1、高温远红外辐射涂料产品说明:当加热炉工作温度在 700时,热传递以辐射为主(90%以上) ,使用该产品,高温下炉体辐射率由原来的 0.35 升高到 0.88,炉体内表面吸收热量大量增加, 金石纤维模块远红外辐射涂料在高温下辐射率为 96%,从而使加热炉炉体温度显著提高。涂料含有的强辐射材料在高温下辐射出穿透力极强的远红外波,使被加热物体分子吸收波产生能级跃迁,吸收能量均匀受热,减少加热时间,充分节约能源。产品特点:安全无污染、节能效果显著且耐高温、化学稳定性优良、耐各种气氛腐蚀,有着优良的热辐射性能、辐射强度和高置换率,抗冲刷性能良好,充分保护炉衬表面,高温下保持表面平整、光滑。典型应用:各种
2、台车环型等处理炉、锻造炉、锅炉机车、轧钢加热炉、重整加氢炉、裂解炉等高温加热装置的耐火炉衬表面产品技术性能指标:产品名称 远红外辐射涂料分类温度 1260 1400产品代码 JSTL-126 JSTL-140法向全发射率(2.5-13.5um) 0.88 0.90抗冲刷(m/s) 50液态容重( g/cm3) 2.0包装形式 胶体料桶装,粉料袋装相对辐射能谱曲线山东金石高温:销售部:15288943799(韩)技术部:13853395390(金)http:/ 陶瓷纤维模块价格:1050 陶瓷纤维模块 JSGW-189 5200 元/吨1260 陶瓷纤维模块 JSGW-289 5500 元/吨高
3、纯陶瓷纤维模块 JSGW-389 6600 元/吨高铝陶瓷纤维模块 JSGW-489 8000 元/吨含锆陶瓷纤维模块 JSGW-589 15000 元/吨锆铝陶瓷纤维模块 JSGW-689 10000 元/吨陶瓷纤维模块产品描述:陶瓷纤维模块是金石高温为了简化和加快窑炉施工、提高炉衬整体性而推出的新型耐火炉衬制品。陶瓷纤维模块颜色洁白、尺寸规整,能直接固定于工业窑炉炉壳钢板锚固钉上,具有良好的耐火隔热效果,提高了窑炉耐火隔热的整体性,推动了窑炉砌筑技术的进步。分类温度 1050-1400。陶瓷纤维模块产品特性:处在优质硅酸铝陶瓷纤维模块背面的多种形式的锚固件使得折叠模块的安装既可采用兵列式排
4、列方式也可采用拼花地板式排列方式。 优质硅酸铝陶瓷纤维模块折叠毯在解除捆扎后会在不同方向上相互挤紧,不产生缝隙。优质硅酸铝陶瓷纤维模块有弹性的纤维毯可以抵抗机械外力优质硅酸铝陶瓷纤维模块的弹性可以弥补炉壳的变形,使得组件之间不产生缝隙优质硅酸铝陶瓷纤维模块低导热性能带来高的节能效果。优质硅酸铝陶瓷纤维模块具有抵抗任何热冲击的能力。优质硅酸铝陶瓷纤维模块衬体无需烘干和养护,所以安装好以后便可立即投入使用。优质硅酸铝陶瓷纤维模块锚固系统远离组件的热面,使得金属锚固件处在相对低的温度下陶瓷纤维模块典型应用:金石优质硅酸铝陶瓷纤维模块广泛应用于退火炉,锻造炉,罩式炉,熔铝炉,烧结炉,炭化炉,回火炉,加
5、热炉,钢包(盖)隔热衬,热镀锌退火炉,环形炉,多种类型的热处理炉;玻璃退火炉,玻璃熔炉,高温试验炉;辊道窑,梭式窑,隧道窑,推板窑,特种陶瓷烧成窑炉;裂解炉,转化炉,制氢炉,常、减压炉、焦化炉,金石公司拥有专业的工业窑炉衬里设计及产品研发中心,能够为客户提供技术先进、经济合理的工业窑炉衬里节能解决方案和管道保温结构设计;专业的施工队伍可以为客户提供各种复杂工况条件下的施工服务。陶瓷纤维模块主要技术性能指标:分类温度 1050 1260 1400产品代码 JSGW -189 JSGW -289 JSGW -389 JSGW -489 JSGW -589加热永久线变化(%) 95024h-3100
6、024h-3110024h-3120024h-3135024h-3(平均 200) 0.050-0.060(平均 400) 0.095-0.120理论导热系数W/(mk)(平均 600) 0.160-0.195渣球含量(0.212mm)(%) 20理论体积密度(kg/m3) 20010;22010常用产品规格(mm) 300*300*250包装形式 纸 箱陶瓷纤维毯产品分类1050 陶瓷纤维毯 JSGW-112 3650 元/吨标准陶瓷纤维毯 JSGW-212 4200 元/吨高纯陶瓷纤维毯 JSGW-312 5800 元/吨高铝陶瓷纤维毯 JSGW-422 7000 元/吨含锆陶瓷纤维毯 J
7、SGW-512 15000 元/吨锆铝陶瓷纤维毯 JSGW-612 8200 元/吨陶瓷纤维毯产品说明:颜色洁白、尺寸规整,集耐火、隔热、保温于一体,不含任何结合剂。在中性、氧化气氛下长期使用时仍能保持良好的抗拉强度、韧性和纤维结构。耐温为 950-1400。陶瓷纤维毯产品特点: 优良的化学稳定性;优良的热稳定性;优良的抗拉强度;低热导率;低热容量;优良的吸音降噪性能。陶瓷纤维毯典型应用:航天、钢铁、石化、电力的高温绝热保温;防火绝热;工业窑炉、加热装置壁衬、背衬绝热保温;高温设备绝热保温;高温管道绝热保温;电器元件隔热防火;高温垫片;无机防火卷帘门耐火层;模块、折叠块原料。陶瓷纤维毯产品技术
8、性能指标分类温度 1050 1260 1400产品代码 JSGW-112 JSGW-212 JSGW-312 JSGW-422 JSGW-512加热永久线变化(%) 95024h-3 100024h-3110024h-3120024h-3135024h-3(平均200)0.045-0.060 0.052-0.070(平均400)0.085-0.110 0.095-0.120理论导热系数(W/m.k)(128kg/ m)(平均600)0.152-0.20 0.164-0.210理论体积密度(kg/m) 64/96/128 128 96/128产品规格( mm) 3600/7200/1440061
