《常用通用塑料简介.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用通用塑料简介.doc（47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、常用通用塑料简介一、聚乙烯(PE) 1. 低密度聚乙烯（LDPE ） 低密度聚乙烯（LDPE）是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。LDPE是树脂中的聚乙烯家族中最老的成员，二十世纪四十年代早期就作为电线包皮第一次商业生产。 LDPE综合了一些良好的性能：透明、化学惰性、密封能力好，易于成型加工。这决定了LDPE是当今高分子工业中最广泛使用的材料之一。化学和性能 乙烯是聚乙烯的基本结构单元。它是从炼油厂气、液化的石油气或液态烃中获得的无色气体。因为它是许多其它工业化学品和聚合物的成分，所以不断地存在乙烯供应的竞争。 这种获得乙烯的竞争具有戏剧性地影响着聚乙烯的价格和有效价值。例如：国内乙烯
2、生产能力的 51用于象聚乙烯这样的聚合物的生产。 常规的LDPE可用两种方法生产：管式法或釜式法。两种制法都是将高纯度乙烯通入高压（103 Mpa276MPa）高温（149 260）含有引发剂的反应器中。 引发剂或是氧气或是一种有机过氧化物。反应终止的实现是通过加入链终止剂或靠两个分子链的连结。 与其它聚乙烯（HDPE和LLDPE）制法获得的线性结构不同，通过高压手段制得的聚合物是分支结构。这种分支结构赋与常规LDPE优异的透明性、曲挠性及易于挤出的性能。 为满足不同应用而特制的LDPE树脂是通过相对分子质量、结晶度及相对分子质量分布MWD的平衡与控制而得到的。 相对分子质量是表示构成聚合物的
3、所有分子链的平均长度。 为了方便，熔体流动速率（MI）被选作塑料工业相对分子质量大小的量度。熔融流动速率用g/10min给出，它与相对分子质量的大小成反比。 对于LDPE，熔融流动速率反映了树脂的流动性能和涉及成品大形变的性质。降低MI（增大分子量）在增加大部分强度性能的同时，降低了LDPE的流动性和制造过程中树脂流向薄壁的能力。 LDPE中的结晶度是树脂中存在的分支短链数量的函数。对于LDPE，结晶度正常浮动范围为 30%40。 增加 LDPE的结晶度将增大 LDPE的刚度、抗化学腐蚀性、透气性能、拉伸强度、耐热性；同时，降低了LDPE的冲击强度、撕裂强度和抗应力开裂性。 相对分子质量分布（
4、MWD）或聚合度分布性定义为重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。塑料工业中，MWD值35的树脂被认为是具有窄的相对分子质量分布，MWD值612为中等相对分子质量分布，MWD值在13以上视为宽相对分子质量分布。 MWD主要反映与流动相关的性能。具有相等平均分于量的树脂，宽相对分子质量分布的在加工过程显示了比窄相对分子质量分布的树脂具有更好的流动性。 MWD对最终使用性能有些影响。但是，MWD的影响一般都被相对分子质量的变化影响掩盖。加工 LDPE级别可以满足大部分热塑性成型加工技术的要求。包括：薄膜吹制、薄膜铸制、挤压贴胶、电线电缆贴胶、注射成型、吹塑成型。 应用 LDPE可单独使用或与聚
5、乙烯家族其它成员共混使用。广泛应用于包装。建筑、农业、工业和消费市场。 挤出薄膜。LDPE最大的销路是制作薄膜。吹塑或铸压工艺生产出的单一和复合LDPE薄膜占LDPE国内消费总量的 55以上。 LDPE制做的薄膜表现了良好的光学性能、强度、曲挠性、密封性以及缓慢的气味扩散性和化学稳定性。LDPE用来包装面包、农产品、快餐食品、纺织品、经久性消费品及一些工业制品。LDPE也可用作非包装薄膜，比如：一次性尿布、农用薄膜和缩水膜。 挤压贴胶。它是LDPE的另一个主要市场。由于LDPE分子的结构特点，它是聚乙烯树脂家族中唯一能够满足挤压贴胶加工工艺要求的树脂。贴胶提供了有助于成品包装密封的防护层，必不
