高密度聚乙烯正规版资料

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gng)特性,只有足够长的分子才能起到这种系带作用,没有它们,球晶就会离散。,系带链固定在相邻的小晶粒上,并把它们结合在一起(图2-6)因为这些链结很少,故晶体间的界面是聚合物的最弱点。,机械性能差别来源于支链性质和支化度的差别,即线型HDPE几乎不含短支链,支化度低的HDPE有一些控制的短支链,而LDPE既有短支链,也有长支链。,玻璃化转移温度通常与HDPE的松弛过程(guchng),即r松弛相关,后者经常在-140-100时发生。,大部分HDPE制品,包括薄膜、纤维、管材和注塑制品都表现出某种程度的分子和晶体的定向性。,一种力是聚合物晶体邻近分子链之间的范德华力,另一种就是从一个结构单元到另一个结构单元的系带分子。,因为氧化降解可以在造粒或加工过程中产,因而在这些操作过程中应保护熔融的树脂免受氧的攻击。,HDPE树脂的光氧化降解引起老化、表面龟裂、脆化、变色等现象,同时明显地损害其机械性能和电性能。,当HDPE的支化度增加时,其结晶度和片晶的厚度降低,这种变化明显地改变了HDPE树脂的机械性能。,硫酸的浓溶液(70%)在加热的条件下可以和HDPE慢慢反应,生成磺化取代物。,第二十八页,共31页。,在这种条件下形成的薄膜表现出在薄膜的机械(jxi)方向明显程度的a-轴定向。,HDPE分子的一个端基是甲基,另一个端基可以是甲基,也可以是双键,通常为乙烯基。,HDPE是一个饱和的线性烃,化学反应性很低。,由于HDPE有很高的结晶度,其玻璃化转移温度并不能直接测量。,HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。HDPE具有很好的电性能,特别是绝缘介电强度高,使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性,在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合:密度、分子量、分子量分布和添加剂。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒,熔点约为130,相对密度为。它具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较高的刚性和韧性,机械强度好。介电性能,耐环境应力开裂性亦较好。熔化温度220260。对于分子较大的材料,建议熔化温度范围在200250之间。高密度聚乙烯是种白色粉末火颗粒状产品,无毒、无味,密度在0.976 g/cm3范围内;结晶度为8090,软化点为125135,使用温度可达100;硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯;耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好,但与低密度绝缘性比较略差些;化学稳定性好,在室温条件下,不溶于任何有机溶剂,耐酸、碱和各种盐类的腐蚀;薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低;耐老化性能差,耐环境开裂性不如低密度聚乙烯,特别是热氧化作用会使其性能下降,所以,树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低,这一点应用(yngyng)时要注意,第三页,共31页。,二、结构(jigu)特点,HDPE的分子链结构简单对称,只含有极少量的短支链,简单对称的主链结构有利于结晶,因而HDPE结晶度最高,密度也最高。结晶度和晶粒尺寸都相对较大,例如,HDPE晶粒尺寸在28微米。因此(ync)HDPE的结晶熔点最高,强度和硬度也最高。,HDPE既包括乙烯的均聚物,也包括乙烯和少量a烯烃的共聚物。工业生产的HDPE的相对分子质量范围很宽,从几百的聚乙烯蜡到几百万的超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE),不同HDPE树脂的熔体指数范围是从500以上到小于。代表相对分子质量分布的MFR的范围也很宽,从注塑级的窄相对分子自古跨步法分布的树脂(MFR=25)到一些宽相对分子质量分布的薄膜级树脂(MFR150)。,树脂的结晶度和相对密度主要取决于聚合物链中的短链支化度,也与相对分子质量有关。HDPE树脂的密度范围为0.9410.960 g/cm,虽然UHMWPE是完全没有支链的乙烯均聚物,但由于其相对分子质量很高,因而其结晶度较低,密度只有0.93 g/cm。,第四页,共31页。,(1)分子结构(fn z ji u)和化学性质,根据不同的应用,制得的HDPE可以完全没有支链,如用于注塑和吹塑的牌号;也可以通过和a-烯烃共聚生产含小量支链的共聚物。当与1-丁烯共聚时得到的支链是乙基支链,当与1-己烯共聚时得到的是正丁基支链。HDPE分子的一个端基是甲基,另一个端基可以是甲基,也可以是双键,通常为乙烯基。HDPE分子的支链数较低,通常每1000个碳原子有510个支链,即使是用某些过渡族金属化合物催化剂生产的乙烯均聚物也含有少量的支链,每1000个碳原子大约含0.53个支链。