9、0/122010/20/25/30/40/50抗拉强度(厚度 25mm)MPa0.04AL2O3(%) 44 45 45 5255 3840Zr2(%) 1517AL2O3+ SiO2(%) 96 97 99 99 -AL2O3+ SiO2+ Zr2 (%) - - - - 99Fe2O3(%) 1.2 1.0 0.2 0.2 0.2K2O +Na2O (%) 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2包装形式 内塑料袋外编织袋莫来石砖产品描述:优质高纯耐火粉料,按制品要求比重,加入有机复合填充物,经真空挤压成型,高温烧结合成的轻质莫来石制品。产品特性:低导热、低热容 纯度高、杂质含量少耐高温、能
10、直接接触火焰强度高、并具有优良的抗热震性能尺寸精确、可任意切割产品指标:分类温度 产品|项目 比重 g/cm3 重烧线变化%冷态耐压强度MPa热膨胀(1000) %导热系数(350) W/m.K1260 JSJM-23A 0.55 (12603h)0.6 1.1 0.5 0.161260 JSJM -23B 0.8 13003h)0.5 2.0 0.5 0.241400 JSJM -26A 0.8 (13703h)0.6 2.4 0.5 0.251400 JSJM -26B 0.8 (14003h)0.6 2.4 0.5 0.251500 JSJM -28A 0.8 (14703h)0.8 2
11、.8 0.55 0.281500 JSJM -28B 0.9 (15003h)0.8 3.3 0.55 0.331550 JSJM -30A 0.9 (15303h)0.8 3.5 0.58 0.351550 JSJM -30B 1.0 (15503h)0.8 4.0 0.58 0.391600 JSJM -32A 1.0 (15703h)0.8 4.5 0.6 0.401600 JSJM -32B 1.1 (16003h)0.8 4.8 0.6 0.43典型应用:适用于冶金、石化、建材、陶瓷、机械等行业的各种工业炉热面衬里和背衬。如:裂解炉、转化炉、加热装置、精炼装置、再生装置、热风炉、加热
12、炉、均热炉、热处理炉、电阻炉、隧道窑、辊道窑、梭式窑、钟罩窑、玻璃池窑等。发展。氧化铝复合纤维模块,是采用氧化铝晶体纤维毯和 1400 陶瓷纤维毯交错折叠复合制成,氧化铝复合纤维模块的出现突破了 1300C 以上高温工况保温绝热情形节能化的门槛,并且极大的节省了成本,开创了锻造加热炉、镀锌炉、电瓷窑全纤维化的先河,并且在寿命稳定性等方面有了极大的提高,安全使用寿命达到 8 年以上,氧化铝复合纤维模块高温层采用日本进口的氧化铝纤维毯,折叠毯在解除捆扎后会在不同方向上相互挤紧,不产生缝隙。1、氧化铝复合纤维模块特性有弹性的纤维毯可以抵抗机械外力纤维毯的弹性可以弥补炉壳的变形,使得组件之间不产生缝隙
13、由于重量轻,作为隔热材料时的吸热很少。低导热性能带来高的节能效果。具有抵抗任何热冲击的能力。衬体无需烘干和养护,所以安装好以后便可立即投入使用。锚固系统远离组件的热面,使得金属锚固件处在相对低的温度下2、氧化铝复合纤维模块典型应用:氧化铝复合纤维模块广泛应用于退火炉,锻造炉,罩式炉,熔铝炉,烧结炉,炭化炉,回火炉,加热炉,钢包(盖)隔热衬,热镀锌退火炉,环形炉,多种类型的热处理炉;玻璃退火炉,玻璃熔炉,高温试验炉;辊道窑,梭式窑,隧道窑,推板窑,特种陶瓷烧成窑炉;裂解炉,转化炉,制氢炉,常、减压炉、焦化炉,金石公司拥有专业的工业窑炉衬里设计及产品研发中心,能够为客户提供技术先进、经济合理的工业
14、窑炉衬里节能解决方案和管道保温结构设计;专业的施工队伍可以为客户提供各种复杂工况条件下的施工服务。聚乙烯(PE)简介1.1 聚乙烯化 学 名 称 : 聚 乙 烯英文名称:polyethylene,简 称 PE结 构 式 : 聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,也包括乙烯与少量 -烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。1.1.1 聚 乙 烯 的 性 能1.一 般 性 能聚 乙 烯 为 白 色 蜡 状 半 透 明 材 料 , 柔 而 韧 , 比 水 轻 , 无 嗅 、 无 味 、 无 毒 ,常 温 下 不 溶 于 一 般 溶 剂 , 吸 水 性 小
15、 , 但 由 于 其 为 线 性 分 子 可 缓 慢 溶 于 某 些 有机 溶 剂 , 且 不 发 生 溶 胀 。 工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒,制成半透明的颗粒状物料。PE 易燃,燃烧时有蜡味,并伴有熔融滴落现象。聚 乙 烯 的 性 质 因 品 种 而 异 , 主 要 取 决 于 分 子 结 构 和 密 度 ,也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。2.力学性能PE 是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外,其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE 密度增大,除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE 由于支化度大,结晶度低,密度小,各项力学性能
