高密度聚乙烯-课件.ppt

聚乙烯聚乙烯英文名称：聚乙烯英文名称： ，简称，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂在工业上，也包括，简称，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂在工业上，也包括乙烯与少量乙烯与少量 α－烯烃的共聚物聚乙烯无臭，无毒－烯烃的共聚物聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡手感似蜡,具有优良的耐低温性能具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达～最低使用温度可达～℃℃),化学稳定性好化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的不耐具有氧化性质的酸酸),常温下不溶于一般溶剂常温下不溶于一般溶剂,吸水性小吸水性小,电绝缘性能优良电绝缘性能优良聚乙烯对于环境应力聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差聚乙烯的性质因是很敏感的，耐热老化性差聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度采用不同的生产方法可得不同密度品种而异，主要取决于分子结构和密度采用不同的生产方法可得不同密度(～～ ³）的）的产物聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法产物聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工见塑料加工)加工用途十分广泛，主加工用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。

随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总的高频绝缘材料随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的年世界聚乙烯总生产能力为，在建装置能力为年世界聚乙烯总生产能力为，在建装置能力为 　　聚乙烯　　聚乙烯()塑料一种塑料一种,我们常常提的方便袋就是聚乙烯我们常常提的方便袋就是聚乙烯().聚乙烯是最结构简单的高聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料它是由重复的分子，也是应用最广泛的高分子材料它是由重复的––单元连接而成的聚乙烯是单元连接而成的聚乙烯是通过乙烯（通过乙烯（ ）的加成聚合而成的的加成聚合而成的聚乙烯的性能取决于它的聚合方式在中等压力聚乙烯的性能取决于它的聚合方式在中等压力(大气压大气压)有机化合物催化条件下进行有机化合物催化条件下进行聚合而成的是高密度聚乙烯聚合而成的是高密度聚乙烯()这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万如果是在高压力长，分子量高达几十万如果是在高压力()，高温，高温(–)，过氧化物催化条件下自由基，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯聚合，生产出的则是低密度聚乙烯()，它是支化结构的。

它是支化结构的高密度聚乙烯高密度聚乙烯 （）简介（）简介l英文名称为英文名称为“ ”，简称为，简称为“”是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂原态的外表呈乳白色，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂原态的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性某些种在微薄截面呈一定程度的半透明状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（四氯化碳）该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途具有很好的电性能，特氯化碳）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，在常温甚至在低温度下均如此温甚至在低温度下均如此l是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂原态的外表呈乳是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂原态的外表呈乳 白色，在微薄截面呈一定程度的半透白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。

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，明状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（四氯化碳）该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途具有很好的电性能，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，在常温甚至在低温度下均如此各适用于电线电缆中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在低温度下均如此各种等级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种等级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品级；在性能上达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品级；在性能上达到最佳的平衡高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为到最佳的平衡。

高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为℃℃，相对密度为它，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能，耐环境应力开裂性亦较好熔化温度℃℃对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在℃℃之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～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～ 范围内；结晶度为％～范围内；结晶度为％～％，软化点为～％，软化点为～℃℃，使用温度可达，使用温度可达℃℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、；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，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，这一点应用时要注意力情况下的热变形温度较低，这一点应用时要注意一、合成工艺一、合成工艺l的生产技术有种l、浆液聚合法l、气相聚合法l、溶液聚合法、浆液聚合法、浆液聚合法l淤浆法技术是将乙烯与脂肪烃溶剂混合，生产的聚合物悬浮于溶剂中，生产过程中压力、温度较低，浆液聚合是生产主要方法，浆液法工业化时间早，工艺技术成熟，使用浆液法生产技术主要有、、 、、、、等，浆液法根据反应器形式可以分为搅拌釜式和环管反应器种()搅拌釜式浆液聚合搅拌釜式浆液聚合l搅拌釜式浆液聚合典型代表为公司的技术和三井油化公司的技术，．技术采用公司首创的搅拌釜式浆液聚合典型代表为公司的技术和三井油化公司的技术，．技术采用公司首创的搅拌釜工艺，使用双反应器，可以进行串联和并联使用，该工艺中，聚合反应溶剂为正已搅拌釜工艺，使用双反应器，可以进行串联和并联使用，该工艺中，聚合反应溶剂为正已烷，催化剂为高活性烷，催化剂为高活性—催化剂，乙烯和氢气混合后进入第一反应器，与催化剂混合发生聚催化剂，乙烯和氢气混合后进入第一反应器，与催化剂混合发生聚合反应，反应器内聚合物以淤浆形式悬浮在己烷中，聚合温度约为合反应，反应器内聚合物以淤浆形式悬浮在己烷中，聚合温度约为℃℃ ，聚合压力小于，聚合压力小于 ，，此工艺可以生产产品密度范围为．～．此工艺可以生产产品密度范围为．～． ／，熔融指数范围为．～，共聚单体为丙稀和丁烯／，熔融指数范围为．～，共聚单体为丙稀和丁烯一，生产传统和双峰，高密度管材性能优异，适合制作受压管材，达到。