6、可少的优良的拉伸性能、持久的覆盖性和低的气味扩散性。典型的熔融流动速率范围为3 g/10min 15g/10min。LDPE贴胶可覆盖在很多基质上面，如：纸、板，布料和其它高分子材料。LDPE贴胶是保证基质热密封性和防湿性的一个经济而有效的手段。使用LDPE贴胶的市场有盛牛奶的盒子，无菌防腐包装，食品包装。胶带和纸制品。 LDPE复合挤压广泛作为高阻隔复合层压板的一种组分。重要的要求就是防湿和密封。满足不同的要求，树脂的性能随之不同。它可用于无菌包装、药品与日用品的包装。模塑在聚乙烯树脂家族的竞争中，吹塑成型与注射成型使用常规LDPE已经相对稳定。LDPE树脂由于它的抗曲挠性和加工特性而被用于
7、模塑成型。树脂熔体流动速率范围为05 g/10min20 g/10min，密度变化范围 09180922。LDPE模塑应用于制做要求挤压性能的医用和日用消费瓶以及封密件。电线与电缆 LDPE最初是用作电线、电缆的包皮材料。LDPE显示了优异的电性能和抗磨性能，这些性能是市场上严格要求的。树脂熔体流动速率范围为0.25 g/10min 2.0 g/10min，密度为09180932。当今，LDPE树脂被用作电讯电缆的外皮。商业信息 LDPE树脂一般以丸状出售。约 83为常规 LDPE产品，产量的其余17制成各种共聚物，如：乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。
8、2高密度聚乙烯（HDPE） 高密度聚乙烯（HDPE）是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出，但这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。生产和催化剂 PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法，也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、-烯烃单体、催化剂体系（可能是不止一种化合物）和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器，在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体（根据需要）和催化剂一接触，就会形成聚乙烯颗粒。除去稀释剂后，聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂，就生
9、产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线，生产能力可大大提高。 新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础 的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。 菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度相对分子质量分布；钛一烷基铝催化剂 生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。 举例来说，生产显著不同分子量产品的两个串联反应器可以生产出双峰相对分子质量聚合物，这种聚合物具有全宽域的相对分子质量分布。主要特性 HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色，在微薄截面呈一定
10、程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高相对分子质量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在- 4低温度下均如此。 各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、相对分子质量、相对分子质量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。密度 这是决定HDPE特性的
