPE) 密度在0.910g/cm3 以下。
2
線型低密度聚乙烯
線型低密度聚乙烯(LLDPE)是繼LLDPE、HDPE後的第三種聚乙烯, 實際上是乙烯與少量高級 a –烯烴 (丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等) 在催化劑存在下於高壓或低壓下聚合而成的共聚物。
線型低密度聚乙烯具有高密度 (HDPE) 那樣的由高度支化聚合物鏈組成的具有低密度的聚乙烯。在 LLDPE中, 存在短側基內的線型分子鏈, 使結晶度低, 然而密度有所減小。隨著鏈長的增加, 性能也會下一步提高, 通常選擇鏈長 5~18 個碳原子的 a –稀烴。其性能如耐應力開裂性、拉伸強度、抗撕裂強度和落錘衝擊性等比 LDPE 有較大的提高。
LLDPE 外觀與 LDPE 相似,透明性較差些,但表面光澤好,主鏈上有短支鏈,分子量分佈窄, 具有低溫韌性、高模量、抗彎曲和耐應力開裂性, 低溫下抗衝擊強度較好。
3
高密度聚乙烯
高密度聚乙烯 (HDPE, 俗稱低壓聚乙烯) 採用齊格勒催化劑 (有機金屬化合物) 及金屬氧化物 (吸附在二氧化硅上) 催化劑, 在低溫下使乙烯聚合, 可用氣相法、或溶液法、淤漿法。 分子量為 10~30 萬。均聚密度一般為 0.955~0.965, 線型結構, 分支少, 結晶度約為 80~90%。 是含少量丁烯-1, 己烯-1 或 丙烯等 a –稀烴的共聚物。
HDPE 呈乳白色半透明的蠟狀固體, 與 LDPE、LLDPE 比較, HDPE 支鏈化程度最小,分子能緊密地堆砌, 故密度最大(0.941~0.965g/cm3), 結晶度高。 HDPE 有較高的剛性及韌性, 良好的力學性能及較高的使用溫度。 與LDPE 比較, 有較高的耐溫、耐油性、耐蒸氣滲透性及抗環境應力開裂性, 電絕緣性和抗衝擊性及耐寒性都很好。 HDPE 在強度和勁度方面比 LDPE 好, 韌性比 PVC、PP 好, 加工特性優於 PVC, 耐低溫和老化性能優於 PP,工作溫度比 PVC、LDPE高。 HDPE 吸水性極微小, 無毒, 化學穩定性極佳, 薄膜對水蒸氣、空氣的滲透性小。
生 產 技 術
低密度聚乙烯
工業上大規模生產低密度聚乙烯的方法為高壓本體聚合法,即將高純度乙烯在微量氧(或空氣)、有機或無機過氣化物等引發劑存在下, 於 98~343Mpa和150~330℃條件下進行游離基聚合反應而得到產品。在生產方法上按所用聚合反應器的不同,又常分為釜式法和管式法兩大類。釜式法所用聚合反應器為帶攪拌器高壓反應釜,引發劑多為有機過氧化物,反應壓力常較管式法低,約為98~245Mpa,反應溫度約為150~300℃,單程轉化率為20%~25%。管式法所用聚合反應器為中空長管形,管長可達1400m,引發劑為氧(或空氣),壓力196~343Mpa,溫度250~330℃,單程轉化率為20%~34%。
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線型低密度聚乙烯
線型低密度聚乙烯係由乙烯與a –稀烴(1-丁烯、1-辛烯、4-甲基 -1-戊烯等)共聚而成。當今世界上已實現工業生產的方法主要有低壓氣相法、溶液法、淤漿法和高壓法等。各有其不同的特點。低壓氣相法工藝簡單,技術成熟,經濟效益高,產品質量好,適於大規模工業生產;溶液法生產熔體流動速率和分子量高的產品,但產品性能好,競爭力強;淤漿法催化劑效率高,不需脫灰,乙烯轉化率高;高壓法則有利於高壓聚乙烯裝置的改造。我國主要工業生產方法為低壓氣相流化床法,其次為溶液法。
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高密度聚乙烯
工業上生產高密度聚乙烯的方法是由聚合級乙烯與少量共聚單體,在金屬有機絡合物或金屬有機氧化物為主要組分的載體型或非載體型催化劑作用下,於常壓至幾Mpa下,以淤漿法、溶液法或氣相流化床法聚合制得密度為941~965kg/m3的聚乙烯,以及新近發展的高壓法聚合制得密度為935~965kg/m3的聚乙烯。其反應式如下:
nCH2 = CH2 -> [ CH2 - CH2 ] n
由於採用了高活性催化劑,聚合所得產品中的催化劑殘渣含量很低,所以,目前各生產工藝中均無老工藝中脫催化劑殘渣的工序。
永遠榮譽會長
劉紹然先生撮錄自 "聚乙烯市場論壇"

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