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高密度聚乙烯(HDPE)介绍

HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出,但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。

生产和催化剂

PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。

淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚 乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂,就 生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线,可每小时生产PE40000磅以上。

新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础 的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。

菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂 生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。

举例来说,生产显著不同分子量产 品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。

主要特性

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE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 (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。HDPE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-40F低温度下均如此。

各种等级HDPE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HDPE品级;在性能上达到最佳的平衡。

密度:这是决定HDPE特性的主要变量,虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少数的其它共聚单体,如1一丁烯、l 一己烯或 1一辛烯,也经常用于改进聚合物性能,对HDPE,以上少数单体的含量一般不超过1%-2%。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由 密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按 ASTM D1248规定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范围0.926~0.940g/CC。其它分类法有时把 MDPE归类于HDPE或LLDPE。

均聚物具有最高密度、最大的刚度,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有很差抗环境应力开裂性(ESCR)。ESCR是PE抗由机械或化学应力 所引起的 开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性能,例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低 的密度改进其冲击强度和E-SCR。
高密度聚乙烯(HDPE)介绍

HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出,但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。

生产和催化剂

PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。

淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚 乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂,就 生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线,可每小时生产PE40000磅以上。

新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础 的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。

菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂 生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。

举例来说,生产显著不同分子量产 品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。

主要特性

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE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 (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。HDPE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-40F低温度下均如此。

各种等级HDPE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HDPE品级;在性能上达到最佳的平衡。

密度:这是决定HDPE特性的主要变量,虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少数的其它共聚单体,如1一丁烯、l 一己烯或 1一辛烯,也经常用于改进聚合物性能,对HDPE,以上少数单体的含量一般不超过1%-2%。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由 密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按 ASTM D1248规定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范围0.926~0.940g/CC。其它分类法有时把 MDPE归类于HDPE或LLDPE。

均聚物具有最高密度、最大的刚度,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有很差抗环境应力开裂性(ESCR)。ESCR是PE抗由机械或化学应力 所引起的 开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性能,例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低 的密度改进其冲击强度和E-SCR。
扬子石化高密度聚乙烯

 

1、结构简式:[-CH2-CH2-]n

分子式:(C2H4n

2、性质
本色、圆柱状或扁圆状颗粒,颗粒光洁,粒子的尺寸在任意方向上应为 2mm~5mm,无机械杂质, 具热塑性 。粉料为本白色粉末,合格品允许有微黄色。 常温下不溶于一般溶剂,但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀,在 70℃以上时稍溶于甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数酸碱的侵蚀。吸水性小,在低温时仍能保持柔软性,电绝缘性高。

3、生产方法
以高纯度乙烯为主要原料,丙烯或 1-丁烯为共聚单体,以己烷为溶剂,使用高活性催化剂在约78℃~85℃、0.13MPa~0.70MPa低压条件下进行聚合,再经干燥、混炼、挤压、造 粒、筛分、均化等,得到密度为0.940g/cm 3 ~0.970g/cm 3 的聚乙烯颗粒。

4、用途
主要用于制造日用品和各类工、农业用品,如薄膜、中空容器、管道、单丝、延伸带、电绝缘制品等。

5、执行标准
高密度聚乙烯树脂共分 22个牌号,其中 执行 Q/SHYZ-251-0 2 1 -2002标准的有18个,执行GB 11116-1989的有4个。具体各牌号聚乙烯树脂和熔体流动速率典型值见下表。

齐鲁石化高密度聚乙烯

序号

牌 号

熔体流
动速率

序号

牌 号

熔体流
动速率

1

1300J(注塑类)

14.5

12

6500B(吹塑类)

0.25

2

2100J(注塑类)

6.5

13

5000S(挤塑类)

0.96

3

2208J(注塑类)

5.5

14

2300J(注塑类)

3.05

4

5200S(挤塑类)

0.35

15

3000F(挤塑类)

2.5

5

6000F(挤塑类)

0.53

16

4000F(挤塑类)

1.1

6

7000F(挤塑类)

0.23

17

5500F(挤塑类)

0.40

7

6100M(挤塑类)

0.14

18

6600F(挤塑类)

0.45

8

6100G(挤塑类)

0.20

19

2200J(注塑类)

5.5

9

5100B(吹塑类)

0.35

20

5000S(挤塑类)

0.95?

10

6200B(吹塑类)

0.40

21

3300F(挤塑类)

1.1

11

6400B(吹塑类)

0.25

22

5200B(吹塑类)

0.25

注 1:熔体流动速率单位为g/10min。
注 2:序号为5、6、18的熔体流动速率测试条件为190 ℃, 5.0kg。其余测试条件为190℃,2.16kg。

 

项目名称

DMDY

1158

DMD

6147

DMD

6145

DGDA

6098

DGDB

2480

DGD

3479

DMD7

006A

熔体流动速率,g/10min(I2.16)
0.08 0.13 0.09 0.1 0.15 7.5
熔体流动速率,g/10min(I21.6) 2.1 10 15.5 11.5 12.5 19
密度,g/cm3 0.952 0.949 0.952 0.950 0.945 0.949 0.957
粉末灰分,% ≤ 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
0.03
拉伸屈服强度,Mpa ≥ 24.0 23.0 23.0 23.0 22.0 22.5 26.0
悬臂梁冲击强度,kJ/m2 ≥





3.5
断裂伸长率,% ≥ 600 600 500 600 500 250 100
定伸模数,MPa




600
耐环境应力开裂,h ≥



1500 500
脆化温度,℃




-50
清洁度
色粒
杂粒
个/kg

3
10
3
10
3
10
3
10

3
10
鱼眼
0.8mm,个/1520cm2
0.4mm,个/1520cm2




1
8


产品特点 高分子量1-丁烯共聚树脂,分子量分布宽,易流动粉末,具有优良的抗冲强度、耐环境应力开裂性能。 良好的韧性、刚度和耐环境应力开裂性能。 良好的韧性、刚度和耐环境应力开裂性能。 高分子量1-丁烯共聚树脂、分子量分布宽,具有良好的的韧性。 1-丁烯共聚产品,分子量分布宽,具有较高的熔体强度良好的耐环境应力开裂和优良的挤出性能。 耐环境应力开裂性好。 丙烯共聚产品,具有较高的刚性、较好的流动性。
用途 吹塑产品,用于容积大于200L-1000L的各类容器。 吹塑小于200L的容器。 小于100L的容器如桶、储罐。 薄膜专用树脂。制作各种高强度薄膜、微膜。也可用于制作中空容器等。 管材专用树脂,用于生产水管、煤气管、大直径管。也可用于制作薄膜、中空容器等。 电缆专用树脂,用于挤出电线电缆护套。 注塑产品,用于周转箱、食品箱、玩具及其他通用部件。


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