11、主要变量，虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料，少数的其它共聚单体，如1-丁烯、l-己烯或1-辛烯，也经常用于改进聚合物性能，对HDPE，以上少数单体的含量一般不超过12。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量，密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按 ASTM D1248规定， HDPE的密度在 0940以上；中密度聚乙烯（MDPE）密度范围09260940。其它分类法有时把 MDPE归类于HDPE或LLDPE。 均聚物具有最高密度、最大的刚度，良好的防渗透性和最高的熔点，但一般具有很差抗环境应力开裂性（ESCR）。ESCR是PE抗由机械或
12、化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性能，例如拉伸强度、刚度和硬度；热性能如软化点温度和热变形温度；防渗透性，如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和ESCR。 聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响，但较少程度也受分子量影响。高相对分子质量百分数使密度略有降低。例如，在一个较宽相对分子质量范围内均聚物具有不同的密度。相对分子质量（MW）较高的相对分子质量导致较高的聚合物粘度，不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或相对分子质量测量对材料的相对分子质量进行表征。HDPE的品级一般具有的相对分子质量范围是40 000300 000，重均相对分子质量大致与熔
13、融流动速率范围相对应，即从 100g/10min 002g10min。通常地，更高的MW（更低的熔融流动速率MI）增强了熔体强度、更好韧性和ESCR，但是更高MW使加工过程更难或且需要更高的压力或温度。相对分子质量分布（MWD）PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。最常用的MWD测量指数是不匀度指数（HI），它等于重均相对分子质量（MW）除以数均相对分子质量（Mn）。 8所有HDPE品级的MWD这个指数范围是430。窄MWD提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性。中到宽MWD提供了对多数挤塑过程的可加工性。宽MWD也可改进熔体强度和抗蠕变性。添加剂 抗氧剂的加入可防止聚合物在
14、加工过程中降解，并防止制成品在使用中氧化。抗静电添加剂用于许多包装品级以减少瓶子或包装物对灰尘和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加剂配方，例如与电线、电缆用途相关的铜抑制剂。优良的耐气候性和抗紫外线（或日光）可通过添加抗UV添加剂。没有添加抗紫外线或炭黑的PE，建议不要持续在户外使用。高等级的炭黑颜料提供了优良的抗UV性并可经常在户外应用，如电线、电缆、槽池村层或管子。加工和应用 PE可用很宽的不同加工法制造。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。挤塑 用于挤塑生产的品级一般具有小于1的熔体流动速率和中宽到宽的MWD。在加工过程中，低的MI可获得适宜的熔体强度。更宽M
15、WD品级更适于挤塑，因为它们具有更高的生产速度，较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少。PE有许多挤塑用途，如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。板材和热成型 许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由PE制成的，具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里，这是基于MDPE具有韧性、耐化学性和不渗透性。吹塑 在美国销售的 HDPE13以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白
