聚乙烯PE
聚乙烯的结构、性能、用途
★聚乙烯的结构
乙烯的化学组成为碳和氢，重复结构单元为－CH2－CH2－，是主链为碳原
子组成的线型高聚物。
依据聚合方法的不同，其产物结构不同，高压法合成的聚乙烯平均每1000个
碳原子中含15～20个支链，其中短支链为甲基和长支链为烷基（如正丁基等），
而中压法和低压法合成的聚乙烯基本上无支链。
高压聚乙烯的相对分子质量为25000～50000，结晶度为50%～60%，密度为
0.91～0.93，熔融温度为115℃，一般称为低密度聚乙烯。
中压法合成的聚乙烯，相对分子质量为45000～50000，结晶度为85%以上。
低压法合成的聚乙烯相对分子质量一般小于350000，超过1000000的为超高
相对分子质量聚乙烯，结晶度80%以上，密度为0.92～0.97，熔融高于127℃。
按照聚乙烯的结构性能可以分为高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯
（LDPE）、超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）、线性低密度聚乙烯
（LLDPE）和茂金属聚乙烯，此外，还有改性品种如乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）
和氯化聚乙烯（CPE）等。
★聚乙烯的性能
☆一般性能
聚乙烯树脂为无毒、无味的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡的手感，
吸水率低，小于0.01%。聚乙烯膜透明，并随结晶度的提高而降低。聚乙烯膜的
透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。易燃、氧指数为17.4，
燃烧时低烟，有少量熔融落滴，火焰上黄下篮，有石蜡气味。聚乙烯的耐水性较
好。制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理有所改善。支链多其耐光降
解和耐氧化能力差。
☆力学性能
聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。冲击
强度LDPE＞LLDPE＞HDPE，其他力学性能LDPE＜LLDPE＜HDPE。主要受密
度、结晶度和相对分子质量的影响，随着这几项指标的提高，其力学性能增大。
耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质量增加时，有所改善。耐穿刺性好，其
中LLDPE最好。
☆热学性能
聚乙烯的耐热性不高，随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。耐低温性
能好，脆性温度一般可达－50℃以下；并随相对分子质量的增大，最低可达－
140℃。聚乙烯的线膨胀系数大，最高可达（20～24）×10－5/K。热导率较高。
☆电学性能
因聚乙烯无极性，所以具有介电损耗低、介电强度大的电性能优异，即可以
做调频绝缘材料、耐电晕性塑料，又可以做高压绝缘材料。
☆环境性能
聚乙烯属于烷烃惰性聚合物，具有良好的化学稳定性。在常温下耐酸、碱、
盐类水溶液的腐蚀，但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硝酸和铬酸等。聚乙烯在
60℃以下不溶于一般溶剂，但与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长期接触会溶胀或龟
裂。温度超过60℃后，可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油
及石蜡中；温度高于100℃，可溶于四氢化萘。
由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其耐候性不好，日晒、雨淋都会引
起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂改善。
☆加工特性
因LDPE、HDPE的流动性好，加工温度低，粘度大小适中，分解温度低，在
惰性气体中高温度300℃不分解，所以是一种加工性能很好的塑料。但LLDPE的
粘度稍高，需要增加电机功率20%～30%；易发生熔体破裂，需增加口模间隙和
加入加工助剂；加工温度稍高，可达200～215℃。聚乙烯的吸水率低，加工前不
需要干燥处理。
聚乙烯熔体属于非牛顿流体，粘度随温度的变化波动较小，而剪切速率的增
加下降快，并呈线性关系，其中以LLDPE的下降最慢。
聚乙烯制品在冷却过程中容易结晶，因此，在加工过程中应注意模温。以控
制制品的结晶度，使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收缩率大，在设计模具时
一定要考虑。
聚乙烯的熔体流动速率与制品种类的关系如下表所示。
聚乙烯熔体流动速率与制品种类的关系
用途 | 熔体流动速率,g/10min |
LDPE | LLDPE | HDPE |
吹塑薄膜 重包装薄膜 挤出平膜 单丝、扁丝 管材、型材 中空吹塑容器 电缆绝缘层 注塑制品 涂覆 旋转成型 | 0.3~8.0 0.1~1.0 1.4 ~2.5 － 0.1 ~5.0 0.3 ~0.5 0.2 ~0.4 1.5 ~50 20 ~200 0.75 ~20 | 0.3 ~3.3 0.1 ~1.6 2.5 ~4.0 1.0 ~2.0 0.2 ~2.0 0.3 ~1.0 0.4 ~1.0 2.3 ~50 3.3 ~11 1.0 ~25 | 0.5 ~8.0 3.0 ~6. － 0.25 ~1.2 0.1 ~5.0 0.2 ~1.5 0.5 ~8.0 2.0 ~20 5.0 ~10 3.0 ~20 |
★聚乙烯的用途
用途 | 占树脂的比例 | 制品 |
薄膜类制品 | LDPE的50% HDPE的10% LLDPE的70% | 用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾等轻质包装膜，地膜、棚膜、保鲜膜等。 重包装膜，撕裂膜、背心袋等。 包装膜，垃圾袋、保鲜袋、超薄地膜等。 |
注塑制品 | HDPE的30% LDPE的10% LLDPE的10% | 日用品如：盆、筒、篓、盒等，周围箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台、玩具等。 |
中空制品 | 以HDPE为主 | 用于装食品油、酒类、汽油及化学试剂的桶，玩具 |
管材类制品 | 以HDPE为主 | 给水、输气、灌溉、穿线、吸管、笔芯、用的管材，化妆品、药品、鞋油、牙膏等用的管材。 |
丝类制品 | 圆丝用HDPE 扁丝用HDPE和LLDPE | 渔网、缆绳、工业滤网、民用纱窗等。 纺织袋、布、撕裂膜。 |
电缆制品 | 以LDPE为主 | 电缆绝缘和保护材料 |
其他制品 | HDPE、LLDPE LDPE | 打包带 型材 |
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