《【整理】40 龙门吊安装作业指导书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【整理】40 龙门吊安装作业指导书.doc（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流【2017年整理】40 龙门吊安装作业指导书.精品文档.1 适用范围本作业指导书适用于魁岐大桥项目40t/5-25m龙门吊安装。2 引用标准2.1 GB6067-85 起重机安全规程2.2 GB5082-85 起重吊运指挥信号2.3 DL5009.1-92电力建设安全工作规程3 编制依据3.140t/5-25m门式起重机安装使用说明书3.380吨浮吊使用说明书3.450吨履带吊说明书4工程概况现施工中所使用的40t/5-25m龙门吊整机均为桁架式金属结构，整机全重60吨，其中金属结构部分为：44.72吨。该机最大起重量为40吨，跨度25米，起
2、升高度20米，整机外形尺寸为：39.11m X 9m X 21.4m，该机由以下部分组成：a)金属结构：贝雷桁架、刚性支腿和柔性支腿、台车架等b)机械部分：大车运行机构、小车运行机构、起升机构等c)电气部分：电缆卷筒装置、操作室、配电盘等d)绳轮系统：吊钩滑轮、导回滑轮、小车滑轮、起重钢丝绳、小车运行钢丝绳e)安全保护装置：起升机构限位器、大车行走机构限位器、小车运行机构限位器、夹轨器等主要部分重量如下：主梁：G=18吨 刚性腿：G=9.6吨 柔性腿：G=9.48吨天车：G=2.2吨 操作室：G=0.72吨 大车行走机构：G=2.2吨整机安装后，根据规范要求必须做负荷试验，包括空负荷、静负荷、
3、动负荷试验，检验合格后，方可投入生产使用中。5、工程概况由于该机在太原漪汾桥工程使用后直接运到中交二航局福州魁岐大桥项目部使用，在此次安装需对机构进行全面检修和润滑保养，然后再进行整机安装。整机安装后，根据规范要求必须做负荷试验，包括空负荷、静负荷、动负荷试验，检验合格后，方可投入生产使用中。6作业准备和条件6.1作业准备6.1作业准备6.1.1人员配置6.1.1.1进行作业的全体起重工、机械操作工、电工、电焊工必须具有相应的上岗合格证，做到持证上岗。6.1.1.2安装作业需配置以下人员总指挥：1人 技术负责：1人 安全员：1人 钳工：4人 电工：2人 起重工：4人 吊车司机：2人（包括辅助吊
4、机）作业前应进行技术交底，确保所有作业人员均清楚施工方案和安全措施。安装前应做好准备工作和预防措施。6.1.2工机具及材料配置：序号名称规格单位数量备注1浮吊80T台1主力吊2履带吊50t台13葫芦导链3吨个44葫芦导链5吨个15卸扣4.9吨个66卸扣16吨个47钢丝绳637+1-43-155，3036米对18钢丝绳637+1-21-155，1620米对19电动扳手套110大锤12磅把111小锤2磅把112电焊工具套113常用钳工工具套114常用电工工具套115工2555m个2固定支腿16线锤套1测垂直度及下沉量17工251.1m跟200轨道地基18木板400025050mmm3219铅丝10
5、#2020麻绳16m506.2作业条件6.2.1场地不得有杂物，确保畅通，保证车辆进出通道和作业空间。6.2.2吊机各零部件到位，并进行完成维修及润滑保养工作。6.2.3作业人员全部到位，工器具、材料准备完善。6.2.4安装使用机械开至作业场所。7施工进度名称 序号施工项目需用时间人员配合机械起重钳工电工配合1吊机检修、保养1天2650t履带吊2行走台车安装1天5450t履带吊3刚、挠性腿组合安装1天54150t履带吊4主梁组合1天541450t履带吊5主梁吊装及电气安装1天541450t履带吊50t履带吊6钢丝绳穿绕1天34150t履带吊7试重验收1天4222总 工 期7天 整个安装时间共计
6、7天，不含地面检修、保养时间。8作业程序、方法和要求8.1作业程序安装前检修大车行走机构安装刚性腿组装焊接挠性腿组装焊接刚、挠性腿安装找正操作室安装贝雷桁架吊装钢绳穿绕及跑车安装固定电气安装调试试重投用8.2作业方法在轨道上安装行走台车。台车组件在组合场上组合好，组合完毕后，用吊机分别将每一侧台车组合放于轨道上，并进行找正，水平度及对角线误差5mm以内，然后用枕木、撑杆将各轮组垫实，以防左右摇晃，并用楔木将各轮组楔紧。8.2.2 刚、挠脚的组合安装在组合场上把刚性腿及挠性腿在平台上找平组合，所有撑杆、连接筋板及爬梯全部按安装尺寸安装好，用螺栓或电焊连接好。整体桥架对角线误差5mm以内。为保证挠
7、性腿顶部的开口尺寸以便和主梁联接，挠性腿组合完在离顶下部及离底上部1米左右两侧分别用12槽钢焊接固定，然后在离顶部0.5米处焊接角铁牛腿，并绑好脚手板。在进行刚性腿平台组合时，必须控制好平台与门腿的垂直度，确定好位置，再进行焊接。保证刚性腿与主梁结合的四个面平面度3。螺栓紧固后，把组合好的挠性腿及刚性腿吊装于台车上，找正位置，刚、挠性腿垂直度误差控制在5mm以内，底部与台车用螺栓固定。如下图所示拉设刚、挠性腿固定装置。刚性腿内侧用2个双人字形、由工25焊接而成的固定装置固定。此固定装置一端固定在刚性支腿上，一端固定在平台上，与平台连接处必须在平台骨架的双拼工字钢上，每个双人字固定装置在安装完主
8、梁后拆除。注意：刚、揉性腿安装完后复查顶标高误差不大于5mm。一切完毕吊装操作室8.2.3 贝雷桁架组合安装在地面搭设高度为600mm的枕木墩，用辅助吊机将贝雷桁架梁进行组合，组合安装时可用2个3吨导链进行辅助安装。然后在地面进行组合，测量贝雷桁架桥的拱度、水平旁弯度、对角线误差，要求架拱度控制在2535mm，主梁水平旁弯小于20mm，上、下对角线允许偏差为10mm及两侧立面对角线允许偏差10mm。8.2.4贝雷桁架吊装在吊装贝雷桁架前复测支腿垂直度上端偏差不应大于5mm，支腿相对标高的允许偏差为10mm，一切检测完毕后吊装主梁。主梁总体尺寸：长宽高：371.451.8米，重约16.4吨。用8
9、0t浮吊和50t履带吊双机抬吊装就位。其中80t浮吊为28m主臂工况，吊装半径为6m，50t履带吊吊装半径为6m。吊装时桥架两端同样拴上麻绳作尾绞绳，以便于贝雷桁架就位。吊装前在两个吊钩上分别挂上一个10吨导链，便于贝雷桁架安装时调节。吊上后，一端与刚性腿连接，一端与挠性腿连接。连接完毕后，吊装起重小车。注意：在贝雷桁架吊装时，在吊点位置必须用长约1m的短实木垫实。以保护钢丝绳。8.2.5 电气安装连接将已初装好的龙门吊进行电气安装，逐一安装电缆卷筒装置，穿线管及接线，连接电气线路及安装各限位装置，使其动作准确灵敏有效。然后安装整机接地装置。8.2.6钢丝绳穿绕按下图所示，穿绕吊钩，小车运行牵
10、引钢丝绳，并固定。8.2.7 拆除固定装置和辅助设备，安装整机接地装置，进行试重前准备工作。8.2.8试运转作业在吊机安装完毕后，各机械已正确调整安装，电气设备已处于正确有效状态下，方可进行试运转作业。8.2.8.1空负荷试验主起升机构按额定速度提升、下降各两次。大车运行机构在全跨度范围内各运行两次。在不同时制动的情况下，作起升，小车运行两个机构的联合动作十分钟。在作空负荷试验时，应及时调整相应的安全装置。8.2.8.2额定负荷试验先让小车提升额定起重量40t作反复起升和下降制动试车，然后开动载荷小车沿其轨道来回行走23次，最后把载荷小车开到中间位置，让大车以全速来回行走23次，并反复制动各机