16、剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标，如熔体强度、ESCR和韧性，与用于片材和热成型应用级相似，故相似品级可以采用。 注射-吹塑通常用于制造较小的容器，用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角，不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。尽管有某些窄MWD品级用于改进表面光洁度，一般使用中宽到宽MWD品级。注塑 HDPE有数不清的应用，范围从可重复使用的薄壁饮料杯到饮料罐，消费国内生产的HDPE的15。注塑品级一般熔融流动速率510，有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物；
17、有韧性、耐用的食品和涂料罐；高抗环境应力开裂应用，如小型发动机燃料箱和垃圾罐。滚塑 采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料，使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE：通用和可交联类。通用级MDPEHDPE通常的密度范围从 0935到 0945，具有窄MWD，使产品具有高冲击性和最小的翘曲，其熔体流动速率范围一般为38。更高MI品级通常不适用，因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性。 高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段，流动性好，而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器，从运输各种化学品储
18、罐到农用储箱。薄膜PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜，通用低密度PE（LDPE）或线性低密PE（LLDPE）都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如，HDPE膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。回收利用 HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分。这主要因为其易再加工，有最小限度的降解特性和其在包装用途的大量应用。主要的回收利用是将 25的回收材料，例如后消费回收物（PCR），与纯HDPE经再加工后用于制造不与食物接触的瓶子。商业信息 HDPE是当今世界用量最大的热塑性塑料之一,树脂生产商和加工者不断开发特性HDPE品级，改造加工过程和产品
19、，确保这种材料持续增长。3线型低密聚乙烯（LLDPE） LLDPE 是乙烯和-烯烃的共聚物，其共聚单体有丙烯、1-丁烯，1-辛烯和4-甲基-1戊烯，因此所得聚合物的分子结构、密度有了较大变化。LLDPE的结构、结晶度、密度等方面介于HDPE和LDPE之间，虽然也是线型结构，但其支链是很规则的，支链长度由共聚-烯烃的分子链长度所决定。与HDPE相比，短支链多，与LDPE相比，长支链少。不同方法生产的LLDPE相对分子质量可以很窄，也可以很宽，可任意选择。支化PE同时具有短支链和长支链，LLDPE特性有些不同于其支化同类物LDPE，就是这个原因。如其名字所示，LLDPE是更“线型”，更结晶性，由此
20、加工不同且表现出不同的最终应用性能。通常这种差别不很大，但在一些加工中象吹塑薄膜时，如由生产LDPE改为生产LLDPE，它们则对设备需作相当显著的修改。自从LLDPE开始广泛采用并证明其最终应用性质有显著不同以来，在过去的15年中象这样的替代频繁增加。密度为0.92的LLDPE树脂（一种强力的薄膜等级）的通常的共聚单体含量为810。聚合物特性随使用不同类型的a-烯烃而各异。一般说，增加短支链长度可改进性能。从丙烯、1-丁烯，到1-辛烯和4-甲基-1戊烯，增加碳含量，短支链长度依次增加。用丙烯作共聚单体，其性能不会显著高于 100乙烯生成的PE。然而，由于聚合过程和其他的聚合物生产的参数不同，单
