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電線電纜絕緣和護套材料的性能分析——第二節:聚乙烯
聚乙烯(簡稱PE)是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業上,也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-100~-70°C),化學穩定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)。常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性優良。
聚乙烯是由精制的依稀經聚合反應而得到的一種高分子碳氫化合物,成為聚乙烯樹脂。
聚乙烯樹脂與各種添加劑(如穩定劑、抗氧劑、著色劑、交聯劑、潤滑劑等)混制成具有某些特定性能的高分子混合物就是聚乙烯塑料(PE),聚乙烯的合成方法和品種:低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。
1.低密度聚乙烯(簡稱LDPE)?低密度聚乙烯一般由高壓聚合生產,密度為0.910-0.925g/cm3。低密度聚乙烯的分子結構是具有較多支鏈的線型大分子,其主鏈上長短不一的支鏈影響了大分子排列的規整性,堆砌不緊密,阻礙了聚乙烯的結晶化,因此結晶度公為55%-65%。低密度聚乙烯的熔點低,質地柔軟,長支鏈賦予其在加工過程中高剪切速率下的低黏度和牽伸時的高熔體強度,因此非常適于吹膜工藝,主要用于農膜、重包裝膜等的生產。
2.中密度聚乙烯(簡稱MDPE)?中密度聚乙是利用高效催化劑,在中低壓下,用α-烯烴共聚來控制其密度(0.926-0.940g/cm3),結晶度為70%-80%。由于其支鏈多而長,密度和結晶度下降,因而中密度聚乙烯具有較好的柔性和低溫特性,拉伸強度、硬度、耐熱性等不如高密度聚乙烯。由于共聚烯烴可使中密度聚乙烯晶體的片晶間聯結鏈增多,因而其耐慢速裂紋開裂性能和機械強度的長期保持性較LDPE有很大改善。中密度聚乙烯可用于壓力管、輸送管、各種容器和包裝薄膜的生產。
3.高密度聚乙烯(簡稱HDPE)?高密度聚乙烯(HDPE)是用低壓聚合工藝生產的,呈線型,密度為0.94-0.965g/cm3,結晶度為80%-95%,為白色粉末或顆粒。與低密度聚乙烯相比,其他子上支鏈少,近乎成線型結構,分子排列規整、堆砌緊密,因而其結晶度高、密度大,相對分子質量學為十幾萬到幾十萬,熔體流動速率范圍較窄。高密度聚乙烯具有較高的剛性和韌性,優良的機械強度和耐熱性,還有較好的耐深劑性、耐蒸汽滲透性。高密度聚乙烯在所有各類聚乙烯中滲透性最小,耐腐蝕性最強,并具有良好的剛度,主要用于各種壓力管、注塑制品等的生產。
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