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0.939
2.0-3.0
95
茂金属聚乙烯
0.918
改性
乙烯-乙酸乙烯酯EVA
氯化聚乙烯CPE
应用性况如下:
薄膜占65.5%(其中包装膜占33.4%、棚地膜占32.1%)、中空容器占8.2%、管材7.9%、单丝及编织袋占7.1%、电缆料3.9%、周转箱3.9%、瓦楞箱2.1%
二、聚乙烯类塑料的结构性能
1、PE的结构
PE为线性聚合物,具有同烷烃相似的结构,属高分子长链脂肪烃;
分子对称无极性,分子间作用力小,力学性能不高、电绝缘性好、熔点低、印刷性不好。
PE的分子量超高,树脂的力学性能如拉伸强度、低温脆化性能、耐环境应力开裂性等都好,但加工性能差。
PE分子量的大小常用熔体流动速率(MFP)来表示,其定义为加热到190度的PE熔体在2160G压力下从一定孔经模孔中每10min的挤出克数,单位g/10min。
PE的MFR越大,其流动性越好。
常用的LDPE为20-50g/10min,HDPE为4-15g/10min,LLDPE为3-10g/10min。
2、PE的性能
1)一般性能
PE树脂为无味、无毒的魄粉末或颗粒,外观呈乳白色,有似蜡的手感,吸水率低,小于0.01%。
透水率低,透气性大,不适于保鲜包装而适于防潮包装。
制品表面无极性,难以粘合和印刷,经表面处理才可改进。
2)力学性能
PE力学性能一般,其拉伸强度较低,抗蠕变性不好,只有耐冲击性较好。
三种PE比较而言,冲击强度LDPE》LLDPE》HDPE,其他力学性能LDPE〈LLDPE〈HDPE。
PE的耐环境应力开裂性不好,但随分子量增大而改进。
PE的耐穿刺性好。
3)热学性能
PE的耐热性不高,随分子量和结晶度的提高而改善。
PE的耐低温性好,脆化温度一般可达-50度以下,随分子量加大,最低可达-140度。
PE的线膨胀系数大。
4)电学性能
PE无极性,因此电性能十分优异。
可用于高频绝缘。
5)环境性能
具有良好的化学稳定性。
PE在常温下可耐酸、碱、盐类水溶液。
三、聚乙烯类塑料的成型加工
1、加工特性
LDPE、HDPE的流动性好,加工温度低,粘度大小适中,分妥温度低,是一种加工性能很好和塑料。
但LLDPE的粘度稍高,需相应加大电机功率。
PE的吸水率低,加工前不需要干燥处理。
PE的成型收缩率大,设计模具要注意。
2、加工方法
PE可用注塑、挤出、吹塑、压制等方法成型。
四、聚乙烯类塑料的应用范围
1、薄膜类制品
薄膜类制品是PE的最主要用途。
2、注塑制品
其主要产品为:
日用品如盆、筒、篓、盒等,周转箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台灯罩等。
3、中空制品
PE制品具有耐应力开裂性好、耐油性好、耐低温冲击等优点,可用于食品油、酒类、汽油及化学试济等液体包装,此外还有中空玩具等。
4、管材类制品
以HDPE树脂为主,主要用于生活给水、煤气输送、穿线波纹管、液体吸管及圆珠笔芯;
LDPE管还可用于化妆品、药品、鞋油及牙膏等化学品包装。
5、丝类制品
圆丝用HDPE为原料,主要用于编织渔网、缆绳、工业滤网用民用纱窗网等。
扁丝以HDPE和LLDPE为原料,主要用于编织袋、编织布及撕裂膜等。
6、电缆制品
PE广泛用于中高压电缆和护套材料。
其中以LDPE为主。
最高耐压可达220KV
7、其它制品
HDPE、LLDPE可用于打包带。
LLDPE可用于型材。
五、其它品种
(一)茂金属聚乙烯
m-PE。
高透明、高拉伸强度、密度低、纯度高、高冲击性。