21、体类型不应被认为是树脂特性形成的单一指标。 LLDPE的最大的渗透市场是吹塑和平挤薄膜，用于拉伸粘结（码垛包装等）用途，食品杂货袋和重负载的船运包装袋。其它薄膜用途包括巾式村里，家用食品袋和农用薄膜。模塑级LLDPE已转到LDPE的一些传统市场。例如，注塑封盖、容器、油漆罐、滚塑筒和其它大型中空制品。 LLDPE的发展。能够生产出具有同等密度而强度更高的膜制品，也能生产同等强度而厚度减薄的制品，从而为制造商节省了原材料。 4线型聚乙烯 区分线型聚乙烯与支化聚乙烯的一个有用途径是考虑其生成方法。 线型PE包括极低密度PE（VLDPE），线型低密度PE（LLDPE），高密度PE（HDPE），高相对
22、分子质量高密度PE（HMW-HDPE）和超相对分子质量PE（UHMW-PE），它在聚合反应器中压力远低于制造支化PE所用的压力。在制造支化PE时，聚合物决定性参数是密度，从某种意义来说，它表述了聚合物长主链组合时的紧密度和规整度（或结晶度）。密度可通过反应器压力和热量的变化而改变；另一方面，线型PE的密度随与乙烯共聚用单体的用量而异。共聚单体生成的短支链随着乙烯主链一起形成，由于支链使聚合物主链间产生分离，共聚单体数量越多，聚合物密度越低。 相反，支化PE同时具有短支链和长支链。LLDPE特性有些不同于其支化同类物LDPE，就是这个原因。如其名字所示，LLDPE是更“线型”，更结晶性，由此加工
23、不同且表现出不同的最终应用性能。通常这种差别不很大，但在一些加工中象吹塑薄膜时，如由生产LDPE改为生产LLDPE，它们则对设备需作相当显著的修改。自从LLDPE开始广泛采用并证明其最终应用性质有显著不同以来，在过去的15年中象这样的替代频繁增加。 线型PE和支化PE之间的其它不同特性是由于化学构成的不同。虽然它们的单体都是乙烯，但在共聚单体类型上有差别。尽管线型PE是以均聚物形式存在（最高密度等级的HDPE，如用于牛奶瓶的，是均聚物），大多数的线性等级是共聚物，其共聚单体是-烯烃类原料如丁烯、己烯、4-甲基-1-戊烯和辛烯。相反，所有的LDPE都是均聚物，支化PE共聚物一般具有极性分子单体诸
24、如醋酸乙烯（生成EVA），丙烯酸（生成EAA）等等可赋予诸如粘性的特殊性能。密度为0.92的LLDPE树脂（一种强力的薄膜等级）的通常的共聚单体含量为810。聚合物特性随使用不同类型的-烯烃而各异。一般说，增加短支链长度可改进性能。从丙烯、丁烯，到乙烯和4-甲基-1戊烯，再到辛烯增加碳含量，短支链长度依次增加。用丙烯作共聚单体，其性能不会显著高于 100乙烯生成的PE。然而，由于聚合过程和其他的聚合物生产的参数不同，单体类型不应被认为是树脂特性形成的单一指标。 VLDPE、LLDPE和HDPE这一套名称，完全足以表述现有线型PE的范围。然而，密度不是确定线性PE类型的唯一重要的参数。例如受分子
25、量因素控制，在上述密度范围聚合物可有进一步的差别。 再之，新近发明集中于相对分子质量的分布（MWD）。利用所谓单一位置催化剂进行聚合，树脂公司已生产出相对分子质量分布窄的等级，其主要的最终应用性能如韧性已达到最大值。然而MWD窄的与相对照产物相比，可加工性能减弱了。减少或消除这种损失的折衷办法正在研究之中。有一条开发路线是生产“双峰”树脂，其MWD峰值在1个以上，兼具韧性和可加工性能。另一条路线是生产窄相对分子质量分布的树脂，这种树脂在本质上是线性聚合物，但具有与LDPE类似的长链侧分支。主要的线型PE类型 线性PE的主要种类如下： 高密度PE是最老的线型PE，在1957年推出。其特征是密度在
26、0940以上，具有刚性、韧性好的抗环境应力开裂性（ESCR）和低温性能。并在许多主要市场中广泛应用。一些实例是吹塑包装物、模塑零件、挤压管材、型材和滚塑大型中空制品。 线型低密度PE大量出现是在1980年，虽然各等级早在1960年就有商业供应。它的密度一般是09160940。 LLDPE的最大的渗透市场是吹塑和平挤薄膜，用于拉伸粘结（码垛包装等）用途，食品杂货袋和重负载的船运包装袋。其它薄膜用途包括巾式村里，家用食品袋和农用薄膜。模塑级LLDPE已转到LDPE的一些传统市场例如，注塑封盖、容器、油漆罐、滚塑筒和其它大型中空制品。 极低密度PE是相对新的线性PE。其密度在0890915之间。具有