16、较低,但韧性良好,耐冲击。HDPE 支化度小,结晶度高,密度大,拉伸强度、刚度和硬度较高,韧性较差些。相对分子质量增大,分子链间作用力相应增大,所有力学性能,包括韧性也都提高。几种 PE 的力学性能见表 1-1。表 1-1 几种 PE 力学性能数据性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJm -2弯曲强度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.热性能PE
17、受热后,随温度的升高,结晶部分逐渐熔化,无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE 的熔点约为 125137,MDPE 的熔点约为 126134,LDPE 的熔点约为 105115。相对分子质量对 PE 的熔融温度基本上无影响。PE 的玻璃化温度( Tg)随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,而且因测试方法不同有较大差别,一般在-50以下。PE 在一般环境下韧性良好,耐低温性(耐寒性)优良,PE 的脆化温度( Tb)约为-80-50,随相对分子质量增大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140。PE 的热变形温度( THD)较低,不同 PE 的热变形温度
18、也有差别,LDPE 约为3850(0.45MPa,下同),MDPE 约为 5075,HDPE 约为 6080。PE 的最高连续使用温度不算太低,LDPE 约为 82100,MDPE 约为 105121,HDPE 为 121,均高于 PS 和 PVC。PE 的热稳定性较好,在惰性气氛中,其热分解温度超过 300。PE 的比热容和热导率较大,不宜作为绝热材料选用。PE 的线胀系数约在(1530)10 -5K-1之间,其制品尺寸随温度改变变化较大。几种 PE 的热性能见表 1-2。表 1-2 几种 PE 热性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)热变形温
19、度(0.45MPa)脆化温度线性膨胀系数(10 -5K-1)比热容J(kgK) -1热导率/ W(mK) -11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.电性能PE 分子结构中没有极性基团,因此具有优异的电性能,几种 PE 的电性能见表 1-3。PE 的体积电阻率较高,介电常数和介电损耗因数较小,几乎不受频率的影响,因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小,小于 0.01(质量分数) ,电性能不受环境湿度的影响。
20、尽管 PE 具有优良的介电性能和绝缘性,但由于耐热性不够高,作为绝缘材料使用,只能达到 Y 级(工作温度90) 。表 1-3 聚乙烯的电性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm -1(10 6Hz)介电损耗因数(10 6Hz)介电强度/kVmm -110 162.252.350.00052010 162.202.300.0005457010 162.302.350.0005182810 172.350.0005355.化学稳定性PE 是非极性结晶聚合物,具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液,如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸
21、、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等),即使在较高的浓度下对 PE 也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对 聚 乙 烯有 缓慢侵蚀作 用 。PE 在室温下不溶于任何溶剂,但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高,PE 结晶逐渐被破坏,大分子与溶剂的作用增强,当达到一定温度后PE 可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如 LDPE 能溶于 60的苯中,HDPE 能溶于 8090的苯中,超过 100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下 PE 仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。P
22、E 在大气、阳光和氧的作用下易发生老化,具体表现为伸长率和耐寒性降低,力学性能和电性能下降,并逐渐变脆、产生裂纹,最终丧失使用性能。为了防止 PE 的氧化降解,便于贮存、加工和应用,一般使用的 PE 原料在合成过程中已加入了稳定剂,可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化性能,可在 PE 中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE 分子链主要由碳、氢构成,本身毒性极低,但为了改善 PE 性能,在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂,可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂,且用量极少,一般树脂不会受到污染。PE 长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接
