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聚乙烯有哪些性能

 一般特性

聚乙烯树脂为无毒、无味的白色粉末或颗粒,外观呈乳白色,有似蜡的手感,吸水率低,小于0.01%。聚乙烯膜透明,并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透气性较大,不适于保鲜包装而适于防潮包装。易燃、氧指数为17.4,燃烧时低烟,有少量熔融落滴,火焰上黄下蓝,有石蜡气味。聚乙烯的耐水性较好。制品表面无极性,难以粘合和印刷,经表面处理有所改善。支链多其耐光降解和耐氧化能力差。 

其分子量在1万~10万范围内。分子量超过10万的则为超高分子量聚乙烯。分子量越高,其物理力学性能越好,越接近工程材料的要求水平。但分子量越高,其加工的难度也随之增大。聚乙烯熔点为100~130℃其耐低温性能优良。在-60℃下仍可保持良好的力学性能,但使用温度在80~110℃。 

常温下不溶于任何已知溶剂中,70℃以上可少量溶解于甲苯乙酸戊酯三氯乙烯等溶剂中。 

化学特性

聚乙烯化学稳定性较好,室温下可耐稀硝酸稀硫酸和任何浓度的盐酸氢氟酸磷酸甲酸醋酸氨水、胺类、过氧化氢氢氧化钠氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀,如发烟硫酸浓硝酸铬酸硫酸的混合液。在室温下上述溶剂会对聚乙烯产生缓慢的侵蚀作用,而在90~100℃下,浓硫酸和浓硝酸会快速地侵蚀聚乙烯,使其破坏或分解。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解,在紫外线作用下容易发生降解,炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反应。

力学特性

聚乙烯的力学性能一般,拉伸强度较低,抗蠕变性不好,耐冲击性好。冲击强度LDPE>LLDPE>HDPE,其他力学性能LDPE结晶度和相对分子质量的影响,随着这几项指标的提高,其力学性能增大。耐环境应力开裂性不好,但当相对分子质量增加时,有所改善。耐穿刺性好,其中LLDPE最好。

热学特性

聚乙烯的耐热性不高,随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。耐低温性能好,脆性温度一般可达-50℃以下;并随相对分子质量的增大,最低可达-140℃。聚乙烯的线膨胀系数大,最高可达(20~24)×10-5/K。热导率较高。

电学特性

因聚乙烯无极性,所以具有介电损耗低、介电强度大的电性能优异,即可以做调频绝缘材料、耐电晕性塑料,又可以做高压绝缘材料。

环境特性

聚乙烯属于烷烃惰性聚合物,具有良好的化学稳定性。在常温下耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀,但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硝酸和铬酸等。聚乙烯在60℃以下不溶于一般溶剂,但与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长期接触会溶胀或龟裂。温度超过60℃后,可少量溶于甲苯乙酸戊酯三氯乙烯松节油矿物油石蜡中;温度高于100℃,可溶于四氢化萘 

由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键,日晒、雨淋都会引起老化,需要加入抗氧剂光稳定剂改善。加工特性

因LDPE、HDPE的流动性好,加工温度低,粘度大小适中,分解温度低,在惰性气体中高温度300℃不分解,所以是一种加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高,需要增加电机功率20%~30%;易发生熔体破裂,需增加口模间隙和加入加工助剂;加工温度稍高,可达200~215℃。聚乙烯的吸水率低,加工前不需要干燥处理。

聚乙烯熔体属于非牛顿流体,粘度随温度的变化波动较小,而剪切速率的增加下降快,并呈线性关系,其中以LLDPE的下降最慢。

聚乙烯制品在冷却过程中容易结晶,因此,在加工过程中应注意模温。以控制制品的结晶度,使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收缩率大,在设计模具时一定要考虑。


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