但其加工性差,需与LDPE共混加以改善。
(二)超高分子量聚乙烯
UHMWPE。
需磨性好(比POM大15倍)、低摩擦性(摩擦系数油润滑时为0.05-0.08)、抗冲击性好、自润滑性好、生理相容性好及耐腐蚀等优点。
但其硬度低、强度不高、耐热性差、加工难及蠕变性差。
不透明。
(三)乙烯与乙酸乙烯酯共聚物(EVA)
通常EVA有如下三类:
1、EVA树脂。
VA含量在40%以下,用高压法合成。
它性能接近树脂,主要用于塑料和改性材料。
可制造电缆、薄膜及鞋底等制品。
2、EVA弹性体。
VA含量在40-70%范围内,用溶液法合成。
它性柔软而富有弹性,主要用于弹性体。
3、EVA乳胶。
VA含量在70-90%,用乳液法合成,产品为乳液状,主要用于粘合剂和涂层。
EVA加入了VA(乙酸乙烯酯),增大了PE的冲击强度和印刷性,并随VA增大,其弹性、柔软性和透明性提高。
EVA优点为:
良好柔软性、韧性、耐低温性、耐候性、耐应力开裂性、热合性、焊接性、粘结性、透明性、高泽性、耐化学药品性、抗臭氧性、着色性及与填料的溶合性等。
EVA加工性良好,加工特性和技术与LDPE相同,且由于溶融粘度较低,热稳定性有限(分解温度为229-230度),加工温度比LDPE低20-40度。
具体加工方法可为注塑、挤出、吹塑、压延和发泡成型等。
1)注塑。
用一般的注塑成型设备,成型温度为170-200度。
2)挤出。
料筒温度为105、180、270、280度,机头温度为230度。
其主要用于以下几方面:
1)薄膜类。
为EVA的主要用途,可用于包装膜和农业用膜。
EVA家膜的保温性、透光性、耐老化性、无滴性都优于PE。
2)洋塑制品。
自行车座、玩具、密封容器、人造草坪及挡泥板等。
3)挤出制品。
软管、电缆护套、吸水管及挡水板等。
4)发泡制品。
凉鞋、鞋底、拖鞋、自行车胎及玩具车轮等
(四)氯化聚乙烯(CPE)
CPE含氯量大小不同,其性能差别很大。
含氯量为25-40%时为软性材料,大于40%时为硬质材料。
常用的CPE含氯量为30-40%,并以含氯量35%的135A和含氯量40%的140B两个牌号最为常用。
CPE具有优异的冲击性能,阴燃性能,耐热性能,可在120度下长期使用,耐候性、耐油、耐酸碱和耐处、臭氧老化等优良,耐磨性高,电绝缘性好。
其中工可分为直接加工和硫化加工。
其应用主要集中两方面:
1)单独制品。
不如改性剂用量大,主要用于防海洋污染卷材,地板、门窗用密封条、电缆护套及输送带等。
2)冲击改性剂。
可用于硬质PVC、PE及ABS的共混材料,主要改善其冲击性能和阴燃性能。
此外,CPE还可用于共混物的相容剂。
第二节聚氯乙烯料
一、聚氯乙烯塑料简介PVC
按分子量大小可将PVC分为通用型和高聚合度型两类。
PVC塑料主要包括硬制品、软制品、糊制品及低发泡泡沫塑料制品等。
PVC的突出性能为力学强度高、硬度大、耐化学腐蚀性好、电绝缘性好、印刷和焊接性好,阴燃、价格低及软硬度可调等,常用于代替金属及木材。
PVC缺点主要为热稳定性不好,加工性能不好,耐冲击性不好,耐老化及耐寒性差。
二、聚氯乙烯的结构性能
1、PVC的结构
PVC分子链中含有强级性的氯原子,分子间力大,这使PVC制品的刚性、硬度、力学提高,并赋其优异的难燃性能,但其介电常数和介电损耗角正切值比PE大。
2、PVC的性能
1)一般性能。
PVC树脂为一种魄或淡黄色的粉末,相对密度为1.35-1.45。
纯PVC的吸水率和透气性都很小。
2)力学性能。
PVC具有较高的硬度和力学性能,并随分子量的增大而提,但随温度的升高而下降。
3)热学性能。
