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(一)低密度聚乙烯(LDPE)
LDPE的特性是:(1)LDPE是密度為0.91~0.925g/cm3的白色蠟狀顆粒狀固體,無(wú)味無(wú)嗅無(wú)毒;(2)LDPE是典型的結(jié)晶型聚合物,結(jié)晶度為55%~65%,熔點(diǎn)為105~126℃;(3)LDPE是非極性材料,易帶靜電,表面能低,因而在印刷、復(fù)合前應(yīng)進(jìn)行電暈處理,以提高表面能,加工過(guò)程中,應(yīng)注意防靜電,避免靜電積累影響制品質(zhì)量或電火花放電,引起火災(zāi);(4)LDPE透明性優(yōu)良,熱封性優(yōu)良,可廣泛用于透明低溫冷凍包裝制品的生產(chǎn);(5)LDPE阻濕性優(yōu)良,是制作干燥食品或需要良好防潮物品包裝的原料。但LDPE阻氣性大,易透過(guò)各類氣體;(6)LDPE雖有一定的耐油脂性,但其耐油脂性和耐有機(jī)溶劑性不如聚丙烯,因此,當(dāng)厚度小時(shí),不適宜長(zhǎng)期放置汽油、酒精、油脂等。使用LDPE時(shí),厚度應(yīng)超過(guò)50mm;(7)LDPE具有易燃性,燃燒時(shí),火焰無(wú)煙無(wú)色,且有燒滴現(xiàn)象并有蠟燭氣,是鑒別的一個(gè)特點(diǎn)。
LDPE擠出吹膜時(shí)應(yīng)選擇熔融指數(shù)(MI)為2~6g/10min的吹膜級(jí)粒子,不僅有良好開口性,還有良好熱封性。擠出機(jī)均化段溫度在150~180℃,吹脹比2~3。牽引比應(yīng)與吹脹比平衡。擠吹或注吹中空容器時(shí),選擇MI小于2g/10min的擠吹級(jí)或注吹級(jí)的LDPE粒子,大于2g/10min的粒子易產(chǎn)生瓶子的厚薄不均或根本吹不出好的容器。擠出流涎LDPE膜時(shí),一般選用8~15g/10min的MI,太高的MI膜強(qiáng)度太低,擠出溫度視流涎膜用途而定,如果為熱封用,則溫度不要超過(guò)200℃,如果為復(fù)合用,為了提高PE同其它基材的擠復(fù)牢度,可提高到300℃甚至更高的溫度,但超過(guò)315℃以上時(shí),時(shí)間不能太長(zhǎng),避免分介加大,性能降低。
(二)中密度聚乙烯(MDPE)
中密度聚乙烯是密度為0.926~0.94g/cm3,與LDPE有相同性能的一種聚乙烯,由于密度的提高,MDPE的結(jié)晶度高達(dá)70%~80%,而密度和結(jié)晶度的提高,則提高了MDPE熔融溫度、制品的硬度和強(qiáng)度。MDPE處于LDPE和HDPE之間。應(yīng)當(dāng)指出PE也有用壓延方法成型成片材和薄膜的,但是由于LDPE熔融流動(dòng)性太好,因此,壓延加工都用于PE的填充改性材料中,如:片材用于真空吸塑包裝制品時(shí)。
(三)高密度聚乙烯(HDPE)
高密度聚乙烯(0.94~0.965g/cm3)的剛性、強(qiáng)韌性、機(jī)械強(qiáng)度、耐溶劑性、耐應(yīng)力開裂性都比LDPE好。由于MI<1g/10mm的HDPE有很高的強(qiáng)度,因此,用于垃圾袋是吹膜級(jí)HDPE的重要用途之一,熔點(diǎn)126~136℃,結(jié)晶度超過(guò)90%?;剞D(zhuǎn)成型用HDPE可以選用MI3~20g/10min的粒子或粉末,生產(chǎn)大型高強(qiáng)度的包裝容器。注射周轉(zhuǎn)箱可以用MI為30~50g/10min的HDPE。HDPE成型溫度為180~250℃。HDPE特點(diǎn)是強(qiáng)度很高,透明性差。
(四)線性低密度聚乙烯(LLDPE)