淤浆法釜式反应一，生产传统和双峰，高密度管材性能优异，适合制作受压管材，达到淤浆法釜式反应器连续聚合工艺的特点是：操作压力和操作温度低；双釜反应器可通过采用并联及串联不器连续聚合工艺的特点是：操作压力和操作温度低；双釜反应器可通过采用并联及串联不同的形式生产单峰及双峰产品；工艺操作弹性高，产品牌号转换快，对原料纯度要求不高；同的形式生产单峰及双峰产品；工艺操作弹性高，产品牌号转换快，对原料纯度要求不高；共聚单体采用丙烯，一丁烯；采用已烷作溶剂，回收单元简单目前该方法被世界上许多共聚单体采用丙烯，一丁烯；采用已烷作溶剂，回收单元简单目前该方法被世界上许多生产厂家采用该工艺的特点是聚合在惰性烃稀释剂中进行的生产厂家采用该工艺的特点是聚合在惰性烃稀释剂中进行的l工艺流程为：将聚合乙烯（乙烯，乙烷）送入干燥器后与由正己烷组成的循环稀释剂一起工艺流程为：将聚合乙烯（乙烯，乙烷）送入干燥器后与由正己烷组成的循环稀释剂一起再进入釜式反应器，催化剂采用载体上含有钛和锰、三乙基铝为助催化剂的牌号加入少再进入釜式反应器，催化剂采用载体上含有钛和锰、三乙基铝为助催化剂的牌号加入少量的氢控制分子量，聚合反应形成的是聚乙烯颗粒，反应温度为量的氢控制分子量，聚合反应形成的是聚乙烯颗粒，反应温度为℃℃，压力为，反应可分两，压力为，反应可分两步在两个聚合釜中进行，生产的浓度为（质量分数）的淤浆固体，单体转化率可达。

聚合步在两个聚合釜中进行，生产的浓度为（质量分数）的淤浆固体，单体转化率可达聚合物从第二反应器流出闪蒸至压力，闪蒸出来的未反应的乙烯、排出物中的乙烷及的环己烷物从第二反应器流出闪蒸至压力，闪蒸出来的未反应的乙烯、排出物中的乙烷及的环己烷稀释剂经两次压缩冷却到，去气提塔将乙烷回收去再循环中闪蒸后留下来的淤浆经离心稀释剂经两次压缩冷却到，去气提塔将乙烷回收去再循环中闪蒸后留下来的淤浆经离心分离回收大部分稀释剂，固体滤饼送至干燥器中将挥发组分含量降至（质量分数）左右分离回收大部分稀释剂，固体滤饼送至干燥器中将挥发组分含量降至（质量分数）左右该干燥器是以氮气保护做闭合循环进行操作的干燥出来的聚合物粉末送至流化床干燥将该干燥器是以氮气保护做闭合循环进行操作的干燥出来的聚合物粉末送至流化床干燥将所有烃稀释剂除去、干燥后聚合物颗粒送到混炼工段加入各种添加剂，然后造粒所有烃稀释剂除去、干燥后聚合物颗粒送到混炼工段加入各种添加剂，然后造粒()环管反应器浆液聚合环管反应器浆液聚合l环管反应器工艺的典型代表是公司的工艺和公司的环管反应器工艺的典型代表是公司的工艺和公司的 工艺工艺以异丁烷为稀释剂，工艺工艺以异丁烷为稀释剂，采用铬系催化剂，催化剂在使用前要进行活化，活化后的催化剂粉末在氮气保护下采用铬系催化剂，催化剂在使用前要进行活化，活化后的催化剂粉末在氮气保护下与高纯度的异丁烷形成催化剂淤浆，然后进入环管反应器，原料乙烯单体经过精制与高纯度的异丁烷形成催化剂淤浆，然后进入环管反应器，原料乙烯单体经过精制后，与氢气、共聚单体己烯一进行预混合然后注入环管反应器，乙烯在催化剂的作后，与氢气、共聚单体己烯一进行预混合然后注入环管反应器，乙烯在催化剂的作用下生成聚乙烯。

