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低密度聚乙烯(LDPE)知识介绍


低密度聚乙烯(LDPE)知识介绍



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:乙烯是聚乙烯制品的基本结构单元。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: 1990年,国内乙烯生产能力约为465亿磅,其中 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到276MPa)高温(300到500F)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树脂是通过分子量、结晶度及分子量分布MWD的平衡与控制而得到的。分子量是表示构成聚合物的所有分子链的平均长度。为了方便,熔融指数(MI)被选作塑料工业 分子量大小的量度。熔融指数用克/10分钟给出,它与分子量的大小成反比。 对于LDPE,熔融指数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。分子量分布(MWD)或聚合度分布性定义为重均分子量与数均分子量的比值。塑料工业中,MWD值3—5的树脂被认为是具有窄的分子量分布,MWD值6—12为中等分子量分布,MWD值在13以上视为宽分子量分布。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,宽分子量分布的在加工过程显示了比窄分子量分布的树脂具有更好的流动性WD对最终使用性能有些影响。但是,MWD的影响一般都被分子量的变化影响掩盖。

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(<12毫时)。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。典型的熔融指数范围为3—15克/1O分钟。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模塑成型。树脂熔融指数范围为0.5—2.0克/10分钟,密度变化范围 0.918—0.922克/立方厘米。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。树脂熔融指数范围为0.25-2.0克/10分钟,密度为0.918一0.932克/立方厘米。当今,LDPE树脂被用作电讯电缆的外皮。

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