LLDPE除了具有LDPE的一些特性外,它還有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)LLDPE具有*的熱封性,雖然LLDPE的熔融溫度比LDPE要高5℃左右,但LLDPE的熱封性具有良好的似離子性能,即:像離子型聚合物surlyn那樣,熱封面即使有嚴(yán)重的污染,仍舊有高度的熱封強(qiáng)度;熱封時(shí)溫度只要高于起始熱封溫度就可有高熱封強(qiáng)度,而一般的塑料,如:LDPE熱封溫度愈高,熱封強(qiáng)度愈大,因此,如用LLDPE為熱封材料,可只需使用較低的熱封溫度就可達(dá)到高度可靠的熱封強(qiáng)度,適宜于高速熱合機(jī)使用;(2)LLDPE的熔融粘度相當(dāng)?shù)卮螅荓DPE的10倍,而且LLDPE的熔融粘度對(duì)溫度不敏感,而對(duì)加工應(yīng)力的敏感性則很強(qiáng),這就是說(shuō)LLDPE不能用提高溫度的方法來(lái)降低粘度,而只能用提高加工的速度,即:提高剪切應(yīng)力的方法來(lái)提高熔融流動(dòng)性,因此,加工LLDPE的螺桿設(shè)計(jì)是特殊的,主電機(jī)的功率往往是LDPE的2倍以上。我們常常用50%的LDPE+50%LLDPE的混合料來(lái)改善二者的性能,并使之可以在加工LDPE的設(shè)備上加工LLDPE。
(五)茂金屬聚乙烯(mPE)
mPE同以上的各類PE不一樣,它不是用一般的ziegler-Natta催化劑聚合而成的,而是用二茂基氯鋯和甲基鋁氧化物組成的新型催化劑生成的。特點(diǎn)是具有LLDPE同樣的性能,同時(shí)也可以用提高溫度,或提高剪切力的方法來(lái)提高流動(dòng)性。它在塑料包裝上一問(wèn)世就得到廣泛的應(yīng)用。
(六)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
UHMWPE是分子量超過(guò)100萬(wàn)的一種聚乙烯,由于分子量特別高,其熔融流動(dòng)性幾乎為零,不適宜一般加工設(shè)備來(lái)加工,而只適宜于采用熱壓法或者冷壓燒結(jié)法加工,現(xiàn)在利用其加入其它PE的摻混法用擠出法也可擠出,目前除了使用于包裝容器外,還很少作其他用途。
在聚乙烯的配方設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)各類聚乙烯及其乙烯共聚物。如:乙烯同醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯同乙烯醇的共聚物等均有良好的相容性,因此可以共混改性以改善共混物的性能;(2)同一種產(chǎn)品型式,例如:薄膜,可以用多種生產(chǎn)工藝制造。同一種原料,因生產(chǎn)工藝的不同,制得的產(chǎn)品性能上是會(huì)有很大差異的;即使同一種產(chǎn)品同一種原料和生產(chǎn)工藝,使用的工藝參數(shù)不同,產(chǎn)品的性能也會(huì)有差異,因此,在注意生產(chǎn)配方、工藝外還應(yīng)注意到生產(chǎn)中的溫度,剪切應(yīng)力,拉伸比等參數(shù);(3)當(dāng)使用橡膠與塑料共混改性時(shí),使用粉末狀的橡膠,或者應(yīng)使用雙輥煉膠機(jī)充分與塑料混煉,后切粒再生產(chǎn),否則橡膠不易分散入塑料中,而在使用功能性材料如:填充劑,抗氧劑,抗靜電劑等改性時(shí),使用母料,以達(dá)到更加均勻的添加效果;(4)配方的重要原則是在全面滿足制品使用要求的情況下使用價(jià)格*,生產(chǎn)方法zui簡(jiǎn)單的工藝。
塑料的改性有化學(xué)改性和物理改性,共混配方是一種物理改性,層合(Lamination)也是一種改性。即使是二種*相容的材料,也應(yīng)當(dāng)充分混合均勻才能有良好效果。共混物的性能是二個(gè)*相容的物質(zhì)的性能同它在共混物中的重量百分?jǐn)?shù)的乘積之和。
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