23、触容易引起溶胀,PE 中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中,因此,长期使用 PE 容器盛装食用油脂会产生一种蜡味,影响食用效果。1.1.2 聚 乙 烯 的 分 类聚 乙 烯 的 生 产 方 法 不 同 , 其 密 度 及 熔 体 流 动 速 率 也 不 同 。 按 密 度 大 小 主要 分 为 低 密 度 聚 乙 烯 ( LDPE) 、 线 型 低 密 度 聚 乙 烯 ( LLDPE) 、 中 密 度 聚 乙烯 ( MDPE) 、 高 密 度 聚 乙 烯 ( HDPE) 。 其 中 线 性 低 密 度 聚 乙 烯 属 于 低 密 度 聚乙 烯 中 的 一 种 , 是 工 业 上 常 用 的
24、聚 乙 烯 , 其 他 分 类 法 有 时 把 MDPE 归 类 于HDPE 或 LLDPE。按 相 对 分 子 质 量 可 分 为 低 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 、 普 通 相 对 分 子 质 量 聚 乙烯 、 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 。按 生 产 方 法 可 分 为 低 压 法 聚 乙 烯 、 中 压 法 聚 乙 烯 和 高 压 法 聚 乙 烯 。1.低 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : Low density polyethylene, 简 称 LDPE低 密 度 聚 乙 烯 , 又 称 高 压 聚 乙 烯 。 无 味 、 无 臭 、 无 毒 、 表 面
25、 无 光 泽 、 乳白 色 蜡 状 颗 粒 , 密 度 0.910 0.925g/cm3, 质 轻 , 柔 性 , 具 有 良 好 的 延 伸 性 、电 绝 缘 性 、 化 学 稳 定 性 、 加 工 性 能 和 耐 低 温 性 ( 可 耐 -70 ) , 但 力 学 强 度 、隔 湿 性 、 隔 气 性 和 耐 溶 剂 性 较 差 。 分 子 结 构 不 够 规 整 , 结 晶 度 较 低( 55% 65%) , 熔 点 105 115 。LDPE 可 采 用 热塑性成型加工的各种成型工艺,如 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 、 旋转 成 型 、 涂 覆 、 发 泡 工 艺 、 热 成 型
26、、 热 风 焊 、 热 焊 接 等 , 成型加工性好。主要 用 作 农 膜 、 工 业 用 包 装 膜 、 药 品 与 食 品 包 装 薄 膜 、 机 械 零 件 、 日 用 品 、 建筑 材 料 、 电 线 、 电 缆 绝 缘 、 吹塑中空成型制品、涂 层 和 人 造 革 等 。2.高 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : High Density Polyethylene, 简 称 HDPE高 密 度 聚 乙 烯 , 又 称 低 压 聚 乙 烯 。 无 毒 、 无 味 、 无 臭 , 白 色 颗 粒 , 分 子为 线 型 结 构 , 很 少 有 支 化 现 象 ,是 典 型 的 结 晶 高
27、 聚 物 。 力 学 性 能 均 优 于 低 密度 聚 乙 烯 , 熔 点 比 低 密 度 聚 乙 烯 高 , 约 125 137 , 其 脆 化 温 度 比 低 密 度 聚乙 烯 低 , 约 -100 -70 , 密 度 为 0.941 0.960g/cm3。 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 ,
28、具 有 良 好 的 耐 热 性 和 耐 寒 性 , 化 学 稳 定 性 好 , 还 具有 较 高 的 刚 性 和 韧 性 , 介 电 性 能 、 耐 环 境 应 力 开 裂 性 亦 较 好 。HDPE 可 采 用 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 、 滚 塑 等 成 型 方 法 , 生 产 薄 膜 制 品 、 日 用品 及 工 业 用 的 各 种 大 小 中 空 容 器 、 管 材 、 包 装 用 的 压 延 带 和 结 扎 带 , 绳 缆 、鱼 网 和 编 织 用 纤 维 、 电 线 电 缆 等 。3.线 性 低 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : Linear Low Density Po
29、lyethylene, 简 称 LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种,是 乙 烯 与 少 量 高级 -烯 烃 (如 丁 烯 -1、 己 烯 -1、 辛 烯 -1、 四 甲 基 戊 烯 -1 等 )在 催 化 剂 作 用 下 ,经 高 压 或 低 压 聚 合 而 成 的 一 种 共 聚 物 , 为 无 毒 、 无 味 、 无 臭 的 乳 白 色 颗 粒 ,密 度 0.918 0.935g/cm3。 与 LDPE 相 比 , 具 有 强 度 大 、 韧 性 好 、 刚 性 大 、 耐热 、 耐 寒 性 好 等 优 点 , 且 软 化 温 度 和 熔 融 温 度 较 高 , 还