轴流泵保持反应器内物料的高速流动和非常均匀地混合，反应热用下生成聚乙烯轴流泵保持反应器内物料的高速流动和非常均匀地混合，反应热由夹套冷却水均匀地撤出本工艺生产范围为．由夹套冷却水均匀地撤出本工艺生产范围为． — ，密度．，密度．—．． ／环管反应器／环管反应器工艺的特点是：设备较少，流程短，投资成本低；不产生蜡和齐聚物，不粘壁；粉工艺的特点是：设备较少，流程短，投资成本低；不产生蜡和齐聚物，不粘壁；粉料形状好，易于输送；反应热依靠反应器夹套冷却水取出，撤热容易，调整方便；料形状好，易于输送；反应热依靠反应器夹套冷却水取出，撤热容易，调整方便；原料要求较高，需净化；共聚单体采用己烯；采用异丁烷作溶剂，易于脱出残留溶原料要求较高，需净化；共聚单体采用己烯；采用异丁烷作溶剂，易于脱出残留溶剂l其工艺流程为：新鲜的聚合级乙烯在干燥后将配制分子量调节剂氢，防冻剂和循环其工艺流程为：新鲜的聚合级乙烯在干燥后将配制分子量调节剂氢，防冻剂和循环稀释剂异丁烷混合后送入多环管连续流程反应器中，并将催化剂补充异丁烷充入反稀释剂异丁烷混合后送入多环管连续流程反应器中，并将催化剂补充异丁烷充入反应器内反应温度为摄氏度，压力为。

聚合物和稀释剂余浆借助轴流泵在的速度下应器内反应温度为摄氏度，压力为聚合物和稀释剂余浆借助轴流泵在的速度下通过环管反应器反应器夹套中的水冷却控制反应温度，聚合物固体由环管反应器通过环管反应器反应器夹套中的水冷却控制反应温度，聚合物固体由环管反应器中竖式沉降口排出从而使淤浆浓度可达到，转化率为中竖式沉降口排出从而使淤浆浓度可达到，转化率为—聚合物排出后去闪蒸将聚合物排出后去闪蒸将异丁烷及残余单体排出到稀释剂回收装置中其他固体聚合物与添加剂混合并造粒异丁烷及残余单体排出到稀释剂回收装置中其他固体聚合物与添加剂混合并造粒 、气相聚合法、气相聚合法l气相聚合法（气相流化床法）工艺典型代表为化学公司的技术和公司的技术技术工艺采用低压气相聚合法（气相流化床法）工艺典型代表为化学公司的技术和公司的技术技术工艺采用低压气相流化床反应器，采用／催化剂及铬系催化剂，净化的原料注入反应器，在催化剂贮作用下气相流化床反应器，采用／催化剂及铬系催化剂，净化的原料注入反应器，在催化剂贮作用下产生聚合反应，反应在～．压力为．产生聚合反应，反应在～．压力为． 下进行，乙烯单程转化率约为％下进行，乙烯单程转化率约为％ ～％～％ ，反应热的撤，反应热的撤除主要通过循环物流的冷却，生产产品范围为．～，密度范围为．～．除主要通过循环物流的冷却，生产产品范围为．～，密度范围为．～． ／。

气相流化床聚合／气相流化床聚合反应工艺的特点是：操作压力低，温度低；可生产全密度聚乙烯；催化剂体系包括钛系、铬系；反应工艺的特点是：操作压力低，温度低；可生产全密度聚乙烯；催化剂体系包括钛系、铬系；茂金属催化剂；对原料纯度要求高，所有原料均要精制；不需用溶剂，能耗低，维修和运行费茂金属催化剂；对原料纯度要求高，所有原料均要精制；不需用溶剂，能耗低，维修和运行费用低生产工艺是：干燥的单体与氢气一道加到反应器系统中，原料加进一个大循环蒸汽流回用低生产工艺是：干燥的单体与氢气一道加到反应器系统中，原料加进一个大循环蒸汽流回路，并通过气体分配由进入大型流化床反应器的底部，根据设计反应器原料有乙烯（乙烯含量路，并通过气体分配由进入大型流化床反应器的底部，根据设计反应器原料有乙烯（乙烯含量为，为乙烷）、氢、乙烷和氮这一原料气组成生产出来额产品具有的熔体指数和为，为乙烷）、氢、乙烷和氮这一原料气组成生产出来额产品具有的熔体指数和³的密度催化剂由三氯化钛和四氢呋喃为促进剂的二氧化镁混合物，助催化剂为三乙基铝催化剂以固催化剂由三氯化钛和四氢呋喃为促进剂的二氧化镁混合物，助催化剂为三乙基铝催化剂以固态形式同氮气一道从不痛反应器部位进入器内。

操作温度为态形式同氮气一道从不痛反应器部位进入器内操作温度为℃℃，具体温度根据产品牌号定反，具体温度根据产品牌号定反应器操作压力为，反应气体从反应的顶部出来经旋风分离器讲含有固体物末的催化剂分离出来应器操作压力为，反应气体从反应的顶部出来经旋风分离器讲含有固体物末的催化剂分离出来送回反应器去然后从旋风分离器出来的气体经压缩和循环冷却器后循环至反应器底部反应送回反应器去然后从旋风分离器出来的气体经压缩和循环冷却器后循环至反应器底部反应器排料通过一气闸系统间歇地将产品颗粒送到料罐进入出料罐的部分气体经上部的缓冲罐、器排料通过一气闸系统间歇地将产品颗粒送到料罐进入出料罐的部分气体经上部的缓冲罐、过滤器、气体冷却器、分离罐进入压缩机循环系统聚合物从出料罐下部出来进入吹洗罐及后过滤器、气体冷却器、分离罐进入压缩机循环系统聚合物从出料罐下部出来进入吹洗罐及后处理系统中去后处理系统包括向聚合物加入各种添加剂、熔融、造粒及包装处理系统中去后处理系统包括向聚合物加入各种添加剂、熔融、造粒及包装 、溶液聚合法、溶液聚合法 l溶液聚合法将乙烯溶解于溶剂中，反应生成的聚合物溶解于溶剂中，典型代表为公溶液聚合法将乙烯溶解于溶剂中，反应生成的聚合物溶解于溶剂中，典型代表为公司的工艺，司的工艺， 化学公司的化学公司的 工艺和公司的工艺。

