聚乙烯材料難以印刷(除非進行本體改性或表面改性),故大多是無色或淺色制品,當然又由于其具有良好的耐環(huán)境老化性能,運動場上的人造草皮大多由聚乙烯制造。簡單的鑒別方法就是用煤氣火焰(例如打火機)點燃一小塊樣品,樣品會持續(xù)燃燒,有煙,且具有燒蠟燭的味道。用指甲在其上劃一下,有劃痕的為低密度聚乙烯(LDPE),否則則是高密度聚乙烯(HDPE)。
聚乙烯為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、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10萬的則為分子量聚乙烯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。聚乙烯熔點為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℃。
聚乙烯化學穩(wěn)定性較好,室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液。但不耐強氧化的腐蝕,如發(fā)煙硫酸·濃硝酸、鉻酸與硫酸的混合液。在室溫下上述溶劑會對聚乙烯產(chǎn)生緩慢的侵蝕作用,而在90-100℃下,濃硫酸和濃硝酸會快速地侵蝕聚乙烯,使其破壞或分解。
聚乙烯在大氣、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予以注意。正因為聚乙烯擁有如上特質(zhì),容易加工成型,因此聚乙烯的再生回收具有非常深遠的價值。
擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強度較高,適于地下鋪設;擠出的板材可進行二次加工;也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料,作臺板和建筑材料;防護套(例如纜索護套)。
高壓法用來生產(chǎn)低密度聚乙烯,這種方法開發(fā)得早,用此法生產(chǎn)的聚乙烯至今約占聚乙烯總產(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)高密度聚乙烯,而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯,還可通過加共聚單體,生產(chǎn)中、低密度聚乙烯,也稱為線型低密度聚乙烯。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)的主要是高密度聚乙烯。
世界上主要應用的聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)共用11種,我國的PE生產(chǎn)工藝有8種。
(1)高壓管式和釜式反應工藝
(2)三井化學低壓淤液法CX工藝
(3)BP氣相法Innovene生產(chǎn)工藝
(4)雪佛龍-菲利蒲斯公司雙環(huán)管反應器LPE工藝
(5)北歐化工北星(Bastar)雙峰工藝
(6)低壓氣相法Unipol工藝
(7)巴賽爾聚烯烴公司Hostalen工藝
(8)Sclartech溶液法生產(chǎn)工藝
催化劑技術(shù):催化劑是PE工工藝關(guān)鍵部分,也是其技術(shù)開發(fā)的焦點。特別是1991年茂金屬催化劑在美國實現(xiàn)了工業(yè)化,使得PE生產(chǎn)技術(shù)進入了新的發(fā)展階段。
氯磺化聚乙烯當聚乙烯與含有二氧化硫的氯作用時,分子中的部分氫原子被氯和少量的磺酰氯(-SO2Cl)基團取代,就得到氯磺化聚乙烯。主要的工業(yè)制法為懸浮法。氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化學腐蝕、耐油、耐熱、耐光、耐磨和抗拉強度較好,是一種綜合性能良好的彈性體,可用以制作接觸食品的設備部件。
交聯(lián)聚乙烯 采用輻射法(X射線、電子射線或紫外線照射等)或化學法(過氧化物或有機硅交聯(lián))使線型聚乙烯成為網(wǎng)狀或體型的交聯(lián)聚乙烯。其中有機硅交聯(lián)法工藝簡單,操作費用低,且成型與交聯(lián)可分步進行,宜采用吹塑和注射成型。交聯(lián)聚乙烯的耐熱性、耐環(huán)境應力開裂性及機械性能均比聚乙烯有較大提高,適于作大型管材、電纜電線以及滾塑制品等。