30、 具 有 良 好 的 耐 环 境 应力 开 裂 性 , 耐 冲 击 强 度 、 耐 撕 裂 强 度 等 性 能 。 并 可 耐 酸 、 碱 、 有 机 溶 剂 等 。LLDPE 可 通 过 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 等 成 型 方 法 生 产 农 膜 、 包 装 薄 膜 、 复 合 薄膜 、 管 材 、 中 空 容 器 、 电 线 、 电 缆 绝 缘 层 等 。 由于不存在长支链,LLDPE 的 6570用于制作薄膜。4.中 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : Medium density polyethylene, 简 称 MDPE中 密 度 聚 乙 烯 是 在 合 成 过 程 中
31、用 -烯 烃 共 聚 , 控 制 密 度 而 成 。 MDPE 的密 度 为 0.926 0.953g/cm3, 结 晶 度 为 70 80 , 平 均 相 对 分 子 质 量 为 20万 , 拉 伸 强 度 为 8 24MPa, 断 裂 伸 长 率 为 50 60 , 熔 融 温 度126 135 , 熔 体 流 动 速 率 为 0.1 35g 10min, 热 变 形 温 度 (0.46MPa)49 74 。 MDPE 最 突 出 的 特 点 是 耐 环 境 应 力 开 裂 性 及 强 度 的 长 期 保 持 性 。MDPE 可 用 挤 出 、 注 射 、 吹 塑 、 滚 塑 、 旋 转
32、、 粉 末 成 型 加 工 方 法 , 生 产 工艺 参 数 与 HDPE 和 LDPF 相 似 , 常 用 于 管 材 、 薄 膜 、 中 空 容 器 等 。5.超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯英 文 名 称 : ultra-high molecular weight polyethylene,简称 UHMWPE超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 冲 击 强 度 高 , 耐 疲 劳 , 耐 磨 , 是 一 种 线 型 结 构的 具 有 优 异 综 合 性 能 的 热 塑 性 工 程 塑 料 。 其 相 对 分 子 质 量 达 到 300 600 万 ,密度 0.9360.9
33、64g/cm 3,热变形温度(0.46MPa)85,熔点 130136。UHMWPE 因 相 对 分 子 质 量 高 而 具 有 其 他 塑 料 无 可 比 拟 的 优 异 性 能 , 如 耐 冲击 、 耐 磨 损 、 自 润 滑 性 、 耐 化 学 腐 蚀 等 性 能 , 广 泛 应 用 于 机 械 、 运 输 、 纺 织 、造 纸 、 矿 业 、 农 业 、 化 工 及 体 育 运 动 器 械 等 领 域 , 其 中 以 大 型 包 装 容 器 和 管道 的 应 用 最 为 广 泛 。 另 外 , 由 于 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 优 异 的 生 理 惰 性 ,已 作 为
34、 心 脏 瓣 膜 、 矫 形 外 科 零 件 、 人 工 关 节 等 在 临 床 医 学 上 使 用 , 而 且 , 超高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 耐 低 温 性 能 优 异 , 在 -40 时 仍 具 有 较 高 的 冲 击 强 度 ,甚 至 可 在 -269 下 使 用 。 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 纤 维 的 复 合 材 料 在 军 事 上已 用 作 装 甲 车 辆 的 壳 体 、 雷 达 的 防 护 罩 壳 、 头 盔 等 ; 体 育 用 品 上 已 制 成 弓 弦 、雪 橇 和 滑 水 板 等 。由 于 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 熔 融
35、 状 态 的 粘 度 高 达 108Pas, 流 动 性 极差 , 其 熔 体 流 动 速 率 几 乎 为 零 , 所 以 很 难 用 一 般 的 机 械 加 工 方 法 进 行 加 工 。近 年 来 , 通 过 对 普 通 加 工 设 备 的 改 造 , 已 使 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 由 最 初的 压 制 -烧 结 成 型 发 展 为 挤 出 、 吹 塑 和 注 射 成 型 以 及 其 他 特 殊 方 法 的 成 型 。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂,其相对分子质量分布窄,分子链结构和组成分布均一,具有优异的力学性能和光学性能
36、,已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1.1.3 聚 乙 烯 的 成型加工PE 的熔体粘度比 PVC 低,流动性能好,不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法,下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。聚 乙 烯 属 于 结 晶 性 塑 料 , 吸 湿 小 , 成 型 前 不 需 充 分 干 燥 , 熔 体 流 动 性极 好 , 流 动 性 对 压 力 敏 感 , 成 型 时 宜 用 高 压 注 射 , 料 温 均 匀 , 填 充 速 度 快 ,保 压 充 分 。 不 宜 用 直 接 浇 口 , 以 防 收 缩 不 均 , 内 应 力 增 大 。 注