工艺为溶液聚合工艺，乙烯原料经过分工艺和公司的工艺工艺为溶液聚合工艺，乙烯原料经过分子筛脱出杂质后，与溶剂及共聚单体进行混合后进人反应器，在催化剂作用下产生子筛脱出杂质后，与溶剂及共聚单体进行混合后进人反应器，在催化剂作用下产生聚合反应，聚合反应在温度～压力聚合反应，聚合反应在温度～压力 条件下进行，通过多反应器、高强度混合，条件下进行，通过多反应器、高强度混合，高效／催化剂的作用下，控制产品的结构，生产产品范围为．～，密度范围为．～高效／催化剂的作用下，控制产品的结构，生产产品范围为．～，密度范围为．～．． ／溶液聚合反应工艺的特点是：原料要求较低，不需要特殊的精制；反应器停／溶液聚合反应工艺的特点是：原料要求较低，不需要特殊的精制；反应器停留时间短，聚合反应速度快产品切换快；采用溶剂，反应稳定，反应器不结垢；装留时间短，聚合反应速度快产品切换快；采用溶剂，反应稳定，反应器不结垢；装置开停工易于操作；转化率高，乙烯的单程转化率为％置开停工易于操作；转化率高，乙烯的单程转化率为％ ，总利用率为．％未反应，总利用率为．％未反应的乙烯返回到乙烯装置精制的乙烯返回到乙烯装置精制 l又称为中压溶液法是溶液法的一种类型，这里还包括绝热低压法和冷却低压法。

中又称为中压溶液法是溶液法的一种类型，这里还包括绝热低压法和冷却低压法中压溶液法的乙烯单体转化率可高达，用环己烷作为乙烯稀释剂三乙基铝，四氧化压溶液法的乙烯单体转化率可高达，用环己烷作为乙烯稀释剂三乙基铝，四氧化钛和氧氨化钒为催化剂反应器为搅拌釜式反应器，反应器压力为，温度为钛和氧氨化钒为催化剂反应器为搅拌釜式反应器，反应器压力为，温度为℃℃从反应釜出来的物料去分离器进行闪蒸，闪蒸压力至，其中的溶剂和残余乙烯被蒸发反应釜出来的物料去分离器进行闪蒸，闪蒸压力至，其中的溶剂和残余乙烯被蒸发并从聚合物中分离出来再经过第二次闪蒸分离，闪蒸压力至，这些蒸汽的热量在并从聚合物中分离出来再经过第二次闪蒸分离，闪蒸压力至，这些蒸汽的热量在回收后冷却至回收后冷却至℃℃，经压缩机送往气体塔气体塔中轻组分从塔顶压缩机至乙烯分馏，经压缩机送往气体塔气体塔中轻组分从塔顶压缩机至乙烯分馏塔气提塔的釜液送往重质尾馏分分馏塔分离重馏分作废物处理，塔顶馏分连同乙塔气提塔的釜液送往重质尾馏分分馏塔分离重馏分作废物处理，塔顶馏分连同乙烯分馏塔塔底部分液一块去催化剂制备另外，被闪蒸分离出来的（质量分数）聚烯分馏塔塔底部分液一块去催化剂制备。

另外，被闪蒸分离出来的（质量分数）聚合物混炼熔融挤出做后处理合物混炼熔融挤出做后处理、种技术比较、种技术比较l浆液法工艺生产成熟，产品性能优异，双峰产品具有良好的力学浆液法工艺生产成熟，产品性能优异，双峰产品具有良好的力学性能，便于加工，在薄膜、管道吹塑成型、注射成型、电线电缆性能，便于加工，在薄膜、管道吹塑成型、注射成型、电线电缆等领域均有广泛的用途，可以做出高强度级别的管材牌号，但此等领域均有广泛的用途，可以做出高强度级别的管材牌号，但此方法工艺流程长，有溶剂回收单元，还产生部分低聚物蜡溶液方法工艺流程长，有溶剂回收单元，还产生部分低聚物蜡溶液法工艺生产的生产流程较长，高温高压，生产产品及投资方面均法工艺生产的生产流程较长，高温高压，生产产品及投资方面均不具有优势；气相法工艺生产的产品在高强度薄膜和通讯电缆料不具有优势；气相法工艺生产的产品在高强度薄膜和通讯电缆料方面有一定特色，投资方面具有优势；从世界高密度聚乙烯的生方面有一定特色，投资方面具有优势；从世界高密度聚乙烯的生产看，淤浆法装置具有一定优势，特别是吹塑、薄膜和管材等产产看，淤浆法装置具有一定优势，特别是吹塑、薄膜和管材等产品性能优异，近年世界新建的装置中，约有％的能力采用该工艺。