这些支链比较短,是甲基、乙基或正丁基,它们的存在通常与原料乙烯中含少量的a-烯烃杂质有关。支化度是HDPE树脂结构上的重要特点,与相对(xingdu)分子质量一起影响树脂的许多物理和机械性能。,和几乎所有的其他聚合物一样,HDPE是不同长度的聚合物链的集合。短链的相对(xingdu)分子质量只有5001000,长链的相对(xingdu)分子质量可到1000万。不同链长的相对(xingdu)含量(即MWD曲线的形状和宽度)主要取决于生产技术和用于聚合的催化剂类型。可以根据具体的应用要求,量体裁衣式的定制HDPE树脂的MWD宽度。,第五页,共31页。,因为对氢氟酸稳定性,使它成为装氢氟酸溶液容器最适宜的材料。,高密度聚乙烯是种白色粉末火颗粒状产品,无毒、无味,密度在0.,形态(xngti),960 g/cm,虽然UHMWPE是完全没有支链的乙烯均聚物,但由于其相对分子质量很高,因而其结晶度较低,密度只有0.,常用于溶解HDPE的溶剂(rngj)是二甲苯、四氢化萘、十氢化萘、1,2,4三甲苯等。,扫描电镜观察样品为冲击断面并镀金(d jn),在岛津s-570上进行观察并拍照,扫描电镜观(sem)察,HDPE是一种半结晶塑料,其结晶度为40%80%,随支化度和相对分子质量的不同而不同。,低分子量制品较脆,相对分子质量增加,冲击强度增加。,原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。,定向(dn xin)对HDPE的机械性能有重要的影响。,HDPE是一种半结晶塑料,其结晶度为40%80%,随支化度和相对分子质量的不同而不同。,HDPE在任何浓度的碱性溶液或盐溶液(包括KMnO4等氧化剂)中是最稳定的。,短链的相对(xingdu)分子质量只有5001000,长链的相对(xingdu)分子质量可到1000万。,HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。,短链的相对(xingdu)分子质量只有5001000,长链的相对(xingdu)分子质量可到1000万。,反应(fnyng)性,HDPE是一个饱和的线性烃,化学反应性很低。HDPE分子中最活泼的部位是双链端基和在聚合物支链上的支化点上的CH链。HDPE与大部分有机酸和无机酸不反应。因为对氢氟酸稳定性,使它成为装氢氟酸溶液容器最适宜的材料。硫酸的浓溶液(70%)在加热的条件下可以和HDPE慢慢反应,生成磺化取代物。在室温下可以被浓硝酸及它与硫酸的混合物硝化。在更苛刻的条件下这些酸可以分解聚合物,产生有机酸的混合物。HDPE在任何浓度的碱性溶液或盐溶液(包括KMnO4等氧化剂)中是最稳定的。,在室温下,HDPE不溶于任何已知的有机溶剂(rngj),但在温度高于80100时,大部分HDPE可溶解在一些芳烃、脂肪烃和卤代烃中。常用于溶解HDPE的溶剂(rngj)是二甲苯、四氢化萘、十氢化萘、1,2,4三甲苯等。,第六页,共31页。,热降解(jin ji),受热时HDPE比较稳定,在缺氧条件下,仅在290300摄氏度化学反应(fnyng)才较明显。HDPE的热裂解是C-C键的自由基断裂反应(fnyng)。反应(fnyng)降低了树脂的相对分子质量,并在聚合物链中引入乙烯基。产生了低分子量烃。在惰性气氛中的裂解在500摄氏度以上才较明显,主要的裂解产物是蜡、低分子量烷烃、烯烃和二烯烃。,第七页,共31页。,热氧化降解(jin ji),在高温时氧会在一系列的自由基反应中进攻HDPE分子,这些反应降低了树脂的相对分子质量,并在聚合物链中引入羟基和羧基等含氧基团。其他的氧化产物是水、醛、酮、醇等低分子量化合物。HDPE的氧化降解主要是被杂质引发的,这些杂质主要是含钛和铬等的过渡族金属的催化剂残渣。因为氧化降解可以在造粒或加工过程中产,因而在这些操作过程中应保护熔融的树脂免受氧的攻击。为避免热氧化降解,树脂中应加入抗氧剂,即自由基抑制剂,如萘胺、苯二胺等,抗氧剂的用量通常为0.1%1.0%(质量)。,许多薄膜和容器表面印刷和染色的工业操作要用热氧化作为预处理步骤(bzhu)。虽然染料对HDPE表面的粘附性很差,但用开放的火焰或电场处理,使制品表面层氧化后,可提高其粘附性。这种处理使HDPE制品表面产生了极性基团,增加了对染料的亲和性。,第八页,共31页。,光氧化降解(jin ji),虽然由氧和光引发的HDPE降解与热氧化降解相似,但前者却是在较低的温度下进行的。波长低于400nm的光引发了自由基反应,该反应使相对分子质量降低,并在聚合物链中形成双键和有机过氧化物,并释放出醇、醛、酮等低分子量化合物。虽然HDPE本身吸收紫外线的能力(nngl)很差,但降解产生的极性产物却能和氧更快的反应,从而又加速了附加的自由基反应。HDPE树脂的光氧化降解引起老化、表面龟裂、脆化、变色等现象,同时明显地损害其机械性能和电性能。运用可以保护树脂,并吸收紫外线的光稳定剂可以减慢这一过程。最好的光稳定剂是炭黑(通常用2%4%)、水杨酸酯,对物色的制品可用苯并三唑或二苯甲酮的取代物。,第九页,共31页。,(,2,)晶体结构,HDPE是一种半结晶塑料,其结晶度为40%
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