37、意 选 择 浇 口 位置 , 防 止 产 生 缩 孔 和 变 形 。PE 的热容量较大,但成型加工温度却较低,成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE 在 180左右, HDPE 在 220左右,最高成型加工温度一般不超过 280。熔融状态下,PE 具有氧化倾向,因而,成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。PE 的熔体粘度对剪切速率敏感,随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后,易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却,应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致,以免产生内应力,降低制品的
38、力学性能。 收 缩 范 围 和 收 缩 值 大 (一般成型收缩率为 1.55.0) , 方 向 性 明 显 ,易 变 形 翘 曲 , 冷 却 速 度 宜 慢 , 模 具 设 冷 料 穴 , 并 有 冷 却 系 统 。 软 质 塑 件 有 较 浅 的 侧 凹 槽 时 , 可 强 行 脱 模 。1.1.4 聚 乙 烯 的 改 性聚乙烯属非极性聚合物,与无机物、极性高分子相容性弱,因此其功能性较差,采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物理改性和化学改性。1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改
39、性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。(1)增强改性 增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法,使得材料内部组织形成伸直链晶体,材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列,材料的宏观强度得到大幅度提高,同时分子链有序排列将使结晶度提高,从而使材料的强度进一步提高,由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同,因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题。如采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMPE)纤维增强LDPE,在加热加压成型的条件下,可以形成
40、良好的界面,最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性。纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料,当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能,包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接,同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充PE可同时起
41、到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO 2粒子填充mLLDPE-LDPE,SiO 2纳米粒子均匀分散于基材中,与基材形成牢固的界面结合,当填充质量分数为2时,拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13.7MPa和174.9。(2)共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲击强度、粘接性、高速加工性等各种缺陷,使其具有较好的综合性能。共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物,如塑料类、弹性体类等聚合物,以及不同种类的PE之间进行共混。PE系列的共混改性。单一组分的PE往往很难满足加工要求,而通过不同种类PE之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDPE与LLDPE共混,解决了LD
42、PE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题;LLDPE与HDPE共混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用,因此与PE共混后,既能保持PE的原有性能,同时也可以制备出具有综合优良性能的PE。如LDPE-聚烯烃弹性体(POE)共混物,当POE的质量分数为3O时,共混体系的拉伸强度达到最大值,为21.5 MPa。PE与塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韧性,但制品的强度和模量较低,与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能。但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因,因此通常需要加入界面相容剂以提高共