品性能优异，近年世界新建的装置中，约有％的能力采用该工艺尽管气相法装置在注塑料生产中具有成本较低的优势，但在中空、尽管气相法装置在注塑料生产中具有成本较低的优势，但在中空、管材等产品上却不具有竞争力特别是在双峰产品中，淤浆法成管材等产品上却不具有竞争力特别是在双峰产品中，淤浆法成功实现了商业化，而气相法仍在研究之中功实现了商业化，而气相法仍在研究之中 二、结构特点二、结构特点l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，因而结晶度最高，密度也最高结晶度和晶粒尺寸都相对较大，利于结晶，因而结晶度最高，密度也最高结晶度和晶粒尺寸都相对较大，例如，晶粒尺寸在例如，晶粒尺寸在—微米因此的结晶熔点最高，强度和硬度也最高因此的结晶熔点最高，强度和硬度也最高l既包括乙烯的均聚物，也包括乙烯和少量烯烃的共聚物工业生产的的相既包括乙烯的均聚物，也包括乙烯和少量烯烃的共聚物工业生产的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（），不同树脂的熔体指数范围是从以上到小于。

代表相对分子质量乙烯（），不同树脂的熔体指数范围是从以上到小于代表相对分子质量分布的的范围也很宽，从注塑级的窄相对分子自古跨步法分布的树脂（）分布的的范围也很宽，从注塑级的窄相对分子自古跨步法分布的树脂（）到一些宽相对分子质量分布的薄膜级树脂（＞）到一些宽相对分子质量分布的薄膜级树脂（＞）l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树脂的密度范围为分子质量有关树脂的密度范围为— ³，虽然是完全没有支链的乙烯均聚物，，虽然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，密度只有但由于其相对分子质量很高，因而其结晶度较低，密度只有 ³（）分子结构和化学性质（）分子结构和化学性质 l根据不同的应用，制得的可以完全没有支链，如用于注塑和吹塑的牌号；根据不同的应用，制得的可以完全没有支链，如用于注塑和吹塑的牌号；也可以通过和烯烃共聚生产含小量支链的共聚物当与丁烯共聚时得到也可以通过和烯烃共聚生产含小量支链的共聚物当与丁烯共聚时得到的支链是乙基支链，当与己烯共聚时得到的是正丁基支链。

分子的一个的支链是乙基支链，当与己烯共聚时得到的是正丁基支链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，通常为乙烯基分子的支链数较低，通常每个碳原子有分子的支链数较低，通常每个碳原子有—个支链，即使是用某些过渡族个支链，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，每个碳原子大金属化合物催化剂生产的乙烯均聚物也含有少量的支链，每个碳原子大约含约含—个支链这些支链比较短，是甲基、乙基或正丁基，它们的存在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烯烃杂质有关支化度是树脂结构上的重要通常与原料乙烯中含少量的烯烃杂质有关支化度是树脂结构上的重要特点，与相对分子质量一起影响树脂的许多物理和机械性能特点，与相对分子质量一起影响树脂的许多物理和机械性能l和几乎所有的其他聚合物一样，是不同长度的聚合物链的集合短链的和几乎所有的其他聚合物一样，是不同长度的聚合物链的集合短链的相对分子质量只有相对分子质量只有—，长链的相对分子质量可到万不同链长的相对含，长链的相对分子质量可到万。

不同链长的相对含量（即曲线的形状和宽度）主要取决于生产技术和用于聚合的催化剂类量（即曲线的形状和宽度）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，量体裁衣式的定制树脂的宽度可以根据具体的应用要求，量体裁衣式的定制树脂的宽度①①反应性反应性 l是一个饱和的线性烃，化学反应性很低分子中最活泼的部位是是一个饱和的线性烃，化学反应性很低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链与大部分有机酸和双链端基和在聚合物支链上的支化点上的链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（）在加热的条件下可以和慢慢器最适宜的材料硫酸的浓溶液（）在加热的条件下可以和慢慢反应，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在任何浓度的碱性溶液或盐溶液（包括等氧化剂）酸的混合物在任何浓度的碱性溶液或盐溶液（包括等氧化剂）中是最稳定的。

