聚乙烯的性能及應用

袁金林

摘 要：工業上，聚乙烯（PE）是由乙烯單體經自由基聚合而成，它是典型的熱塑性結晶型聚合物。常溫下，其外觀呈乳白色半透明的蠟質狀固體，質輕，易燃燒，無毒無味，耐化學腐蝕性強，具有良好的耐低溫性和電絕緣性。

關鍵詞：聚乙烯;無毒;易燃;耐腐蝕;電絕緣

Abstract：In industry， polyethylene （PE） is a typical thermoplastic crystalline polymer formed by free radical polymerization of ethylene monomer. At room temperature， its appearance is milky translucent waxy solid， light， easy to burn， non-toxic and tasteless， strong resistance to chemical corrosion， with good low temperature resistance and electrical insulation.

Keywords：polyethylene， non-toxic;flammable;corrosion resistance;electrical insulation

1 聚乙烯簡介

聚乙烯（polyethylene，簡稱PE）是乙烯經自由基聚合而得的一種熱塑性樹脂。聚乙烯無毒，無臭，手感似蠟，具有良好的耐低溫性能（其最低使用溫度可達-100～

-70℃），化學穩定性好，能耐大多數酸堿的腐蝕，但不耐具有氧化性質的酸。常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優良。[1]

1.1 三種主要聚乙烯的分子鏈結構比較

上--LDPE ? ? ? ? ? 中--LLDPE ? ? ? ? ? 下--HDPE

①LDPE的分子形態成樹枝狀;結晶能力較弱;

②HDPE分子鏈上側基比較少，分子鏈為線型結構，結晶能力較強;

③LLDPE結構介于LDPE、HDPE之間。

1.2 三種主要聚乙烯產品的性能比較

2 聚乙烯的常用性能指標

聚乙烯的常用性能指標很多，主要涉及熱學性能、力學性能、光學性能、電性能等，具體包括常見的熱變形溫度、熔體流動速率、沖擊、透光率、霧度、介電系數、擊穿電壓強度等。

2.1 聚乙烯的常用性能指標--熱學性能

熔體流動速率：熔體質量流動速率（MFR）：熱塑性樹脂在外界給定一定溫度和負荷下，熔體在10min內通過標準口模的重量值，以（g/10min）來表示。

MFR↑→熔體黏度↓→流動性好→容易獲得形狀

MFR↓→熔體黏度↑→流動性差→不易獲得形狀

2.2 聚乙烯的常用性能指標--力學性能

2.2.1 拉伸性能

塑料的拉伸性能是塑料力學性能中常見性能之一。其拉伸性能的好壞，可以通過拉伸試驗進行測試。在拉伸性能的測試中，一般測試項目為拉伸屈服應力、拉伸強度、斷裂拉伸應變等。

2.2 彎曲性能

許多樹脂構件或產品在使用中大都要承受彎曲應力的作用。彎曲試驗常用來檢驗樹脂材料在經受彎曲負荷作用時的力學性能。在彎曲性能的測試中，通常的測試項目為彎曲應力、彎曲模量等。

2.3 聚乙烯的常用性能指標--光學性能

2.3.1 透光率

通常情況下，透光率是體現樹脂透明程度的一個特別重要的性能指標。透光率越高，表明樹脂的透明性越好;反之透光率越低，表明樹脂的透明性越差。

2.3.2 霧度

霧度是用來表征樹脂材料光學性能的一種方法，又叫濁度，它是用來表征樹脂材料透明或不透明或混濁的程度。霧度產生的原因是光在材料的外部表面或內部發生散射造成的混濁或云霧狀外觀。霧度越小，表明樹脂材料透光率越好;反之，透光率越差。

2.4 聚乙烯的常用性能指標--電性能

聚乙烯分子鏈中僅含有碳、氫原子，分子結構中沒有極性基團。聚乙烯的電阻率高，其耐腐蝕、抗老化能力強，所以適宜于制作高頻的電絕緣材料。

3 聚乙烯的應用

3.1 聚乙烯的應用--LDPE

LDPE質輕、透明性好、耐寒、易于加工，是塑料材料中應用最為廣泛的材料之一。可用于重包裝袋、涂覆料、垃圾袋、電線電纜的包覆、注塑和中空成型（下轉第110頁）（上接第108頁）等。

3.2 聚乙烯的應用--HDPE

HDPE力學強度、耐熱性、化學穩定性優于LDPE。高密度聚乙烯樹脂可采用擠出、注射、吹塑等方法制成所需塑料品。另外，還可成型建筑用裝飾板、百葉窗、合成木材、合成紙、合成膜和成型鈣塑制品等。[2]

3.3 聚乙烯的應用--LLDPE

LLDPE產品已廣泛滲透到聚乙烯的傳統市場，包括包裝、管材、農膜、電纜等。防滲漏地膜是LLDPE膜料市場發展的新方向。可用作廢物池或廢渣填埋襯墊，防止污染物滲漏或污染周圍環境。LLDPE的 65%～ 70%用于制作薄膜。[3]

4 結語

隨著我國國民經濟的持續發展，聚乙烯因其質輕、無味、無臭、無毒、耐酸堿鹽腐蝕、耐低溫、絕緣性好、使用壽命長等特點，已作為一種新型高分子材料滲透到工業、農業、軍工、交通、食品包裝、醫療器械、航空航天、海洋開發、能源、信息等領域，并有逐步替代木材、鋼鐵之勢。

科技進步，催生和孕育了塑料工業，塑料的大量使用，反過來又推動和加速了科技和人類社會的進步，現在塑料制品業已成為我國國民經濟發展中不可或缺的重要材料。[4]塑料制品的使用也有兩面性，其優點就是為我們生活帶來方方面面的便利，不足就是其制作原料來源于石油、煤或天然氣，消耗我們寶貴的不可再生資源。此外，廢舊塑料的處理已成為一個嚴峻的課題，據統計，每年有數百萬噸廢塑料流向海洋，對海洋帶來嚴重的污染。所以現在人類急需開發降解廢棄塑料的新技術，讓塑料這一偉大的發明持續造福人類。

參考文獻：

[1]張志國.塑料熱成型技術問答[M].北京：印刷工業出版社，2012：23.

[2]周殿明.塑料成型技術[M].北京：機械工業出版社，2014 （10）.

[3]馮永彬.線性低密度聚乙烯的生產與應用[J].才智，2013 （23）：252-252.

[4]陳昌杰.倡導綠色包裝促塑料工業的發展[J].塑料包裝，2010（6）：1-7.