27、柔软性、韧性；并有很宽的加工温度范围，可用于薄膜和板材。它也用作共混树脂以及聚丙烯和HDPE的抗冲击改性剂。 高相对分子质量高密度PE（HMW-HDPE）其密度为094096，在某些场合，加工过程只能用特殊技术和设备。韧性很突出，且抗环境应力开裂性（ESCR）很好。这种材料的一个最大市场是挤塑大直径管于，如用于饮用水，配气系统和下水管道的衬套；另一个最大市场是大型吹塑零件如汽车燃料箱；第三个最大市场是制造薄膜，商业用作货物袋（如废物袋）。 超高相对分子质量PE，如其名字所示，平均相对分子质量300万或更高，有相对分子质量高达600万的等级。以细粉供应加工厂，它可通过压塑或挤料杆式挤塑加工。 因
28、为这种树脂既不熔融也不具有可测定的熔体流动速率，其加工工艺沿用冶金工艺。它具有卓越的耐磨损性、韧性、化学惰性、低摩擦系数性能和自润滑性，使其广泛用于各种大宗材料处理，制作化学泵零件、进料螺杆，纺织机和其它机械构件。5支化聚乙烯 支化聚乙烯是乙烯在高压下自由基聚合而得到的一种部分结晶的热塑塑料。由于聚合是无规的，所以这种聚合物是由具有不同主链长度、侧链长度。侧链支化度的高分子组成的混合物。这些侧链的存在，限制了聚合物的结晶能力，导致其密度为09100955。典型的支化聚乙烯的结晶度为40%60，熔点（Tm）为 105115。化学和性能 随着反应温度的降低及压力的升高，其熔体流动速率（与相对分子质
29、量成反比）下降。 在工业实践中，少量的链转移剂（例如：丙烯或正己烷）的加入有助于控制相对分子质量。密度是由短链支化度决定的，它随压力增加而增大，随温度升高而减小。 和极性单体如醋酸乙烯酯或丙烯酸甲酯共聚，可引人附加的取代基，这样可进一步降低结晶度，提高柔韧性和冲击强度。工业应用中，反应条件的不同以及共聚单体类型和数量的不同，低密度聚乙烯的物理性能将会变化很大。类型 低密度聚乙烯有优异的综合性能：韧性良好，高冲击强度，低脆化温度。柔顺，易于加工，薄膜透明性好，抗化学腐蚀，弱透水性，性能稳定，且具有优异的电性能。 大部分低密度聚乙烯均聚物用来做薄膜制品，包括盛放食物和衣服的容器、袋子、工业衬垫、蒸
30、汽挡板、农用薄膜、家用产品以及收缩拉伸包装膜。用低密度聚乙烯（LDPE）做的一些较大体积膜已给转换用线性低密度聚乙烯（LLDPE）来做，在高密度的情况下，LLDPE具有更大的强度。但是LDPE仍应用于要求高透明度或涂盖物体的场合，比如挤压贴胶。低密度聚乙烯也是电线、电缆绝缘材料所选择的聚乙烯树脂，因为它具有优异的介电性能和交联能力。近年来，下面三个主要的发展方面减弱了低密度聚乙烯均聚产品的经济的吸 引力： 1当硬度要求优先于透明度时高密度聚乙烯（HDPE）应用于薄膜制品、吹模瓶以及模塑操作。 2LLDPE的发展。能够生产出具有同等密度而强度更高的膜制品，也能生产同等强度而厚度减薄的制品，从而为
31、制造商节省了原材料。 3新兴乙烯生产厂的出现，则使用他们的乙烯原料不再是有利可图的选择。 许多LDPE厂家采取的一个策略是LDPE工厂转向生产不易被LLDPE替代的特殊共聚物。下文将更具体地讨论这些共聚物。但是，这里强调一点，它们的工作特性和均聚LDPE大不相同。乙烯一乙酸乙烯酯（EVA） 共聚物属于性质多样、应用广泛的一族产品。膜片挤出是其主要应用，EVA共聚物表现了优越的性能：高的透明度、抗穿透性和冲击强度以及低的热封温度。 这些性能使EVA成为应用于许多要求有高柔韧包装场合的优异树脂。高乙酸乙烯酯（VA）含量的EVA共聚物的类橡胶性能有利于在许多成模和挤出成型中应用。 高乙酸乙烯酯含量的
32、共聚物相容性好，易于与石蜡和高弹性体共混。这些共混物常常用作高温熔融粘合剂。与沥青共混的共聚物用作公路高温滚压沥青。乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMA） 与EVA共聚物相似，但挤出时具有更高的热稳定性，能制造出更软的薄膜。EMA共聚物用于医疗包装、一次性手套，也是电缆配方成分。乙烯一丙烯酸乙酯（EEA） 结构类似于EMA。它具有优异的耐热性、抗曲挠性、低温柔韧性，是电缆材料的理想选择。乙烯一丙烯酸T酯共聚物（EBA） 商业生产主要用于做低熔融指数薄膜。EBA能生产出非常坚韧的薄膜（特别是在低温下），主要用于冷冻食品的包装。但是，光学性能较EVA、EBA差。 酸类共聚物（如丙烯酸）在强度、韧性、