中是最稳定的l在室温下，不溶于任何已知的有机溶剂，但在温度高于在室温下，不溶于任何已知的有机溶剂，但在温度高于—℃℃时，时，大部分可溶解在一些芳烃、脂肪烃和卤代烃中常用于溶解的溶大部分可溶解在一些芳烃、脂肪烃和卤代烃中常用于溶解的溶剂是二甲苯、四氢化萘、十氢化萘、，，三甲苯等剂是二甲苯、四氢化萘、十氢化萘、，，三甲苯等②②热降解热降解 l 受热时比较稳定，在缺氧条件下，仅在—摄氏度化学反应才较明显的热裂解是键的自由基断裂反应反应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 ③③热氧化降解热氧化降解 l 在高温时氧会在一系列的自由基反应中进攻分子，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—（质量）。

l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虽然染料对表面的粘附性很差，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制品表面产生了极性基团，增加了对染料的亲和性 ④④光氧化降解光氧化降解 l虽然由氧和光引发的降解与热氧化降解相似，但前者却是在较低虽然由氧和光引发的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的光引发了自由基反应，该反应使相的温度下进行的波长低于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本身吸收紫外线的能释放出醇、醛、酮等低分子量化合物虽然本身吸收紫外线的能力很差，但降解产生的极性产物却能和氧更快的反应，从而又加力很差，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树脂的光氧化降解引起老化、表面龟裂、速了附加的自由基反应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（通常用好的光稳定剂是炭黑（通常用—）、水杨酸酯，对物色的制品可）、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用苯并三唑或二苯甲酮的取代物（）晶体结构（）晶体结构l 是一种半结晶塑料，其结晶度为—，随支化度和相对分子质量的不同而不同结晶的聚合物链有之字形的构型的主要结晶形式是正交晶系，密度为 ³，晶胞参数为，聚合物链沿轴方向排列单位晶胞的横截面如图所示也可以不稳定的，假单斜晶系的第二种方式存在，晶胞参数为°，°，密度为 ³这种构型是在许多形式的低温加工过程中形成的，这些过程包括薄膜和片材的生产、拉伸和压延，因为假单斜晶系钩形通常是在制品中存在的这种构型只在℃一下才稳定加热到—℃，就又恢复为正交晶系 ①①形态形态l 在一般条件下从熔融状态结晶的的形态是密集的球晶，球晶是只有在高倍放大下才能见到的球形小微粒球晶是由更小的结构单元，即棒状的小纤维构成，这些小纤维从球晶中心向各个方向铺开，填充了球晶这些小纤维又是由最小可辨别的形态结构，即片晶组成的晶体中含有与片晶垂直的聚合物链，这些链每—就紧密地折叠一次（图）。

片晶被几个聚合物链联结，它们从一个片晶穿过小的无定形区到另一个片晶这些联结链称为系带分子，为所有半结晶聚合物提供了机械完整性和机械强度片晶使球晶具有刚性和高软化点温度，而分布在片晶之间的无定形区使制品具有柔性和高冲击强度②②相转移相转移 l正交晶系晶体的外推平衡熔点是℃，平衡熔融热是，实际测量慢结晶样品求得的熔点是—℃熔点部分地受相对分子质量影响，相对分子质量从万降低到万，熔点只从℃降低到℃工业的熔点与支化度几乎存性关系，即聚合物链上每个碳原子上的一个支链可使熔点大致降低℃l由于有很高的结晶度，其玻璃化转移温度并不能直接测量玻璃化转移温度通常与的松弛过程，即松弛相关，后者经常在—℃时发生的脆化点与其松弛温度接近③③定向定向 l大部分制品，包括薄膜、纤维、管材和注塑制品都表现出某种程大部分制品，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有些定向是自发产生的，如在熔体流度的分子和晶体的定向性有些定向是自发产生的，如在熔体流入模具，以及随后的结晶过程中的定向，而在纤维和薄膜的制造入模具，以及随后的结晶过程中的定向，而在纤维和薄膜的制造过程中，定向是被拉伸操作形成的。

过程中，定向是被拉伸操作形成的l制品中存在两种形式的定向，当薄膜和纤维在熔点以下被单向拉制品中存在两种形式的定向，当薄膜和纤维在熔点以下被单向拉伸时，晶体的轴总是在拉伸方向被定向，定向程度随拉伸比增加，伸时，晶体的轴总是在拉伸方向被定向，定向程度随拉伸比增加，可以接近在从强定向的熔体中晶化的过程中，有相似的定向过可以接近在从强定向的熔体中晶化的过程中，有相似的定向过程发生，例如在注塑工艺中第二种定向方式出现在结晶起始时程发生，例如在注塑工艺中第二种定向方式出现在结晶起始时的轻拉伸过程中，这是生产吹塑薄膜的典型条件在这种条件下的轻拉伸过程中，这是生产吹塑薄膜的典型条件在这种条件下形成的薄膜表现出在薄膜的机械方向明显程度的轴定向形成的薄膜表现出在薄膜的机械方向明显程度的轴定向三、机械性能及加工特性三、机械性能及加工特性 l分子量、分子量分布和支链长短数量是影响聚分子量、分子量分布和支链长短数量是影响聚乙烯性能的三个关键因素的物理性能，和的乙烯性能的三个关键因素的物理性能，和的力学性能比较，、、加工性能的比较见表表力学性能比较，、、加工性能的比较见表表需要说明的是，在力学性能方面，由于主链上支链少而短，结晶度高，因此它的需要说明的是，在力学性能方面，由于主链上支链少而短，结晶度高，因此它的拉伸强度、硬度都优于，抗冲击强度低于，这是因为中存有较多的非晶区结构，拉伸强度、硬度都优于，抗冲击强度低于，这是因为中存有较多的非晶区结构，有益于吸收冲击能量。

