產品性能:
高密度聚乙烯為無毒,無味,無臭的白色顆粒,熔點為130℃,相對密度為0941-0960,它具有良好的耐熱性和耐寒性,化學穩定性好,還具有較高的剛性和韌性,機械強度好,介電性能,耐環境應力開裂性亦較好。
密度
這是決定HDPE特性的主要變量,雖然被提到的4種變量確實起到相互影響作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少數的其它共聚單體,如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯,也經常用於改進聚合物性能,對HDPE,以上少數單體的含量一般不超過1%-2%。共聚單體的加入輕微地減小瞭聚合物的結晶度。這種改變一般由密度來衡量,密度與結晶率呈線性關系。美國一般分類按ASTM D1248規定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范圍0.926~0.940g/CC。其它分類法有時把MDPE歸類於HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的剛度,良好的防滲透性和最高的熔點,但一般具有很差抗環境應力開裂(ESCR)。ESCR是PE抗由機械或化學應力所引起的開裂性的能力。更高的密度一般改進瞭機械強度性,例如拉伸強度、剛度和硬度;熱性能如軟化點溫度和熱變形溫度;防滲透性,如透氣性或水蒸氣透過性。較低的密度改進其沖擊強度和E-SCR。聚合物密度主要是受共聚單體加入的影響,但較少程度也受分子量影響。高分子量百分數使密度略有降低。例如,在一個較寬分子量范圍內均聚物具有不同的密度。
HDPE國傢技術標準表
序號 | 項 目 | 指 標 | LDPE | LLDPE | EVA | HDPE |
普通 | 環保 | |||||
1 | 厚度mm | 0.2-3.0 | 0.2-3.0 | 0.2-4.0 | 0.2-4.0 | |
2 | 寬度m | 2.5-9.0 | 2.5-9.0 | 2.5-8.0 | 2.5-8.0 | |
3 | 拉伸強度(縱橫)Mpa | >=14 | >=16 | 00000000 | >=17 | >=25 |
4 | 斷裂伸長率(縱橫)% | >=400 | >=700 | >=550 | >=450 | >=550 |
5 | 直角撕裂強度N/mm | >=50 | >=60 | >=60 | >=80 | >=110 |
6 | 水蒸氣滲透系數g. cm/c㎡.s. pa | <1.0*10 | <1.0*10 | <1.0*10 | ——— | ——— |
7 | 使用溫度范圍 | +70℃﹋-70℃ | +70℃﹋-70℃ | +70℃﹋-70℃ | ——— | ——— |
8 | 炭黑含量% | ——— | ——— | ——— | 2.0-3.0 | |
9 | 耐環境應力開裂F | ——— | ——— | ——— | >=1500 | |
10 | -70℃低溫沖擊脆化性能 | ——— | ——— | ——— | 通過pass | |
11 | 200℃氧化誘導時間 | ——— | ——— |
應用場合:
用於擠出包裝薄膜,繩索,編織網,漁網,水管,註塑較低檔日用品及外殼,非承載荷構件,膠箱,周轉箱,擠出吹塑容器,中空製品,瓶子。用於中空成型製品和吹膜製品如食品包裝袋,雜品購物袋,化肥內襯薄膜等。
分子量
較高的分子量導致較高的聚合物粘度,不過粘度也與測試所用的溫度和剪切速率有關。用流變或分子量測量對材料的分子量進行表征。HDPE的品級一般具有的分子量范圍是40 000~300 000,重均分子量大致與熔融指數范圍相對應,即從100~ 0. 029g/10min(230℃,2.16kg)。通常地,更高的MW(更低的熔融指數MI)增強瞭熔體強度、更好韌性和ESCR,但是更高MW使加工過程更難或且需要更高的壓力或溫度。分子量分佈(MWD):PE的WD根據使用的催化劑和加工過程而有從窄到寬的不同。最常用的MWD測量指數是不勻度指數(HI),它等於重均分子量(MW)除以數均分子量(Mn)。所有HDPE品級的這個指數范圍是4—30。窄MWD提供瞭在模塑過程中的低翹曲性和高沖擊性。中到寬MWD提供瞭對多數擠塑過程的可加工性。寬MWD也可改進熔體強度和抗蠕變性。
添加劑
抗氧劑的加入可防止聚合物在加工過程中降解,並防止製成品在使用中氧化。抗靜電添加劑用於許多包裝品級以減少瓶子或包裝物對灰塵和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加劑配方,例如與電線、電纜用途相關的銅抑製劑。優良的耐氣候性和抗紫外線(或日光)可通過添加抗UV添加劑。沒有添加抗紫外線或炭黑的PE,建議不要持續在戶外使用。高等級的炭黑顏料提供瞭優良的抗UV性並可經常在戶外應用,如電線、電纜、槽池村層或管子。
加工方法