11、构的制动器，限位开关及电气控制应可靠、准确、灵活，大车主动车无明显打滑，主梁的振动情况，机构运转是否平稳，电机及传动机构有无异响及发热。在此过程中，将小车停在主梁中间，起升额定载荷，离地100mm左右停住，测量桥架挠度，主梁挠度不应超过S/1000，即25mm。8.2.8.3静负荷试验按该龙门吊125%负荷吊起50t重物，离地50mm悬吊十分钟，观测桥梁结构及整个门架有无塑性变形，测量桥架下挠性情况及复位情况。8.2.8.4动载试验上述试车满足要求后，可在超载10%的情况下，吊起44t重物，进行动负荷试验，检验吊机的行走机构和卷扬机构。9作业质量标准和检验要求9.1安装及负荷试验严格按说明书进
12、行。9.2检验要求在整个作业过程中的检验由班组、分公司项目部及装备部按国家及公司规定进行检验、验收。10环境职业健康安全作业要求10.1环境因素识别及措施分项工程/活动点环境因素识别评价控制措施10.1.1机械工具的使用对周围产生噪声污染和空气污染。污染大气、噪声污染合理安排工期，机械使用时间10.1.2 运输车辆的使用对周围产生噪声污染和空气污染。污染大气、噪声污染合理安排工期，机械使用时间10.1.3安装过程中产生的垃圾分可回收垃圾如废弃螺栓等不可回收垃圾如废弃手套、废弃工具等。占用土地1、 设置固体废弃物的放置场地，加强管理。2、 及时收集处理。10.1.4施工中使用氧气、乙炔气体产生气
13、体泄露、浪费和消耗。空气污染增强现场施工人员进行消防意识，禁止气体泄露10.1.5施工用木材， 造成木材的浪费和消耗。资源消耗现场施工人员资源节约意识10.1.6施工用钢材， 造成钢材的浪费和消耗。资源消耗现场施工人员资源节约意识经分析上述环境因素为一般环境因素。10.2危险因素辩识及措施。活动点/设施危险因素识别评价控制措施10.2.1施工作业过程中作业行为不规范。由于人员作业行为不规范，作业时未按标准执行，违反操作规程。人员伤害和机械设备的损坏1、执行安规和施工现场违章处罚。2、加强现场监督检查10.2.2交叉作业。作业过程中立体交叉作业，即在同一垂直平面上下同时作业，会产生统一指挥不协调
14、。 人员伤害和机械设备损坏1、安规和施工现场违章处罚。2、加强现场监督检查。10.2.3施工用电。电器设备接线不规范，电动工器具手把绝缘破损等。 人员伤害1 、安规和施工用电、安全用电管理制度相关规定。2、加强现场监督检查。10.2.4设备摆放。设备摆放不合理。设备倾倒1、设备材料摆放稳固。2、用枕木垫实10.2.5高空坠落及物体打击。高空作业人员未检安全带，工具、零件摆放不符合要求，抛递工具等会造成人员、工具、零件的坠落致使。人身伤害1、高空作业安全带拴系在可靠处，在臂架上行走将安全带挂在臂架上的安全绳上。2、物件及工器具摆放可靠，有时需对使用的工器具打上保险。3、必须画出警戒线，无关人员不
15、得如内。10.2.6起重作业。起重时吊点不对、吊索具不符和要求、设备重量不明确等因素会造成设备滑落和坠落。 损害设备及造成人身伤害1、吊点合理，吊索具符合使用要求。2、严守起重“十不吊”规则。3、明确设备重量。4、严禁吊物下方过人。5、指挥信号清楚明确。6、在棱角处垫钢瓦或塞短枕木。7、吊装过程必须栓尾绞经分析10.2.110.2.4为一般或显著危险；10.2.510.2.6为高度或极度危险。11作业过程中人员的职责和权限11.1施工总负责的职责和权限对整个作业的安全和进度负责，协调内外作业环境及作业条件。11.2施工总指挥的职责和权限协调所有专业人员的工作，发现不安全因素时，有权及时停止作业
16、，待问题处理好后再作业。11.3起重、安装施工负责人的职责和权限负责本施工专业的安全和质量，直接指导施工。11.4技术人员的职责和权限负责作业指导书的编写和交底工作，并负责现场技术和办理安全作业票，监督过程实施，作好资料记录。11.5安监人员的职责和权限负责整个作业过程的安全，落实安全措施的执行情况，发现安全因素和违反安全规程时，有权制止，并有权停止作业。11.6其他各类人员的职责和权限各工种作业人员对本工种作业的安全、质量负责，发现问题及时反映，待问题解决方可进行作业。聚乙烯（PE）简介1.1聚乙烯化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE结构式： 聚乙烯是乙烯经聚合制得的
17、一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量-烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。1.1.1聚乙烯的性能1.一般性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。2.力学性能PE是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外，其他力学性
18、能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。几种PE的力学性能见表1-1。表1-1 几种PE力学性能数据性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJm-2弯曲强度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152
19、560702137400130022.540702540646730501508001003.热性能PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE的熔点约为125137，MDPE的熔点约为126134，LDPE的熔点约为105115。相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响。PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50以下。PE在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(Tb)约为-80-50，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化
20、温度低于-140。PE的热变形温度(THD)较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为3850(0.45MPa，下同)，MDPE约为5075，HDPE约为6080。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82100，MDPE约为105121，HDPE为121，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300。PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。PE的线胀系数约在(1530)10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。几种PE的热性能见表1-2。表1-2几种PE热性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)
