构介于线型高密度聚乙烯和带有长支链的高压法低密度聚乙烯之间,所以其物理机械性能优于普通低密度聚乙烯。
在机械性能方面,线型低密度聚乙烯拉伸强度比普通低密度聚乙烯高50~ 70%,伸长率高50%以上,耐冲击强度、穿刺强度及耐低温冲击性能均比低密度聚乙烯好。
在物理性能方面,在相同密度情况下,线型低密度聚乙烯的熔点比低密度聚乙烯高,使用温度范围宽,允许使用温度比低密度聚乙烯高10~15℃。用途:线型低密度聚乙烯可以替代低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋转成型制品及电线电缆包覆材料等。制得的产品机械性能比低密度聚乙烯好。所以,制造相同强度的制品时,线型低密度聚乙烯制品可减薄。
1.3.4 中密度聚乙烯(MDPE)
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物化性质:密度为0.926~0.940g/cm,分子结构为支链数介于高密度聚乙烯与低密度聚乙烯之间的线型高分子。结晶度为70~75%,软化温度110~115 ℃,除兼有高,低密度聚乙烯的性能外,还具有优良的抗应力开裂性、刚性及耐热性。
表1-1 高、中、低密度聚乙烯性能比较表
指标名称 ASTM 测试法 6
低密度 中密度 高密度 物理性能 机械性能 热性密度,g/cm3 平均分子量透明性透气速率(相对值) D792 0.910~0.925 ~3╳105 半透明1 0.926~0.940 ~2╳105 半透明1 1/3 0.941~0.965 ~1.25╳105 不透明1/3 伸长率,%洛氏硬度拉伸强度,Mpa (kgf/cm2) D638 A785 90~800 D41~D46 3.92~15.68 (40~160) 50~600 D50~D60 7.84~24.5 (80~250) 104~121 126~135 - 15~100 D60~D70 21.56~38.22 (220~390) 121 126~136 0.4605~0.5192 (11~12.4) 连续耐热温度,℃结晶熔点,℃脆化D746 80~100 108~126 -80~-55 0.3475 (8.3) 能 温度,℃热导率,W/(m?K) (10-4cal/cm2s2℃) 电性能 耐弧性,s 介电常数60~100Hz 106Hz 介电损耗角正切值60~100 Hz,106Hz 体积电阻率,Ω2cm 化学性能 弱酸强酸碱 D495 D150 D150 D257 135~160 2.25~2.35 2.25~2.35 <0.0005 >1016 200~235 2.25~2.35 2.25~2.35 <0.0005 >1016 -2.30~2.35 2.30~2.35 <0.0005 >1016 耐受氧化酸侵蚀耐 很耐受氧化酸侵蚀较慢耐 很耐受氧化酸侵蚀较慢耐
1.3.5 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
物化性质:超高分子量聚乙烯的分子量范围说法不一。一般分子量25
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万~100 万者称超高分子量聚乙烯;分子量100 万~500 万以上者称超高分子量聚乙烯。但也有称两者均为超高分子量聚乙烯的。美国试验材料协会规定分子量为300 万~600 万的线型聚乙烯为超高分子量聚乙烯。
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超高分子量聚乙烯密度为0.936~0.964g/cm。熔体指数接近零。热变
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形温度85℃[0.45Mpa(4.6kgf/cm)]。由于超高分子量聚乙烯的分子链特别长,所以具有许多独特的物理、机械及化学性能,属于热塑性工程塑料范畴。