33、热粘着性以及粘合作用上优于LDPE。乙烯一丙烯酸共聚物（EAA）的两个主要应用：一是发泡包装，一是作为挤压贴胶时铝箔和其它聚合物之间的粘结层。乙烯-甲基丙烯酸共聚物（E-MAA）比EAA显示了更好的密封性能。 EAA或EMAA的中和是制作含离子键的聚合物的一条途径。这些离子聚合物比它们未中和的酸共聚物母体具有更好的透明度和更高的熔融强度。离于聚合物经常用在要求苛刻的涂盖场合。比如：在金属薄袋中的水果汁的包装，高尔夫球表面亮丽的光泽和耐磨性也归功于离子聚合物涂层。6高相对分子质量高密度聚乙烯（HMW HDPE） 高相对分子质量高密度聚乙烯（HMW HDPE）树脂是聚乙烯类树脂中的新种类。它们通常
34、被规定为线性共聚物或均聚物树脂，重均相对分子质量在 200 000和500 000之间。 根据 ASTM D1238标准 F的熔体流动速率是确定高相对分子质量聚合物的另一个 方法，因为熔体流动速率与相对分子质量成反比。典型的高载荷熔体流动速率（HLMI）（标准 F）在1 g/10min15g/10min之间。明确地说， HDPE树脂的密度范围在0941-0965。大部分的 HMW聚合物品级是密度范围在 09440954的共聚 物。化学和性能UHMWPE的生产可以用淤浆或气相反应器进行。乙烯的聚合反应在低压（0.48 MPa 3.1MPa）和低温（78110）环境并在过渡金属催化剂存在下 进行。
35、在这些聚合工艺中的使用的高效 率催化剂包括齐格勒型，如钛一烷基铝混 合物，或菲利浦型以铬氧化物为基础的催化剂，且将催化剂浸渍在二氧化硅氧化铝载体上。在这种条件下生成的长分子链聚合物实质上就是线性的。对均聚物品级，只有乙烯生成的线性聚合物且基本上没有侧支链。对共聚物品级，可用共聚单体如丁烯、己烯或辛烯。HMW聚合物的密度是由所用共聚单体水平来决定的。短侧链引入到线性HMW聚合物中，改变了其结晶程度，因此改变了其物理特性。 在生产HMW聚合物中的一个主要设计参数是相对分子质量分布（MWD）。这些树脂的长分子链长度产生高粘度，由此提出了一个在转换使用设备上的特殊加工问题。 具有太窄MWD的粘性树脂将
36、很难加工。高剪切条件也将弓愧过热和降解，随之丧失物理特性。MWD太宽将使熔体强度低，韧性不够和膜泡型坯不稳定。 因此，需要一个相对宽的MWD以使加工要求和最终使用特性之间达到最佳平衡。催化剂和反应器工艺上的最新进展是能够生产双峰MWD树脂，它具有更好的加工适应性和更好的最终使用性能。这些树脂类型的特点在于有一个具有很高分子量的组元，以改进其物理和机械性能和一个低分子量组元以改进加工性能。加工HMW-HDPE制品主要由挤塑成型生产。具有高载荷熔体流动速率（HLMZ）低达 1.5g10min的 HMW树脂的挤塑可在新设计的设备上在有竞争力的产率和物性不产生降解的条件下进行。这些新设计包括设计具有强
37、力冷却沟的进料段，可提高进料性能且挤出量可提高60。 在吹膜领域，沟型进料挤出机可以安装内外膜泡冷却装置，可显著提高薄膜冷却效率。这也可使产量提高时即可有 100，同时保持厚薄均匀和薄膜特性。 在吹塑料机头和管模设计上的其它重要改革用以改进挤塑的径向厚薄均匀度。应用 HMW-HDPE的主要最终应用在过去几年中有所拓展，但仍在以下主要市场应用：HMW薄膜、压力管材、大型吹塑件和挤出板材。这些产品类型的每一种都要求不同的高特性，这可通过调整聚合物的三个主要设计参数的平衡来获得，度。它的优良的熔体强度产生了牵引比，对超薄制品这是必需的。相对分子质量和高密度的综合提供了好的刚度、高防湿性、耐磨性、耐化
38、学性，并延长了制品在苛刻环境中的应用寿命。由于这些优良的特性参数，HMW-HDPE己被广泛应用于特殊市场。它的较高生产成本意味着它通常以附加价格出售。吹塑薄膜是HMW-HDPE的最大最终用途市场。在过去7年中估计年增长率超过 25。薄膜的最大应用是食品杂货袋和罐头内村；其它两个主要用途包括多层衬垫和商品袋。 HMW在这些用途中的一个主要优点是它的高熔体强度，它使薄膜超薄，而韧性损失不明显，这是因为在微薄处可获得优异的双轴向取向。HMW食品杂货袋目前产品厚度在055和065m 之间。HMW的高承载力和防湿性也使其适用于这些市场。在食品杂货袋市场的主要竞争对手是牛皮纸和线性低密度PE（LLDPE）
