聚乙烯是什么

聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100~-70°C），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）。

聚乙烯是以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种化合物。

聚乙烯的种类及其性能特点

聚乙烯有很多种类，按工业化年代来分有：最早工业化生产的第一代聚乙烯(高压法聚乙烯)，这是由炼油厂中的热裂化和催化裂化生成的石油气体，经精馏塔提炼出纯度达 99．999％的乙烯，在 150～200MPa 的高压下聚合而成的、密度为 0．91～0．925g／cm3 的低密度聚乙烯(LDPE)；第二代聚乙烯是低压法聚合而成的高密度聚乙烯(HDPE)；1977 年工业生产了性能上具有不少特色的线性低密度聚乙烯(LLDPE)；1984 年工业化的、用茂金属为催化剂聚合而成茂金属聚乙烯(mPE)。此外，还有超低密度聚乙烯(VLDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。

1．LDPE

LDPE 的性能特点如下：

1)LDPE 是无色、无臭、无味、无毒的热塑性结晶性(结晶度 55％～65％)聚合物，熔点为 105～126℃。

2)LDPE 是非极性塑料，易带静电，其体积电阻率达 1016Ω·cm，电绝缘性优，表面能低，表面张力为 3．1×10 − 4N／cm，因此印刷、涂装前应预先进行电晕处理，以提高表面能。

3)LDPE 透明性好、耐寒性好，脆化温度为-80～-55℃。

4)LDPE 有良好的热封性，是复合薄膜良好的内封层材料。

5)LDPE 的热分解温度是 315℃。LDPE 易燃，氧指数为 17．5。

说明：氧指数 21 以下属易燃材料，21～27 属难燃材料，>27 的为不燃材料。

6)LDPE 有良好的阻湿性，而透气性大，是良好的干燥食品的包装材料。

2．HDPE

HDPE 的性能特点有许多与 LDPE 相同，如：易燃，燃烧时有烧滴现象；良好的耐寒性；无臭、无色、无味、无毒；表面能低，阻湿性好，但透气性大；是结晶性聚合物(结晶度为 75％～90％)；HDPE 电绝缘性优，体积电阻率达 1017Ω·cm。

HDPE 的突出特点是韧性好，强度大。尤其是 MI<1g／10min、相对分子质量高的 HDPE，在应力开裂性得到改善后，常用作长距离输送石油和天然气的管道材料。但 HDPE 的透明性不如 LDPE，其薄膜呈半透明状，密度为 0．941～0．970g／cm3。

3．MDPE

MDPE 是中密度聚乙烯，其密度为 0．925～0．940g／cm3，其性能处于 LDPE 和 HDPE 之间。聚乙烯随密度的提高，结晶度增加，各种物理机械性能提高，熔点提高。

4．LLDPE

LLDPE 是 20 世纪 70 年代工业化生产的聚乙烯，其密度虽在 0．914-0．931g／cm3 的低密度范围内，但具有不少有价值的特性。

1)LLDPE 的熔体粘度与温度的依存关系较小，而与剪切速率有很大的关系，而且 LLDPE 的熔体粘度是 LDPE 同一温度下的 10 倍以上。因此，要降低 LLDPE 的熔体粘度以完成成型，不是用提高温度的方法，而是通过提高剪切速率，即使用提高成型速度的方法来完成熔体加工成型。由于 LLDPE 的熔体粘度大，因此成型机械的动力大。例如：用 65mm 直径的螺杆加工 LDPE 时，需要 15～20kW 的电动机，但在加工 LLDPE 时，需要 50kW 的电动机。螺杆必须是专门设计的混炼型螺杆，以满足快速塑化的要求。

2)LLDPE 的另一个特性是具有似离子型聚合物的性能，即像离子型聚合物那样具有极好的夹杂物热封性，故即使在 LLDPE 表面有油污灰尘，仍旧能热封制袋且热封可靠，防止被包装商品漏出。

此外，LLDPE 还有比 LDPE 高的拉伸强度和冲击强度，脆化温度比 LDPE 低 20～30℃，耐环境应力开裂性比 LDPE 高 1000 倍。因此，HDPE 煤气管道的材料是 LLDPE(用来改善 HDPE 耐环境应力开裂性)和 HDPE 的共混物(煤气管道用 HDPE 要求 1000h 的耐环境应力开裂性)。LLDPE 的粘弹性比其它聚乙烯好，因此，LLDPE 是缠绕包装膜的主要材料。

5．VLDPE

超低密度聚乙烯(Very Low-Density Polyethylene，VLDPE)的密度比 LDPE 低。密度低则单位质量所得到包装面积或包装体积(称得率，Yield)就大，成本就低。此外，VLDPE 同 LLDPE 一样，耐环境应力开裂性优，低温冲击强度高，且与 LDPE 一样，是优良的包装热封层材料。

6．UHMWPE

聚合度大于 3．7×104，相对分子质量超过 1．5×106，叫超高分子量聚乙烯(Ultrahigh Molecular Weight PE，UHMWPE)。其性能特点是熔融指数(Melting Index，MI)几乎是零，即使熔融也不流动。因此，它的成型只能用粉末冶金的方法——烧结成型法。UHMWPE 有突出的耐摩擦性，具自润滑性，噪声阻尼性极好。它还有突出的耐低温冲击性，电绝缘性极好(体积电阻率达 1016-1017Ω·cm)，耐高温蠕变性好，有卓越的耐化学药品性，耐环境应力开裂性可达 2000h，是 PE 中最好的。经过改性，UHMWPE 现在也可以通过挤出、压制成型。

7．mPE

茂金属聚乙烯是最新开发的一种聚乙烯，称 mPE。它是在二茂基氯锆催化剂下聚合而成的，同传统的 Ziegler-Natta 催化剂聚合不同，对 mPE 的相对分子质量、相对分子质量分布、立体规整结构、共聚单体含量及分布都可以精确地控制，因而 mPE 有优异的性能。mPE 同 LLDPE 一样，有良好的夹杂物热封性；透明性优；熔体粘度高。但是 mPE 熔体粘度的降低既可以通过提高温度，也可以通过提高剪切速率来达到，因此较 LLDPE 易成型。mPE 的强韧性比 LLDPE 好，耐环境应力开裂性优，同其它聚烯烃(如 PE、PP 等)的相容性好。