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PP,PVC,PE相关知识
2011-05-24
一、PVC （聚氯乙烯）
1．化学和物理特性
Ø 刚性PVC是使用广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。
Ø PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
Ø PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。
Ø PVC对氧化剂、卫生泵还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
Ø PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。
Ø PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
Ø PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。
2．注塑模工艺条件
v 干燥处理：通常不需要干燥处理。
v 熔化温度：185~205C
v 模具温度：20~50C
v 注射压力：可大到1500bar
v 保压压力：可大到1000bar
v 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。
v 流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，使用针尖型浇口或潜入式浇口；对于较厚的部件，使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的直径应为1mm；扇形浇口的厚度不能小于1mm。
3．典型用途
供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等
二、PP 聚丙烯
1．化学和物理特性
Ø PP是一种半结晶性材料。计量泵它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。 由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。 PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
Ø PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。 由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。 均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。
2．注塑模工艺条件
v 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
v 熔化温度：220~275C，注意不要超过275C。 模具温度：40~80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力：可大到1800bar。
v 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，试压泵的浇口深度应为壁厚的一半；浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
3．典型用途
1) 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。
2) 聚乙烯是结构简单的高分子，也是应用广泛的高分子材料。
3) 它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（ CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。
4) 聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)，有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190–210°C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。
5) 聚合压力大小：高压、中压、低压；
6) 聚合实施方法： 淤浆法、溶液法 、气相法 ；
7) 产品密度大小：自吸泵高密度、中密度、低密度、线性低密度；
8) 产品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量。
三、PE 聚乙烯
聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。
聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。
聚乙烯的种类
（1） LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯
（2） LLDPE：线形低密度聚乙烯
（3） MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂
（4） HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯
（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯
（6） 改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（PEX）
（7） 乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）
分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。
1.2聚乙烯物理性能
聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC，低密度聚乙烯熔点较低（112oC）且范围宽。
常温下不溶于任何已知溶剂中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯
等溶剂中
1.3聚乙烯化学性能
聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。
1.4各类聚乙烯产品用途
高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品，其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等
中低、压聚乙烯：以注射成型制品及中空制品为主。
超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。
聚乙烯塑料的相对分子质量在10 000以上，根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。低密度聚乙烯较软，多用高压聚合；高密度聚乙烯较硬，多用低压聚合。大量使用的常为低密度（高压）聚乙烯。聚乙烯是用量的一种塑料。
聚乙烯为蜡状，有蜡一样的光滑感，不染色时，低密度聚乙烯透明，而高密度聚乙烯不透明，用途是在农业大棚、食品袋等方面。它不怕水，也不怕油，抗化学腐蚀性强，且美观实用。
聚乙烯（PE）是日常生活中常用的高分子材料之一，大量用于制造塑料袋，塑料薄膜，牛奶桶的产品。
其基本结构为
- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -
化学性质
聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。
物理性质
聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从９０摄氏度到１３０摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在１３０摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。
分类
聚乙烯有高密度聚乙烯(HDPE, High Density Polyethylene)，中密度聚乙烯(MDPE, Medium Density Polyethylene)，低密度聚乙烯(LDPE, Low Density Polyethylene)，线性低密度聚乙烯(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene)等多种产品
历史
1898年，聚乙烯是由德国化学家Hans von Pechmann在一次试验事故中合成的。
1933年，ICI Chemicals公司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另外一次试验事故中使用乙烯在高压状态下合成了聚乙烯。
1935年，ICI Chemicals公司的Michael Perrin发明了可控高压聚乙烯合成方法。
1939年，隔膜泵低密度聚乙烯开始使用高压法工业化生产。
1951年，Philips Petroleum公司的化学家Robert Banks 和 John Hogan发明了使用三氧化铬作为催化剂的合成方法。
1953年，德国化学家 Karl Ziegler发明了使用卤化钛作为催化剂的合成方法, 这种催化剂称为齐格勒-纳塔催化剂。
1976年，德国化学家Walter Kaminsky和Hansjörg Sinn发明了金属茂合物催化剂。
生产与应用
聚乙烯产品通常掺加大量各种添加剂以抗氧化等环境因素破坏。聚乙烯还可以和一些人造橡胶产品混合在一起增加抗冲击能力
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