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聚乙烯化工材料的结构特点以及应用发展研究

在高分子中聚乙烯的结构最为简单,但是其种类较多,不同加工方法材料性质不同,因此知识量比较大,学习比较困难。为了完全掌握这些内容,深入研究聚乙烯化工材料,掌握材料的结构特点,必须进行总结、对比,通过对比不同进行学习和记忆,提高学习效率。

关键词:聚乙烯;化工材料;结构特点

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

1 分析聚乙烯结构特点

聚乙烯结构是通过-CH2-单元连接得到的,由于其品种较多,不同品种之间的性能也会产生很大的差距,产生差距的原因是分子的密度、结构不同。其主要使用利用乙烯CH2=CH2加成聚合得到,其属于结晶热塑性树脂,当使用的聚合方法不同时,聚乙烯的聚合度、分子量、化学结构、其他性质就会发生变化。除此之外,聚合方式还会影响支链度和支链类型。根据分子质量的高低不同,還可以将其划分为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯,对于低密度聚乙烯而言,其密度很低,材质很软,可以加工为农用塑料薄膜、塑胶袋;对于高密度聚乙烯而言,其具有抗环境应力开裂性、耐蒸汽渗透性、耐油性、耐温性等,另一方面,还具有很好的耐寒性、抗冲击性,因此经常在注塑、吹塑等方面使用;对于 线型低密度聚乙烯而言,是乙烯与少量高级α-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物,具有抗弯曲、高模量的特点[1]。

2 分析聚乙烯材料的特点和优势

对于聚乙烯而言,其属于半透明材料,比水还轻,对人体没有伤害,具有很好的介质性能,最低的使用温度在70-100℃范围,除此之外,其具有化学稳定性好的特点,一般不会溶于溶剂中,吸水性不好,具有很好的电绝缘性。当结晶度适合时,随着分子的增大其透明度开始提高,其熔点在132-135 ℃之间,而低密度的聚乙烯材料熔点是在112℃以下,其在常温下很难溶于其他溶剂中,如果将温度控制在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学稳定性,在常温下聚乙烯材料可以耐氢氧化钾、胺类、磷酸、盐酸的腐蚀,但是其会受到硫酸、硝酸的腐蚀;容易受到臭氧分解、热氧化、光氧化等,如果在紫外线的作用下,其还会出现分解。一般将聚乙烯材料应用到塑料的加工中,选用成型加工方法,当选用加工方法不同时,得到材料的密度也不同,因此在研究中,必须熟练掌握其加工方法,清楚不同加工方法得到材料性质的不同,为以后的学习、研究提供有效的依据[2]。

聚乙烯具有很好的耐腐蚀性,可以氯化,可以增强玻璃纤维,低压聚乙烯的刚性、熔点、强度、硬度都比较高,具有很好的耐辐射、导电性;对于高压聚乙烯而言,主要用于制作薄膜;对于超高分子量聚乙烯而言,由于弹性较高,而且具有很好的耐磨性,因此都是作为加工零件的原材料。在学习这方面知识时,可以根据不同聚乙烯特点的不同进行记忆和研究,提高学习效果,通过其特点不同掌握不同聚乙烯材料的特点[3]。

3 聚乙烯材料当前主要的用途分析

3.1 聚乙烯中空制品

聚乙烯材料有很多种加工方法,例如包括注射、挤出、吹塑成型方式,在日杂、纤维、中空制品、薄膜中都有很广泛的应用,下面就分析其在中空制品中的使用情况。对于高密度聚乙烯材料而言,其具有很高的强度,非常适合加工成中空制品。使用吹塑法将聚乙烯材料加工成槽、罐、桶、瓶等容器,还可以使用浇铸的方式将聚乙烯材料加工成贮罐、槽车罐等。将聚乙烯树脂加工成中空制品在市场中应用范围最广,为了提高中空制品的质量,必须注意对聚乙烯原材料的选择,除此之外,在加工过程中,技术人员要掌握不同熔体流动速率树脂对中空制品性能产生的影响,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 分析聚乙烯纤维实践应用情况

聚乙烯纤维的伸长和丙纶比较接近,其吸湿效果和丙纶类似,一般在大气环境下其回潮率等于0,除此之外,聚乙烯纤维的化学性质非常稳定,具有很好的 耐腐蚀性、耐湿热性、耐化学药品性,但是该材料也有一定的缺点,例如耐热性能较差,试验得知其熔点在110~120℃范围,和其它纤维熔点相比较低,因此抵抗熔孔的性能很差,该材料具有很好的电绝缘性。聚乙烯纤维在阳光的照射下容易发生老化。乙纶和聚乙烯纤维相比,其价格很低,因此在实践中可以制作成膜裂纤维、扁丝、鬃丝,还可以将其制作成包装布、过滤布等[4]。

4 分析聚乙烯材料以后的发展方向

4.1 分析聚乙烯的共混改性发展

主要是将线型低密度聚乙烯与低密度聚乙烯进行混合,然后进行薄膜、其他制品的加工,性能要比低密度聚乙烯好很多。除此之外,聚乙烯还可以和乙丙橡胶共同混合加工,得到热塑性弹性体。

4.2 分析氯磺化聚乙烯的改进

对于氯磺化聚乙烯的加工而言,当聚乙烯和含有二氧化硫的氯发生反应后,在分子中有一部分的氢原子开始被氯、磺酰氯基团替代,最后就得到了氯磺化聚乙烯。在工业方面加工时主要使用悬浮法,其性能优势比较明显,例如耐光、耐臭氧、耐磨、抗拉强度较好、耐化学腐蚀、耐油、耐热性好。

5 总结

通过以上对聚乙烯化

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