39、。聚乙烯食品杂货袋占有率估计在1990年增长到70以上。罐头衬里市场目前是LLDPE占优势，但1990年 HMW应用量水平达 30，且HMW也开始渗透到罐头衬里市场。由于它的优越性能，HMW-HDPE薄膜厚度是 LLDPE薄膜的 50 60时即可有相似的最终应用特性。 HMW1413PE压力管包括各种工业和矿业用管、排水管道、输油临时管。配气管路和生活用水管道。其主要增长方面是污水和工业用管道，这些管道直径可达160mm。一种称作滑动内村的技术用于修复己损坏的旧污水管线。 HMW管材树脂现在的一个用途是光纤电话线装置的光纤内管。表1表示出主要的管材用途和公称管径范围。HMW-HDPE树脂在这些
40、用途中的显著性能包括它的高耐化学性、耐腐蚀性。高抗环境应力开裂性，很好的耐磨性和优良的在-15.6低温下的抗冲击性。 在大型吹塑制品市场业务增长最快的是HMWHDPE。这部分由于其加工过程的通用性和加工技术的发展，因此可生产出更大型和有更复杂几何形状的制品。 用于吹塑的技术包括连续挤塑、往复式螺杆和蓄料机头吹塑。蓄料机头技术具有生产最大型制品的能力，并由于HMW-HDPE很高的熔体强度，使其在这一应用中占优势。 表 1 主要的HMW-HDPE 管公称直径 用途 直径范围（mm） 生活用水供给 12.750.8 光纤内管 25.450.8 配气系统 12.7200.32 工业和矿业 50.816
41、00 油、气回收 50.8590.44 污水管及其修复衬管 152412192 主要的吹塑用途领域是货运包装物，冲击性能、耐化学性和挠曲模量是关键；生活用和城市自卸废物载运箱、小型载货汽车工具箱、工业用包装物、除草剂和农药的喷雾器药罐。 加工的多方面适应性使“单件”结构生产成为可能，这明显优于需要工具的复合装配。同样，产品可以设计成占有所提供的一切空间，在这种场合，产品的容积值是重要的。用HMWHDPE制造汽车油箱是一个例子。 挤压板材市场每年的增长率在20 25之间。挤出板材的公称厚度从12m 250m。HMW板材的主要用途包括车身衬里底垫、衬板、水地衬里和户外便携物品。选择HMW-HDPE
42、作这些用途材料是因为它具有低温特性、抗应力开裂性、耐久性和耐化学性。7超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE） 超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）具有的分子链长度是高密度聚乙烯的10倍20 倍。更长分子链（更高的相对分子质量）赋予UHMWPE的主要优势在于韧性、耐磨性和抗应力开裂性。由于它是聚乙烯的一种，UHMWPE也具有润滑性、耐化学性和通用HDPE的优良电性能。长分子链使材料在通用的模塑和挤塑设备上难于加工。加热到熔点以上，UHMW变成透明的，但不流动。化学和性能 UHMWPE是用齐格勒聚合法生产的。加工过程要求特别高的纯净度，乙烯单体杂质控制在百万分之几。产品是一种白色粉末，颗粒大小与
43、食盐相近。该聚合物通过溶液粘度的方法来检测，据此计算特性粘度（IV）和相对分子质量(MW）。UHMWPE按ASTM定义其重均相对分子质量（MW）大于300万。 现有的 UHMWPE品级的 MW在300 600万之间。一般按照 IV分类， IV为 20dlg约等于 MW为 300万。 IV为30表示MW为600万。一些品级含添加剂，为特殊最终应用。 通常, UHMW料不加添加剂，并可不需稳定剂进行烧结和锻制。在加工条件下，包含在200温度下保压若于小时和 一定的压力条 件下，UHMW可固化成块状、板材或简单挤塑。在这些条件下，会发生一些氧化交联。如果材料的大部分已因交联变得难溶，UHMWPE的I
44、V值不能准确测定。与过氧化物的适当交联用以增强耐磨性。抗紫外线性或延长耐高温性可通过添加 UV稳定剂或抗氧剂实现。 UHMWPE具有一些超乎寻常的性能，特别是耐磨性（比碳钢好 10倍），和低温（甚至比液氮还冷）韧性。UHMW用于低速轴承座。加入硅氧烷、二硫化铝、石墨和特殊石蜡，使低摩擦系数进一步降低。在食品加工工业，UHMW的自润滑性，易净化、低味气 味道传递性和耐沸水性得到利用。已符合FDA和USDA要求用于食品、水和药品工。UHMWPE的一些用途是基于它的吸噪音和减震性。如果需要UHMW可用染料着色，而用颜料略差些。加工 一些研究者已研究出 UHMW的注塑或螺杆挤塑技术。使用按规格改制的设备和很简单的厚壁零件设计，在注塑中已获得有限的成功。在螺杆挤塑中的尝试导致聚合物降解或设备损坏。 用