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1、聚乙烯樹(shù)脂(resin)是指遇熱變軟,具有可塑性的天然高分子化合物的統(tǒng)稱(chēng)。一般是無(wú)定型的透明或半透明的固體或半固體。樹(shù)脂的用途樹(shù)脂是制造合成塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料、離子交換樹(shù)脂等產(chǎn)品的主要原料。樹(shù)脂按來(lái)源分類(lèi)天然樹(shù)脂→天然橡膠、樹(shù)膠、蟲(chóng)膠、琥珀等合成樹(shù)脂→由單體合成或天然高聚物改性獲得§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料塑料(plastics)是以樹(shù)脂為主要成分,適當(dāng)加入(或不加)添加劑(填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、顏料等),可在一定溫度、壓力下塑化成型,而產(chǎn)品最后能在常溫下保持形狀不變的一類(lèi)高分子材料。塑料與樹(shù)脂的區(qū)別樹(shù)脂是純的高聚物,而塑料是以樹(shù)脂為主的高聚物
2、制品。塑料的分類(lèi)按塑料受熱后性能變化分類(lèi)熱塑性塑料熱固性塑料§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料Polyethylene非極性強(qiáng)-絕緣性規(guī)整性好-結(jié)晶度、力學(xué)性能§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料主要原料★乙烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)乙烯CH2=CH2,是最簡(jiǎn)單的烯烴。常溫常壓是略帶芳香氣味的無(wú)色可燃?xì)怏w。幾乎不溶于水,化學(xué)性質(zhì)活潑。物理參數(shù)如下:相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn),℃沸點(diǎn),℃相對(duì)密度(液體,-103.8℃)臨界溫度,℃28.05-169.4-103.80.56999.90臨界壓力,MPa自燃點(diǎn),℃聚合熱,kJ/mol爆炸極限,%4.97537953.02-34§2-1聚乙
3、烯樹(shù)脂及塑料★乙烯的主要生產(chǎn)方法乙烯的主要生產(chǎn)方法液化天然氣、液化石油氣分離焦?fàn)t煤氣分離乙醇催化脫水輕柴油、重油、原油裂解氣分離-PE分類(lèi)按照聚乙烯的結(jié)構(gòu)性能可以分為:高密度聚乙烯(HDPE)低密度聚乙烯(LDPE)超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)線性低密度聚乙烯(LLDPE)§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料(a)高密度PE分子鏈(b)低密度PE分子鏈(c)線性低密度PE分子鏈§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料-聚乙烯樹(shù)脂的合成高壓聚合法(ICI法)以高純度乙烯為原料,在150-300MPa壓力、170~200℃溫度下,以氧氣、有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物作為引發(fā)劑進(jìn)行自由基聚
4、合,制得密度較低(0.91~0.93g/cm3)、結(jié)晶度為55%~65%的LDPE?!?-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料-低密度聚乙烯LDPE,也稱(chēng)為高壓聚乙烯,游離基聚合反應(yīng),產(chǎn)品中存在大量支鏈結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)缺乏規(guī)整性,因此結(jié)晶度小,導(dǎo)致它的耐熱性、耐溶劑性、硬度也較差;但是它的電絕緣性優(yōu)良,柔軟性好,耐沖擊性能和透明性也比較好;具有良好的透氣性。§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料-LDPE用途主要做成薄膜用于食品包裝、商業(yè)和工業(yè)包裝、購(gòu)物袋、垃圾袋等,特別是用于農(nóng)用薄膜(50%-60%);家用器皿、玩具、醫(yī)用注射器;牛奶及果汁飲料包裝盒的涂覆等;各種電線電纜的絕緣和護(hù)套?!?-1
5、聚乙烯樹(shù)脂及塑料-聚乙烯樹(shù)脂的合成中壓聚合法(Philips法)以乙烯為原料在1.5-8.0MPa壓力、130~270℃的條件下,以過(guò)渡金屬為催化劑,烷烴為溶劑,按配位機(jī)理制得密度為0.93~0.94g/cm3、結(jié)晶度為90%的MDPE。但因催化劑的催化效率和工藝流程都不及現(xiàn)在的高效催化劑,故中壓法也逐漸退出生產(chǎn)線?!?-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料-聚乙烯樹(shù)脂的合成低壓聚合法(Ziegler法)以高純度乙烯為原料,用Ziegler-Natta高效載體鈦系作為催化劑[催化劑組成:主催化劑TiCl4、載體MgCl2、助催化劑Al(C2H5)3],H2做分子量調(diào)節(jié)劑,在汽油溶
6、劑中進(jìn)行配位聚合反應(yīng),制得密度為0.94~0.96g/cm3的HDPE。采用同樣方法,不加H2調(diào)節(jié)分子量,即可合成超高分子量聚乙烯(UHMWPE),相對(duì)分子量在150萬(wàn)以上,密度為0.92~0.94g/cm3,結(jié)晶度為80%~85%。§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料重組分三乙基鋁四氯化鈦乙 烯引發(fā)劑配制精制處理水處理水聚乙烯成品造粒過(guò)濾干燥干燥干燥精制循環(huán)稀釋劑閃蒸閃蒸去分餾輕組分濕聚合物稀釋劑反應(yīng)器精餾塔分餾塔回餾罐-高密度聚乙烯HDPE,也稱(chēng)為低壓聚乙烯,由于它的分子量比較高,支鏈短而且少,因此密度較高,拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲模量、硬度等性
7、能都優(yōu)于LDPE,但沖擊強(qiáng)度比LDPE差。耐熱性比較高,最高使用溫度100℃,最低使用溫度-70℃。透氣性為L(zhǎng)DPE的1/5,特別適用于包裝防潮物品?!?-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料-HDPE用途HDPE可制成吹塑制品,用于日用容器、醫(yī)用藥瓶、汽車(chē)油箱、化學(xué)品儲(chǔ)罐等;飲料和食品的中轉(zhuǎn)箱、機(jī)器零件等塑料制品;食品和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的包裝、農(nóng)用地膜、購(gòu)物袋等;制成管材類(lèi),如天然氣管、煤氣管、固體輸送管、城市排水管、農(nóng)用灌溉管等;單絲類(lèi),如漁網(wǎng)、建筑用安全網(wǎng)、民用紗窗網(wǎng)等;用于發(fā)泡制品,可作合成木材和合成紙。§2-1聚乙烯樹(shù)脂及塑料-UHMWPE超高分子量聚乙烯,分子結(jié)構(gòu)和HDPE
8、相似,呈線型結(jié)構(gòu)。常規(guī)的