PE聚乙烯.ppt

第二章聚乙烯( PE ) ?一、聚乙烯的概述? 1. 定义?聚乙烯是指由乙烯单体聚合而成的聚合物。? PE 分子式为。?聚乙烯的合成原料为石油,乙烯单体是通过石油裂解而得到的。?由于世界上石油资源非常丰富,因此聚乙烯的产量自 20 世纪 60 年代中期以来一直高居首位,约占世界塑料总量的 1/3 。?特点: ?聚乙烯是一种质量轻、无毒、具有优良的耐化学腐蚀性、优良的电绝缘性以及耐低温性的热塑性聚合物,而且易于加工成型。?因此它被广泛地应用于电器工业、化学工业、食品工业、机器制造业及农业等方面。??乙烯的聚合按压力来分有: ?低压法、中压法、高压法,其所得聚合物相应地称为低压聚乙烯、中压聚乙烯、高压聚乙烯; ?若按聚合机理可分为游离基型(高压法)和离子型(低压或中压法)聚合。?还可根据密度分为:高密度聚乙烯 HDPE 、中密度聚乙烯 MDPE 、低密度聚乙烯 LDPE 。?按分子量的不同,聚乙烯可分为四类: ?1) 11 万以下为中等分子量聚乙烯; ?2) 11 ~ 25 万为高分子量聚乙烯; ?3) 25 ~ 150 万为特高分子量聚乙烯; ?4) 150 万以上为超高分子量聚乙烯 UHMWPE ??最早出现的是高压法合成的(LDPE) ,是英国帝国化学公司 ICI 在 1933 年发明的,在 1939 年开始工业化生产, 随后在世界范围内得到迅速发展。? 1953 年德国化学家齐格勒(Ziegler) 用低压合成了(HDPE), 1957 年投入工业化生产。?同时投产的还有美国菲利浦石油化学公司创造的中压法 HDPE 。?此后,聚乙烯家族不断有新品种问世,如超高分子量聚乙烯、交联聚乙烯(X-PE) 和线性低密度聚乙烯(LLDPE) 等。这些品种具有各自不同的结构,在性能和应用方面具有明显的差别。??二、聚乙烯的聚合二、聚乙烯的聚合? 1 主要原料?现在,大量的乙烯来自石油和天然气,其中的乙烷、丙烷等高温裂解时,能得到高产率的乙烯。?乙烯 CH2 = CH2 是一种具有分子结构对称, 无极性(偶极矩为 ),分子中的双键,不易打开聚合的化合物。?要聚合,条件比较苛刻,在高温高压条件下,或特殊催化剂存在下,方能聚合。?乙烯在外界试剂进攻下,乙烯分子中的二个碳原子之间共用电子对, 易发生均裂和异裂, ?均裂为游离基型聚合; ?异裂为离子型聚合。?这是由我们选用的催化剂类型和工艺条件而定。?乙烯在常温下为无色易燃的气体,不论加到多高压力都不易液化, 故不能采用液相聚合,只能用气相(本体) 或非均相的溶液聚合。? 2 聚合?(1)高压法( 游离基型) ?乙烯高压聚合时,用于产生游离基的引发剂是有机或无机过氧化合物。?由于这些引发剂产生的游离基寿命都比较短?因此,必须把乙烯高度压缩,使得其密度增至 ,近似于不能再压缩的液体,缩短了乙烯分子间的距离,从而增加了游离基或活性增长链和乙烯分子的碰撞几率,才利于聚合反应。?乙烯在高温、高压下聚合, 容易发生链转移,使聚乙烯分子中,含有多种不同形式的长短支链,形成分支较多的线型大分子: ?高压 PE 与中、低压 PE 相比,分子缺乏规整性,结晶度低( 55 ~ 65 %),无定形度高,密度低( ~ ),分子量低,一般为 万左左。?高压 PE 机械强度差、柔性好、易透湿、透气、软化点低、易加工、产物纯粹、电性能好、透明性好、耐溶剂性差。?主要用于电线电缆绝缘和被覆、注射件、农用和食品以及工业包装薄膜。