聚乙烯化工材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及應(yīng)用發(fā)展研究

摘 要：在高分子中聚乙烯的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，但是其種類較多，不同加工方法材料性質(zhì)不同，因此知識(shí)量比較大，學(xué)習(xí)比較困難。為了完全掌握這些內(nèi)容，深入研究聚乙烯化工材料，掌握材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，必須進(jìn)行總結(jié)、對(duì)比，通過(guò)對(duì)比不同進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶，提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：聚乙烯；化工材料；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.228

1 分析聚乙烯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

聚乙烯結(jié)構(gòu)是通過(guò)-CH2-單元連接得到的，由于其品種較多，不同品種之間的性能也會(huì)產(chǎn)生很大的差距，產(chǎn)生差距的原因是分子的密度、結(jié)構(gòu)不同。其主要使用利用乙烯CH2=CH2加成聚合得到，其屬于結(jié)晶熱塑性樹脂，當(dāng)使用的聚合方法不同時(shí)，聚乙烯的聚合度、分子量、化學(xué)結(jié)構(gòu)、其他性質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化。除此之外，聚合方式還會(huì)影響支鏈度和支鏈類型。根據(jù)分子質(zhì)量的高低不同，還可以將其劃分為線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯，對(duì)于低密度聚乙烯而言，其密度很低，材質(zhì)很軟，可以加工為農(nóng)用塑料薄膜、塑膠袋；對(duì)于高密度聚乙烯而言，其具有抗環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐蒸汽滲透性、耐油性、耐溫性等，另一方面，還具有很好的耐寒性、抗沖擊性，因此經(jīng)常在注塑、吹塑等方面使用；對(duì)于 線型低密度聚乙烯而言，是乙烯與少量高級(jí)α-烯烴在催化劑存在下聚合而成之共聚物，具有抗彎曲、高模量的特點(diǎn)[1]。

2 分析聚乙烯材料的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

對(duì)于聚乙烯而言，其屬于半透明材料，比水還輕，對(duì)人體沒有傷害，具有很好的介質(zhì)性能，最低的使用溫度在70-100℃范圍，除此之外，其具有化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，一般不會(huì)溶于溶劑中，吸水性不好，具有很好的電絕緣性。當(dāng)結(jié)晶度適合時(shí)，隨著分子的增大其透明度開始提高，其熔點(diǎn)在132-135 ℃之間，而低密度的聚乙烯材料熔點(diǎn)是在112℃以下，其在常溫下很難溶于其他溶劑中，如果將溫度控制在70 ℃以上，低密度聚乙烯可以在三氯乙烯溶液、甲苯溶液中溶解。聚乙烯材料具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，在常溫下聚乙烯材料可以耐氫氧化鉀、胺類、磷酸、鹽酸的腐蝕，但是其會(huì)受到硫酸、硝酸的腐蝕；容易受到臭氧分解、熱氧化、光氧化等，如果在紫外線的作用下，其還會(huì)出現(xiàn)分解。一般將聚乙烯材料應(yīng)用到塑料的加工中，選用成型加工方法，當(dāng)選用加工方法不同時(shí)，得到材料的密度也不同，因此在研究中，必須熟練掌握其加工方法，清楚不同加工方法得到材料性質(zhì)的不同，為以后的學(xué)習(xí)、研究提供有效的依據(jù)[2]。

聚乙烯具有很好的耐腐蝕性，可以氯化，可以增強(qiáng)玻璃纖維，低壓聚乙烯的剛性、熔點(diǎn)、強(qiáng)度、硬度都比較高，具有很好的耐輻射、導(dǎo)電性；對(duì)于高壓聚乙烯而言，主要用于制作薄膜；對(duì)于超高分子量聚乙烯而言，由于彈性較高，而且具有很好的耐磨性，因此都是作為加工零件的原材料。在學(xué)習(xí)這方面知識(shí)時(shí)，可以根據(jù)不同聚乙烯特點(diǎn)的不同進(jìn)行記憶和研究，提高學(xué)習(xí)效果，通過(guò)其特點(diǎn)不同掌握不同聚乙烯材料的特點(diǎn)[3]。