PE可用很寬的不同加工法製造。以乙烯為主要原料,丙烯、1-丁烯、己烯為共聚體,在催化劑的作用下,采用淤漿聚合或氣相聚合工藝,所得到的聚合物經閃蒸、分離、乾燥、造粒等工序,獲得顆粒均勻的成品。包括諸如片材擠塑、薄膜擠出、管材或型材擠塑,吹塑、註塑和滾塑。HDPE適合熱塑性成型加工的各種成型工藝,成型加工性好,如註塑,擠塑,吹塑,旋轉成型,塗覆、發泡工藝、熱成型、熱封焊、熱焊接等。 擠塑:用於擠塑生產的品級一般具有小於1的熔體指數和中寬到寬的MWD。在加工過程中,低的MI可獲得適宜的熔體強度。更寬MWD品級更適於擠塑,因為它們具有更高的生產速度,較低的模口壓力而且熔體斷裂趨勢減少。 PE有許多擠塑用途,如電線、電纜、軟管、管材和型材。管材應用范圍從用於天然氣小截麵黃管到48in直徑用於工業和城市管道的厚壁黑管。大直徑中空壁管用作混凝土製成的雨水排水管和其它下水道管線的替代物增長迅速。板材和熱成型:許多大型野餐型冷藏箱的熱成型襯裡是由PE製成的,具有韌性、重量輕和耐用性。其它片材和熱成型產品包括擋泥板、槽罐襯裡、盤盆防護罩、運輸箱和罐。一種大量的增長迅速的片材應用是地膜或池底村裡,這是基於MDPE具有韌性、耐化學性和不滲透性。 吹塑:在美國銷售的 HDPE1/3以上用於吹塑用途。這些范圍從裝漂白劑、機油、洗滌劑、牛奶和蒸餾水的瓶子到大型冰箱、汽車燃料箱和筒罐。吹塑品級的特性指標,如熔體強度、ES-CR和韌性,與用於片材和熱成型應用級相似,故相似品級可以采用。註射-吹塑通常用於製造更小的容器(小於16oz),用於包裝藥品、洗發液和化妝品。這種加工過程的一個優點是生產瓶子自動去邊角,不需象一般吹塑加工那樣的後期修整步驟。盡管有某些窄MWD品級用於改進表麵光潔度,一般使用中寬到寬MWD品級。 註塑:HDPE有數不清的應用,范圍從可重復使用的薄壁飲料杯到5-gsl罐,消費國內生產的HDPE的1/5。註塑品級一般熔體指數5~10,有具有韌性較低流動性品級和具有可加工性的較高流動性品級。用途包括日用品和食品薄壁包裝物;有韌性、耐用的食品和塗料罐;高抗環境應力開裂應用,如小型發動機燃料箱和90-gal垃圾罐。 滾塑:采用這種加工法的材料一般被粉碎成粉末料,使其在熱循環中熔融並流動。滾塑使用兩類PE:通用和可交聯類。通用級MDPE/HDPE通常的密度范圍從 0.935到 0.945g/CC,具有窄MWD,使產品具有高沖擊性和最小的翹曲,其熔體指數范圍一般為3—8。更高MI品級通常不適用,因為它們不具備滾塑製品希望的沖擊性和抗環境應力開裂性。高性能滾塑應用系利用其化學可交聯品級的獨特性能。這些品級在模塑周期的第一段,流動性好,而後交聯以形成其卓越的抗環境應力開裂性、韌性。耐磨性和耐氣候性。可交聯PE唯一適用於大型容器,范圍從500-gal運輸各種化學品儲罐到20,000-gal農用儲箱。 薄膜:PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平擠加工法。大多數PE用於薄膜,通用低密度PE(LDPE)或線性低密PE(LLDPE)都可用。HDPE薄膜級一般用於要求優越的拉伸性和極好的防滲性的地方。例如,HDPE膜常用於商品袋、雜貨袋和食物包裝。
HDPE應用
應用
HDPE是耐到許多不同的溶劑中,有各種各樣的應用,包括:
競技場板(冰球板)
背包框架
防彈板
瓶蓋
耐化學腐蝕的管道系統
同軸電纜內絕緣體
食品儲存容器
汽車油箱
鋼質管道腐蝕保護
電氣和管道箱
遠紅外鏡頭
折疊椅和桌子
土工膜用於液壓系統(運河和銀行增援等)和化學遏製
地熱傳熱管系統
耐熱煙花迫擊炮
安全帽
呼啦圈
天然氣分配管系統 HDPE是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒,熔點約為130℃,相對密度為0.941~0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性,化學穩定性好,還具有較高的剛性和韌性,機械強度好。介電性能,耐環境應力開裂性亦較好。熔化溫度220~260℃。對於分子較大的材料,建議熔化溫度范圍在200~250℃之間。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產品,無毒、無味,密度在0.940~0.976 g/cm3范圍內;結晶度為80%~90%,軟化點為125~135℃,使用溫度可達100℃;硬度、拉伸強度和蠕變性優於低密度聚乙烯;耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好,但與低密度絕緣性比較略差些;化學穩定性好,在室溫條件下,不溶於任何有機溶劑,耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕;薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低;耐老化性能差,耐環境開裂性不如低密度聚乙烯,特別是熱氧化作用會使其性能下降,所以,樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方麵的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低,這一點應用時要註意。
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