21、热变形温度(0.45MPa)脆化温度线性膨胀系数(10-5K-1)比热容J(kgK)-1热导率/ W(mK)-11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.电性能PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3。PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于0.01（质量分数），电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有
22、优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到Y级（工作温度90）。表1-3聚乙烯的电性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm-1（106Hz）介电损耗因数（106Hz）介电强度/kVmm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.350.0005355.化学稳定性PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化
23、性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等)，即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。PE在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高，PE结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当达到一定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如LDPE能溶于60的苯中，HDPE能溶于8090的苯中，超过100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降低，力学性能和电性能下降，
24、并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。为了防止PE的氧化降解，便于贮存、加工和应用，一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE分子链主要由碳、氢构成，本身毒性极低，但为了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用PE容器盛装食用油脂会产生一种蜡味，影
25、响食用效果。1.1.2聚乙烯的分类聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动速率也不同。按密度大小主要分为低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种，是工业上常用的聚乙烯，其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名称： Low density polyethylene，简称LDPE低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯。
26、无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度0.9100.925g/cm3，质轻，柔性，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70），但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。分子结构不够规整，结晶度较低（55%65%），熔点105115。LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺，如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等，成型加工性好。主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名称：High Density Polyethyl
27、ene，简称HDPE高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯。无毒、无味、无臭，白色颗粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125137，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100-70，密度为0.9410.960g/cm3。常温下不溶于一般溶剂，但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在70以上时稍溶于甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数酸碱的侵蚀。吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法，生
28、产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带，绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。3.线性低密度聚乙烯英文名称：Linear Low Density Polyethylene，简称LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是乙烯与少量高级-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0.9180.935g/cm3。与LDPE相比，具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕
29、裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等。LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。由于不存在长支链，LLDPE的 6570用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名称：Medium density polyethylene，简称MDPE中密度聚乙烯是在合成过程中用-烯烃共聚，控制密度而成。MDPE的密度为0.9260.953g/cm3，结晶度为7080，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为824MPa，断裂伸长率为5060，熔融温度126135，熔体流动速率为0.135g10min，热变形温度(0.46MPa)4974。MDPE最突出
30、的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相对分子质量聚乙烯英文名称：ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。其相对分子质量达到300600万，密度0.9360.964g/cm3，热变形温度(0.46MPa)85，熔点130136。UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能，如耐冲击、耐
31、磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用，而且，超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异，在-40时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269下使用。超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pas，流动性极差，其熔体流动速率几乎为零，所以很难用一般的机械加工方
32、法进行加工。近年来，通过对普通加工设备的改造，已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1.1.3聚乙烯的成型加工PE的熔体粘度比PVC低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。聚乙烯属于结晶性塑料，吸湿小，成型前不需充分干燥，熔体流动性极好，流动性对压
33、力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。PE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE在180左右， HDPE在220左右，最高成型加工温度一般不超过280。熔融状态下，PE具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。PE的熔体粘度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量
34、使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降低制品的力学性能。收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.55.0)，方向性明显，易变形翘曲，冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统。软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。1.1.4聚乙烯的改性聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差，采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物理改性和化学改性。1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。（1）增强改性 增强改性是指填充
35、后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法，使得材料内部组织形成伸直链晶体，材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列，材料的宏观强度得到大幅度提高，同时分子链有序排列将使结晶度提高，从而使材料的强度进一步提高，由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同，因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题。如采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMPE)纤维增强LDPE，在加热加压成型的条件下，可以形成良好的界面，最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性。纤维增强聚合物基复合材料由
36、于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料，当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时，复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能，包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接，同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充PE可同时起到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO2粒子填充mLLDPE-LDPE，S
37、iO2纳米粒子均匀分散于基材中，与基材形成牢固的界面结合，当填充质量分数为2时，拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲击强度、粘接性、高速加工性等各种缺陷，使其具有较好的综合性能。共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物，如塑料类、弹性体类等聚合物，以及不同种类的PE之间进行共混。PE系列的共混改性。单一组分的PE往往很难满足加工要求，而通过不同种类PE之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDPE与LLDPE共混，解决了LDPE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题；LLDPE与HDPE共
