聚乙烯的結構、性能、用途

乙烯的化學組成為碳和氫，重復結構單元為－CH2－CH2－，是主鏈為碳原子組成的線型高聚物。依據聚合方法的不同，其產物結構不同，高壓法合成的聚乙烯 平均每1000個碳原子中含15～20個支鏈，其中短支鏈為甲基和長支鏈為烷基（如正丁基等），而中壓法和低壓法合成的聚乙烯基本上無支鏈。高壓聚乙烯的 相對分子質量為25000～50000，結晶度為50%～60%，密度為0。91～0。93，熔融溫度為115℃，一般稱為低密度聚乙烯。中壓法合成的聚 乙烯，相對分子質量為45000～50000，結晶度為85%以上。低壓法合成的聚乙烯相對分子質量一般小於350000，超過1000000的為超高相 對分子質量聚乙烯，結晶度80%以上，密度為0。92～0。97，熔融高於127℃。

按照聚乙烯的結構性能可以分為高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、超高相對分子購物袋量聚乙烯（UHMWPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）和茂金屬聚乙烯，此外，還有改性品種如乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）和氯化聚乙烯（CPE）等。

聚乙烯樹脂為無毒、無味的白色粉末或顆粒，外觀呈乳白色，有似蠟的手感，吸水率低，小於0。01%。聚乙烯膜透明，並隨結晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透 水率低但透氣性較大，不適於保鮮包裝而適於防潮包裝。易燃、氧指數為17。4，燃燒時低煙，有少量熔融落滴，火焰上黃下籃，有石蠟氣味。聚乙烯的耐水性較 好。制品表面無極性，難以粘合和印刷，經表面處理有所改善。支鏈多其耐光降解和耐氧化能力差。

聚乙烯的力學性能一般，opp袋拉伸強度較低，抗蠕變性不好，耐衝擊性好。衝擊強度LDPE＞LLDPE＞HDPE，其他力學性能LDPE＜LLDPE＜HDPE。主要受密度、結晶度和相對分子質量的影響，隨著這幾項指標的提高，其力學性能增大。

耐環境應力開裂性不好，但當相對分子質量增加時，有所改善。耐穿刺性好，其中LLDPE最好。

聚乙烯的耐熱性不高，隨相對分子質量和結晶度的提高有所改善。耐低溫性能好，脆性溫度一般可達－50℃手提袋以下；並隨相對分子質量的增大，最低可達－140℃。聚乙烯的線膨脹系數大，最高可達（20～背心袋24）×10－5/K。熱導率較高。

因聚乙烯無極性，所以具有介電損耗低、介電強度大的電性能優異，即可以做調頻絕緣材料、耐電暈性塑料，又可以做高壓絕緣材料。

聚乙烯屬於烷烴惰性聚合物，塑膠袋具 有良好的化學穩定性。在常溫下耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕，但不耐強氧化劑如發煙硫酸、濃硝酸和鉻酸等。聚乙烯在60℃以下不溶於一般溶劑，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℃後，可少量溶於甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節油、礦物油及石蠟中；溫度高於100℃，可溶於四氫 化萘。由於聚乙烯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℃。聚乙烯 的吸水率低，加工前不需要干燥處理。聚乙烯熔體屬於非牛頓流體，粘度隨溫度的變化波動較小，而剪切速率的增加下降快，並呈線性關系，其中以LLDPE的下 降最慢。聚乙烯制品在冷卻過程中容易結晶，因此，在加工過程中應注意模溫。以控制制品的結晶度，使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收縮率大，在設計模具時 一定要考慮。