在热性能方面，热性能最优，不受力下最高使用温度可达有益于吸收冲击能量在热性能方面，热性能最优，不受力下最高使用温度可达℃℃，最低使用温度为，最低使用温度为—℃℃在化学性能方面，抗溶剂性能优于例如，在苯中溶在化学性能方面，抗溶剂性能优于例如，在苯中溶解温度为解温度为℃℃，而在苯中溶解温度可达，而在苯中溶解温度可达℃℃，又例如在硝酸中浸泡只增重，而却增重又例如在硝酸中浸泡只增重，而却增重在透气性能方面，透气性仅为的五分之一在加工性能方面，注塑塑化温度为在透气性能方面，透气性仅为的五分之一在加工性能方面，注塑塑化温度为℃℃，模具温度，模具温度℃℃，注射压力挤压成型温度，注射压力挤压成型温度℃℃，挤出压力吹塑成型温度，挤出压力吹塑成型温度℃℃，超薄，超薄薄膜成型温度为薄膜成型温度为℃℃在加工成型时线性收缩比为在加工成型时线性收缩比为机械性能机械性能 l树脂的主要机械性能列于表相对分子质量、、定向、形态和决定树脂结晶度和密度的支化度均对树脂的机械相对分子质量、、定向、形态和决定树脂结晶度和密度的支化度均对树脂的机械性能有重要的影响性能有重要的影响 ①①相对分子质量和的影响相对分子质量和的影响 l构成树脂形态的所有要素（即片晶、放射状的小纤维和球晶）被构成树脂形态的所有要素（即片晶、放射状的小纤维和球晶）被两种类型的力联系成一个整体。

一种力是聚合物晶体邻近分子链两种类型的力联系成一个整体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只有足够长的分子才能起到这种系带作用，没有它的系带分子只有足够长的分子才能起到这种系带作用，没有它们，球晶就会离散正因如此，低分子量是脆的，几十应变只有们，球晶就会离散正因如此，低分子量是脆的，几十应变只有左右，也会断裂工业用的相对分子质量一般为万到万，这种树左右，也会断裂工业用的相对分子质量一般为万到万，这种树脂在片晶之间有足够量的系带分子形成这种聚合物的屈服点几脂在片晶之间有足够量的系带分子形成这种聚合物的屈服点几乎与相对分子质量无关进一步提高树脂的相对分子质量会明显乎与相对分子质量无关进一步提高树脂的相对分子质量会明显降低断裂伸长率（从降到），并明显提高拉伸强度（从提高到）降低断裂伸长率（从降到），并明显提高拉伸强度（从提高到）l相对分子质量也影响制品的冲击强度低分子量制品较脆，相对相对分子质量也影响制品的冲击强度低分子量制品较脆，相对分子质量增加，冲击强度增加当相对分子质量到达分子质量增加，冲击强度增加。

当相对分子质量到达—万时，冲万时，冲击强度可打到很高击强度可打到很高②②支化度的影响支化度的影响 l当的支化度增加时，其结晶度和片晶的厚度降低，这种变化明显地改变了树脂的机械性能影响最大的两个性能是拉伸强度和拉伸伸长率随支化度的增加，树脂变得更软，更富有弹性每个碳原子的支链数由增加到，树脂的拉伸强度大约由降到，但其拉伸伸长率却由增加到机械性能差别来源于支链性质和支化度的差别，即线型几乎不含短支链，支化度低的有一些控制的短支链，而既有短支链，也有长支链 ③③定向的影响定向的影响 l 定向对的机械性能有重要的影响用高度定向和不定向的树脂制成有同样横截面的制品，前者的强度大约是后者的倍这种现象可用聚合物的机械强度是由晶体之间链结数决定的理论来解释系带链固定在相邻的小晶粒上，并把它们结合在一起（图）因为这些链结很少，故晶体间的界面是聚合物的最弱点在聚合物拉伸并脱离其起始形态的过程中晶体间的链结数明显增加，聚合物强度从而明显增强定向也能明显提高聚合物的刚性，高定向的丝的弹性模量大约可增加倍只要技术上可使用高度定向的材料，如制纤维绳索和薄膜，那么引入定向的结构就可以提供明显的优势例如，如果一个薄膜中的大部分分子能够在薄膜平面内定向，那么它就能够达到最好的强度平衡。