38、混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用，因此与PE共混后，既能保持PE的原有性能，同时也可以制备出具有综合优良性能的PE。如LDPE-聚烯烃弹性体(POE)共混物，当POE的质量分数为3O时，共混体系的拉伸强度达到最大值，为21.5 MPa。PE与塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韧性，但制品的强度和模量较低，与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能。但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料，一方面可
39、以降低成本达到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如电性能、阻燃性能等，但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料，填料与PE基体的相容性和界面粘接强度是PE填充改性必须面临的问题，而PE是非极性化合物，与填料相容性差，因此，必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理，在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层，起“分子桥”的作用，使填料与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有：表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一
40、类填料，不仅可以改善PE的性能，同时也具有十分重要的健康环保意义。2.化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能基团，由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同时又增加了其新的功能。常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等。（2）共聚改性
41、 共聚改性是指通过共聚反应将其他大分子链或官能团引入到PE分子链中，从而改变PE的基本性能。主要改性品种有乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其他烯烃（如辛烯POE、环烯烃）共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）等。通过共聚反应，可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团，可以起到反应性增容剂的作用。（3）交联改性 交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力，由此极大地改善了诸如耐热性、耐磨性、弹性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能，适于作大型管材、电缆电线以及滚塑
42、制品等。聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联。（4）氯化及氯磺化改性 氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物，具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性。主要用作聚氯乙烯的改性剂，以改善聚氯乙烯抗冲击性能，氯化聚乙烯本身还可作为电绝缘材料和地面材料。氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料，属于高性能橡胶品种。其结构饱和，无发色基团存在，涂膜的抗氧性、耐油性、耐候性、耐磨性和保色性能优异，且耐酸碱和化学药品的腐蚀，已广泛应用于石油、化工等行业。（
43、5）等离子体改性处理 等离子体是由部分电离的导电气体组成，其中包括电子、正离子、负离子，基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒子。在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面，使材料表面分子的化学键被打开，并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合，在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团，由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等。1.1.5聚乙烯的应用聚乙烯是通用塑料中应用最广泛的品种，薄膜是其主要加工产品，其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其他各种注射和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。主要用
44、于包装、农业和交通等部门。1.薄膜低密度聚乙烯总产量的一半以上经吹塑制成薄膜,这种薄膜有良好的透明性和一定的拉伸强度,广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜。也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。高密度聚乙烯薄膜的强度高、耐低温、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。线型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜，其强度、韧性均优于低密度聚乙烯，耐刺穿性和刚性也较好，透明性稍优于高密度聚乙烯。此外，还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层，制成高分子复合材料。2.中空制品高密度聚乙烯强度较高，适宜成型中空制品。可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用浇铸法制成槽车罐和
45、贮罐等大型容器。3.管、板材挤出法可生产聚乙烯管材，高密度聚乙烯管强度较高，适于地下铺设。挤出的板材可进行二次加工，也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低发泡塑料，作台板和建筑材料。4.纤维中国称为乙纶，一般采用低压聚乙烯作原料，纺制成合成纤维。乙纶主要用于生产渔网和绳索，或纺成短纤维后用作絮片，也可用于工业耐酸碱织物。超高相对分子质量聚乙烯纤维（强度可达34GPa）,可用作防弹背心，汽车和海上作业用的复合材料。5.杂品用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等。制造结构件时要用高密度聚乙烯。超高相对分子质量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件。1.1.6聚乙烯的简易识别方法（1）外观印象 白色蜡状，半透明，HDPE透明性更差，用手摸制品有滑腻感；LDPE柔而韧，稍能