超高分子量聚乙烯耐磨性超过任何其他热塑性塑料。耐冲击性能好,悬臂梁缺口抗冲击强度达196J/m(20kgf2cm/cm),且在低温下仍有很高的耐冲击性。耐腐蚀性和耐环境应力开裂性优良,在100℃温度和100%洗涤液
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中耐环境应力开裂性能大于2000h。拉伸强度高达39.2MPa(400kgf/cm),是普通高密度聚乙烯的2 倍。抗反复疲劳强度高。噪音和振动阻尼性均优良。表面摩擦系数低,自润滑性能优良,添加有机硅油和二硫化钼会进一步提高其自润滑性能。超高分子量聚乙烯本身是生理惰性材料,可用于与药物、食品、肉、家禽及纯水接触的场所。此外,其耐核辐射性能亦优良。超高分子量聚乙烯使用温度为100~ 110 ℃,耐寒性能良好,可在-269℃下使用。
应用:主要用于化学工业、食品和饮料加工机械、铸件、木材加工工业、散装材料处理、医疗上人工移植器官、采矿加工机械、纺织机械及交通运输
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车辆、体育娱乐设备等领域。在这些领域中,由于超高分子量聚乙烯摩擦系数小,耐磨损,耐冲击和耐腐蚀性优良,故可代替钢材,做化工阀门,泵和密封填料,纺织机械的齿轮和皮结等。输送机的蜗轮杆、轴承、轴瓦、煤块滑道,各种料斗和筒仓的衬里材料以及食品加工机械的料斗和辊筒,体育用品的滑球和溜冰场等。
1.3.6 低分子量聚乙烯(LMPE)
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物化性质:分子量500~5000,密度为0.92~0.936 g/cm,软化点60~120 ℃,在140℃时的粘度为0.1~1.5Pa?s(100~1500cP)。产品为白色或微黄色的粉末或颗粒,通常可分为无极性基团的非乳化型产品和有机性基团的乳化型产品两大类。低分子量聚乙烯在常温下不溶于大多数溶剂,加热时溶于苯、甲苯和二甲苯之类的烃类溶剂和三氯乙烯之类的氯代烃溶剂。和聚乙烯以外的高分子不相容,但与其它中等分子量聚合物,如石油树脂、聚丁烯、石蜡、微晶石蜡、蜂蜡、无水羊毛脂及亚麻仁油、矿物油等相溶。它和蜡一样,其电气性能优良。非乳化型产品硬度和熔点比乳化型产品高。乳化型产品一般含羧基、酯基和酮基,酸值一般为4~25,在乳化剂存在时可乳化,可分散在各种阴、阳离子的乳液体系中。
应用:一般低分子量聚乙烯的耐寒性、耐热性、耐化学药品性和耐磨性等均较优良,熔点也较高,所以少量添加到其它各种蜡中可提高其性能。其单独用途有:作塑料的颜料分散剂、润滑剂、印刷油墨的耐磨改进剂、喷漆
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抛光、瓦楞纸板的防潮、纸张涂层、热熔粘合剂、电绝缘材料(浸渍绝缘布或纸)、地板蜡、汽车蜡等。 1.3.7 交联聚乙烯(CLPE)
物化性质:普通交联聚乙烯是由聚乙烯通过化学交联或辐射交联而制得的。交联聚乙烯是分子具有网状结构的热固性塑料,不论高密度聚乙烯还是低密度聚乙烯,通过交联后,其拉伸强度、耐热、防老化性能和耐候性、尺寸稳定性、耐应力开裂性、耐磨性和耐溶剂性均有所提高,且耐蠕变性能优良。交联聚乙烯的软化点可达200℃,耐热性可达140℃。此外,还具有卓越的电绝缘性、耐低温性和耐辐射性能。
应用:主要用作电线电缆的包覆层、也用于制造电机、变压器等耐高电压、高频率的耐热绝缘材料、热收缩薄膜和套管,各种管材(如热水管)、化工生产装置的耐腐蚀部件、容器以及泡沫塑料等。 1.3.8 氯化聚乙烯(CPE)
物化性质:氯化聚乙烯是高密度聚乙烯经氯化反应后的产物。高密度聚乙烯是结晶性高聚物,随着分子链上的氢原子被氯原子所取代,其结晶性下降、变软、玻璃化温度降低。但在氯化聚乙烯中氯含量超过一定值时,玻璃化温度随之增高。因此,氯化聚乙烯的玻璃化温度和熔点可比原来的聚乙烯高或低。
氯化聚乙烯的分子结构中含有乙烯-氯乙烯-1,2-二氯乙烯的共聚合
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