l对于高分子量的树脂，可用一些特殊的加工技术增加晶体之间的链结数例如，可使固体在℃左右，—的低温条件下挤出，并从溶液中连续地涂覆薄膜或纤维（凝胶纺）铸膜或纤维再被冷拉伸到倍，这种加工可产生高浓度的系带分子用凝胶纺工艺制得的纤维是透明的，聚合物链是完好定向的这些纤维具有超高模量（可高到）和高拉伸强度（—）四、成型加工四、成型加工l可用很宽的不同加工法制造以乙烯为主要原料，丙烯、丁烯、己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用淤浆聚合或气相聚合工艺，所得到的聚合物经闪蒸、分离、干燥、造粒等工序，获得颗粒均匀的成品包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑▲挤塑挤塑 l用于挤塑生产的品级一般具有小于的熔体指数和中宽到宽的在加工过程中，低的可获得适宜的熔体强度更宽品级更适于挤塑，因为它们具有更高的生产速度，较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少l　　有许多挤塑用途，如电线、电缆、软管、管材和型材管材应用范围从用于天然气小截面黄管到直径用于工业和城市管道的厚壁黑管大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速l　　板材和热成型：许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由制成的，具有韧性、重量轻和耐用性。

其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里，这是基于具有韧性、耐化学性和不渗透性▲吹塑吹塑 l在美国销售的 ／以上用于吹塑用途这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐吹塑品级的特性指标，如熔体强度、－和韧性，与用于片材和热成型应用级相似，故相似品级可以采用l　　注射吹塑通常用于制造更小的容器（小于），用于包装药品、洗发液和化妆品这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角，不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤尽管有某些窄品级用于改进表面光洁度，一般使用中宽到宽品级▲注塑注塑 l有数不清的应用，范围从可重复使用的薄壁饮料杯到－罐，消费国内生产的的／注塑品级一般熔体指数～，有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级用途包括日用品和食品薄壁包装物；有韧性、耐用的食品和涂料罐；高抗环境应力开裂应用，如小型发动机燃料箱和－垃圾罐▲滚塑滚塑 l采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料，使其在热循环中熔融并流动滚塑使用两类：通用和可交联类通用级／通常的密度范围从 ．到 ．／，具有窄，使产品具有高冲击性和最小的翘曲，其熔体指数范围一般为—。

更高品级通常不适用，因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性l　　高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能这些品级在模塑周期的第一段，流动性好，而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性耐磨性和耐气候性可交联唯一适用于大型容器，范围从－运输各种化学品储罐到，－农用储箱▲薄膜薄膜 l薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法大多数用于薄膜，通用低密度（）或线性低密（）都可用薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方例如，膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装五、工程应用及制品五、工程应用及制品 的工程应用范围很广泛，例如，中空吹塑制品、注塑制品、薄膜、管材、单丝制品等①①中空制品中空制品 l包括大型、中小型、多层共挤压等类型大型中空制品包括化学工业中的各种容器制品，中小型中空制品包括日用品器皿、药用瓶、儿童用品等多层挤压中空制品用于药品、食品包装，汽车油箱等 日用器皿：日用器皿：药用瓶：药用瓶：儿童用品：儿童用品：食品包食品包装：装：汽车油箱：汽车油箱：②②注塑制品注塑制品 饮料、啤酒周转箱：饮料、啤酒周转箱：工程用机械零部件：工程用机械零部件：③③薄膜制品薄膜制品 l包括有微薄膜（微米），薄膜、重型包装膜、多孔膜、地膜包括有微薄膜（微米），薄膜、重型包装膜、多孔膜、地膜 ④④管材制品管材制品 l包括有大口径管、双壁波纹管、固体输送管、天然气管等。

包括有大口径管、双壁波纹管、固体输送管、天然气管等 大口径管：大口径管：天然气管：天然气管：⑤⑤单丝制品单丝制品 l包括渔用网具、网绳、网箱等，其使用寿命是麻网的三倍，其价格远低于尼龙网单丝还是制作纱窗的材料 纱窗：纱窗：网具、网绳、网箱：网具、网绳、网箱：参考文献：参考文献：l、《常用合成树脂的性能和应用手册》 陈乐怡，张从容，雷燕湘 等编著l出版地：北京 出版社：化学工业出版社 材料科学与工程出版中心 出版日期：年月l、《乙烯及其部分衍生物工业基础》 安钢 主编 l 出版地：北京 出版社：化学工业出版社 出版日期： 年月l、《实用聚乙烯》 罗河胜 主编l 出版地：广东 出版社：广东科技出版社 出版日期：年月l、杂志《当代化工》《高密度聚乙烯技术进展》 作者：李兵l 中油抚顺石化公司大乙烯项目建设筹备组 辽宁 抚顺l 年月 第卷 第期 页数：—l、百度百科：高密度聚乙烯 l 网址：谢谢观赏！谢谢观赏！^ ^ BYE!^ ^ BYE!。