PVC的热稳定性十分差,纯PVC树脂在140度就开始分解,其难用热塑性方法加工。
4)电学性能。
PVC是一个电性能较好的聚合物,但由于其本身极性较大,其电绝缘性不如PE和PP。
其一般只适用于中低压和低频绝缘材料。
5)环境性能。
PVC可耐大多数无机酸、碱、多数有机溶剂和无机盐,适合作化工防腐材料。
性能
通用软PVC
电器用软PVC
硬PVC
相对密度
1.2-1.6
1.4-1.6
成型收缩率/%
1.5-2.5
0.6-1.0
吸水率/%
0.25
0.15-0.75
三、聚氯乙烯塑料的成型加工
1、PVC的加工特性
1)PVC粉末树脂以颗粒状态存在,而在160度以后颗粒破成初级粒子,在190度时初级粒子熔融。
2)PVC的加工稳定性不好,在熔融温度(160度)高于分解温度(140),不进行改性难以用熔融塑化的方法加工。
3)PVC熔体流动性不好,熔体强度低,易产生熔体踊碎和制品表面粗糙等现象。
必须加入加工助剂,是常用的是ACR
4)PVC熔体粘附金属倾向大,熔体之间以及熔体与加工设备之间摩擦力大,要加入润滑剂以克服。
5)PVC的熔体在加工中要降低粘度,可通过提高螺杆转速来达到目的。
尽可能少调温度。
6)PVC在加工前无原则要干燥处理。
条件为:
温度110度,时间1-1.5H
7)PVC配方中的组分十分多,要充分混合均匀。
8)PVC遇金属离子会加速降解,加工前要进行磁选,设备不应有铁锈。
2、PVC的加工方法
PVC可用挤出、注塑、压延、吹塑、搪塑和滚塑等方法成型。
1)挤出。
可用于生产膜、片、板、管、棒、异型材及丝等制品。
2)注塑。
可用于生产凉鞋、壳体、管件、阀门及泵等制品。
3)压延。
可用于生产膜、片、板、人造革及壁红等制品。
4)压制。
压制多用于热固性塑料,但热塑性的PVC塑料也常用压制成型,主要用于生产鞋底、硬板及周转箱等形状简单制品。
5)塑料糊的成型。
将PVC糊树脂涂于基材上,于90-200度下塑化,时间50-60S,充分熔融后压花冷却即可。
四、聚氯乙烯塑料的改性品种
PVC的改性品种包括高聚合度PVC、氯化PVC及PVC合金等。
1、高聚合度PVC
与普通PVC相比,具有以下性能:
1)具有较强的吸收增塑剂的能力,可与高达150份的增塑剂相混合制成软制品。
2)力学性能优异,拉伸强度和撕裂强度高。
3)永久压缩变形小,仅为35-60%,而普通PVC在65%以上,回弹性高,一般可达40-50%
4)制品的硬度可在邵氏A45-95范围内任意调整,而且受温度的影响小,可在较宽的范围内使用。
5)优良的耐热耐寒及老化性能。
6)耐磨性好,比普通PVC高2倍。
2、氯化聚氯乙烯
是PVC的氯化产物,英文简称CPVC。
与PVC相比,增强了CPVC的极性,使耐热性、电绝缘性、阴燃性、耐腐蚀性、力学性能得到提高,但使热稳定性、加工流动性和冲击性能变差。
3、PVC合金
五、聚氯乙烯塑料的应用范围
1、硬质PVC制品的应用
管材。
可用于上水管,下水管,输气管,输液管及空线管等。
型材。
用于门窗、装饰板、木线、家具及楼梯扶手等。
板材。
可分为瓦楞板、密实板和发泡板等。
用于壁板、天花板、百叶窗、地板、装饰材料、家具材料及化工防腐贮槽等。
片材。
用于吸塑制品如各种包装盒等。
丝类。
用于纱窗、蚊帐及绳索等。
瓶类。
食品,药品及化妆品等馐材料。
注塑制品。
管件、阀门、办公用品罩壳及电器壳体等。
2、软质PVC制品的应用
薄膜。
农用大棚膜、包装膜、日用装饰膜、雨衣膜及本皮膜等。
电缆。
用于中低压绝缘和护套电缆料。
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