43、混物的力学性能。(3)填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料,一方面可以降低成本达到增重的目的,另一方面可提高PE的功能性,如电性能、阻燃性能等,但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料,填料与PE基体的相容性和界面粘接强度是PE填充改性必须面临的问题,而PE是非极性化合物,与填料相容性差,因此,必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理,在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层,起“分子桥”的作用,使填料与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有:表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技
44、术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料,不仅可以改善PE的性能,同时也具有十分重要的健康环保意义。2.化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能基团,由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。(1)接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性,同时又增加了其新的功能。常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油
45、等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等。(2)共聚改性 共聚改性是指通过共聚反应将其他大分子链或官能团引入到PE分子链中,从而改变PE的基本性能。主要改性品种有乙 烯 -丙 烯 共 聚 物( 塑 料 ) 、 EVA、 乙 烯 -丁 烯 共 聚 物 、 乙 烯 -其 他 烯 烃 ( 如 辛 烯 POE、 环 烯 烃 )共 聚 物 、 乙 烯 -不 饱 和 酯 共 聚 物 ( EAA、 EMAA 、 EEA、 EMA、 EMMA、 EMAH) 等 。通过共聚反应,可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团,可以起到反应性增容剂的作用。(3)交联改性 交联
46、改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力,由此极大地改善了诸如耐 热 性 、耐磨性、弹性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能,适 于 作 大 型 管 材 、 电 缆电 线 以 及 滚 塑 制 品 等 。 聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联。(4)氯化及氯磺化改性 氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物,具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性。主 要 用 作 聚 氯 乙 烯 的 改 性 剂 , 以 改 善聚 氯 乙 烯 抗 冲 击 性
47、能 , 氯 化 聚 乙 烯 本 身 还 可 作 为 电 绝 缘 材 料 和 地 面 材 料 。氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料,属于高性能橡胶品种。其结构饱和,无发色基团存在,涂膜的抗氧性、耐 油 性 、 耐候性、 耐 磨 性 和保色性能优异,且耐酸碱和化学药品的腐蚀,已广泛应用于石油、化工等行业。(5)等离子体改性处理 等离子体是由部分电离的导电气体组成,其中包括电子、正离子、负离子,基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒子。在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面,使材料表面分子的化学键被打开
48、,并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合,在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团,由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等。1.1.5 聚乙烯的应用聚 乙 烯 是 通 用 塑 料 中 应 用 最 广 泛 的 品 种 , 薄 膜 是 其 主 要 加 工 产 品 , 其 次是 片 材 和 涂 层 、 瓶 、 罐 、 桶 等 中 空 容 器 及 其 他 各 种 注 射 和 吹 塑 制 品 、 管 材 和电 线 、 电 缆 的 绝 缘 和 护 套 等 。 主 要 用 于 包 装 、 农 业 和 交 通 等 部 门 。1.薄 膜低 密 度 聚 乙 烯 总 产 量 的 一 半 以 上 经 吹 塑 制 成 薄 膜 ,这 种 薄 膜 有 良 好 的 透明 性 和 一 定 的 拉 伸 强 度 ,广 泛 用 作 各 种 食 品 、 衣 物 、 医 药 、 化 肥 、 工 业 品 的 包装 材 料 以 及 农 用 薄 膜 。 也 可 用 挤 出 法 加 工 成 复 合 薄 膜 用 于 包 装 重 物 。 高 密 度聚 乙 烯 薄 膜 的 强 度 高 、 耐 低 温 、 防 潮 , 并 有 良 好 的 印 刷 性 和 可 加 工 性 。 线 型低 密 度 聚 乙 烯 的 最 大 用 途 也 是