高密度pe管材的特性
4页1、高密度高密度 pe 管材的特性管材的特性本文转载自伟星管业 高密度聚乙烯,英文名称为“High Density Polyethylene”,简称为“HDPE”。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。PE 具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化 学腐蚀,例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸) ,芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳) 。该聚合 物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,可用于包装用途。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。 HDPE 是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。 pe 管材虽然 HDPE 在 1956 年就已推 出,但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。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。PE 具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种 类的化学品会产生化学腐
2、蚀,例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸) ,芳香烃(二甲苯)和卤化烃 (四氯化碳) 。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,可用于包装用途。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。不同的催化剂被用于生产定制特 殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的 HDPE 品级;在性能上达到最佳的平衡。这是决定 HDPE 特性的主要变量,虽然被提到的 4 种变量确实起到相互影响作用。乙 烯是聚乙烯主要原料,少数的其它共聚单体,如 1 一丁烯、l 一己烯或 1 一辛烯,也经常用 于改进聚合物性能,对 HDPE,以上少数单体的含量一般不超过 12。共聚单体的加 入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。 美国一般分类按 ASTM D1248 规定, HDPE 的密度在 0940g。C 以上;中密度聚乙烯 (MDPE)密度范围 09260940gCC。其它分类法有时把 MDP
3、E 归类于 HDPE 或 LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的刚度,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有 很差抗环境应力开裂(ESCR) 。ESCR 是 PE 抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。 更高的密度一般改进了机械强度性,例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和 热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和 ESCR。聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响,但较少程度也受分子量影响。高分子 量百分数使密度略有降低。 pe 管材例如,在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密 度。PE 最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这 些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种 类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。淤浆反应器一般 为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉 粒被干燥并按剂量加入添加剂,就生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器
4、的现代化 生产线,可每小时生产 PE40000 磅以上。新的催化剂的开发为改进新等级 HDPE 的性能作 出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基 铝催化剂。菲利浦型催化剂生产的 HDPE 有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂生产 的分子量分布窄。用复式反应器生产窄 MDW 的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽 MDW 品级。举例来说,生产显著不同分子量产品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合 物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。 PE 管件较高的分子量导致较高的聚合物粘度,不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。 用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE 的品级一般具有的分子量范围是 40 000300 000,重均分子量大致与熔融指数范围相对应,即从 100 0 02910min。通 常地,更高的 MW(更低的熔融指数 MI)增强了熔体强度、更好韧性和 ESCR,但是更高 MW 使加工过程更难或且需要更高的压力或温度。分子量分布(MWD):PE 的 WD 根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。最常用的 MWD 测量指数
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