3 聚乙烯材料當(dāng)前主要的用途分析

3.1 聚乙烯中空制品

聚乙烯材料有很多種加工方法，例如包括注射、擠出、吹塑成型方式，在日雜、纖維、中空制品、薄膜中都有很廣泛的應(yīng)用，下面就分析其在中空制品中的使用情況。對(duì)于高密度聚乙烯材料而言，其具有很高的強(qiáng)度，非常適合加工成中空制品。使用吹塑法將聚乙烯材料加工成槽、罐、桶、瓶等容器，還可以使用澆鑄的方式將聚乙烯材料加工成貯罐、槽車罐等。將聚乙烯樹脂加工成中空制品在市場(chǎng)中應(yīng)用范圍最廣，為了提高中空制品的質(zhì)量，必須注意對(duì)聚乙烯原材料的選擇，除此之外，在加工過(guò)程中，技術(shù)人員要掌握不同熔體流動(dòng)速率樹脂對(duì)中空制品性能產(chǎn)生的影響，常用的中空制品包括低密度聚乙烯容器、高密度聚乙烯等。

3.2 分析聚乙烯纖維實(shí)踐應(yīng)用情況

聚乙烯纖維的伸長(zhǎng)和丙綸比較接近，其吸濕效果和丙綸類似，一般在大氣環(huán)境下其回潮率等于0，除此之外，聚乙烯纖維的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，具有很好的 耐腐蝕性、耐濕熱性、耐化學(xué)藥品性，但是該材料也有一定的缺點(diǎn)，例如耐熱性能較差，試驗(yàn)得知其熔點(diǎn)在110～120℃范圍，和其它纖維熔點(diǎn)相比較低，因此抵抗熔孔的性能很差，該材料具有很好的電絕緣性。聚乙烯纖維在陽(yáng)光的照射下容易發(fā)生老化。乙綸和聚乙烯纖維相比，其價(jià)格很低，因此在實(shí)踐中可以制作成膜裂纖維、扁絲、鬃絲，還可以將其制作成包裝布、過(guò)濾布等[4]。

4 分析聚乙烯材料以后的發(fā)展方向

4.1 分析聚乙烯的共混改性發(fā)展

主要是將線型低密度聚乙烯與低密度聚乙烯進(jìn)行混合，然后進(jìn)行薄膜、其他制品的加工，性能要比低密度聚乙烯好很多。除此之外，聚乙烯還可以和乙丙橡膠共同混合加工，得到熱塑性彈性體。

4.2 分析氯磺化聚乙烯的改進(jìn)

對(duì)于氯磺化聚乙烯的加工而言，當(dāng)聚乙烯和含有二氧化硫的氯發(fā)生反應(yīng)后，在分子中有一部分的氫原子開始被氯、磺酰氯基團(tuán)替代，最后就得到了氯磺化聚乙烯。在工業(yè)方面加工時(shí)主要使用懸浮法，其性能優(yōu)勢(shì)比較明顯，例如耐光、耐臭氧、耐磨、抗拉強(qiáng)度較好、耐化學(xué)腐蝕、耐油、耐熱性好。

5 總結(jié)

通過(guò)以上對(duì)聚乙烯化工材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、聚合方式、材料分類、應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)聚乙烯化工材料的種類眾多，不同加工成型方式得到的材料性能也有很大不同。因此在以后的學(xué)習(xí)中，為了掌握這方面的內(nèi)容，要結(jié)合不同材料的特點(diǎn)進(jìn)行記憶和學(xué)習(xí)，反向推理出材料的加工方法，材料的結(jié)構(gòu)情況等，提高學(xué)習(xí)效率，避免在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)遺漏。

參考文獻(xiàn)：

[1]李婷.聚乙烯化工材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用發(fā)展[J].化學(xué)工業(yè)，2014，32（01）：20-24.

[2]高瑋，郝同輝，張作才等.不同發(fā)泡層數(shù)低密度聚乙烯雙層材料的制備及性能[J].高分子材料科學(xué)與工程，2016（06）：68-73.

[3]陳學(xué)連，梁文斌，牛艷華等.耐溫防腐鋼襯聚乙烯材料的性能研究[J].化工新型材料，2015（06）：54-56.

[4]白云翔，張軍，張春芳等.低密度聚乙烯/4A沸石共混微孔膜的熱致相分離法制備及其結(jié)構(gòu)與性能研究[J].化工新型材料，2011，39（11）：97-101.

作者簡(jiǎn)介：劉元恒（2000-），男，湖北武漢人，研究方向：化工材料。endprint