1、学术纳米技术在粘合胶的应用http:/ 转自：中国包装 粘合剂和密封胶是包装领域中的重要产品，是消耗量大、用途广泛的重要产品，要求粘度、流动陛、固化速度达最佳条件。目前，国内高档密封胶和粘结剂都依赖进口。 1.国外已将纳米 SiO2 作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中，使粘合剂的粘胶结果和密封胶的密封性都大大提高，其作用机理是在纳米 SiO2 的表面包覆一层有机材料，使之具有亲水性，将添加密封胶中很快形成一种硅石结构，即纳米 SiO2 形成网络结构，抑制胶体流动化速度回快。提高粘接效果，另外由于颗粒尺寸小，更增加了胶的密封性能。 2.纳米粘合剂由于在树脂中加入了 5070nm 橡胶微粒，不仅提高
2、了封合强度、剪切强度和其他耐热老化等物理化学指标，而且极大地拓展了它的应用领域，号称 21 世纪“万用粘合剂”，也是封合技术的一大硕果。性能优异的众多复合材料为纳米包装打下了基础。 3.我国科技工作者在制备 AL 合金时加入 ALO2 纳米粒子，结果晶体大大细化，强度和韧性都有所提高，无机纳米颗粒的润滑作用，得以大大降低成本及电设备运转时产生噪音，又能延长它的使用寿命。 4.气相法白炭黑在胶粘剂和密封剂中主要是起增稠、触变和控制流动性作用。在非有机硅类如环氧胶粘剂和密封剂中，也可用作触变剂。近些年，这一领域的需求逐年递增的趋势。 5.我国目前超细重质碳酸钙在胶粘剂中用量很小，主要原因：一是重质
3、碳酸钙的细度和表面活性满足不了要求；二是我国胶粘剂中填料的应用水平远不及欧美国家。根据欧美国家发展的经验，随着胶粘剂和密封剂中无机填料应用水平的提高和重质碳酸钙产品质量的提高，重质碳酸钙在胶粘剂和密封剂中将有良好的应用前景。 6.环氧纳米胶粘合剂 在环氧树脂中加入定量的填料，如氧化钙、粉煤灰等，可大大提高胶粘剂涂层的强度和耐磨性能。将纳米粒子作为填料，从文献上看多研究纳米环氧树脂基复合材料，但在环氧树脂胶粘剂中加入纳米填料，获得纳米胶粘剂，对比不同纳米填料对胶粘剂性能的影响未见报道。为此，研究纳米 SiO2 和纳米有机蒙脱土填料对环氧树脂胶粘剂强度及耐磨胜影响，为其在工程应用中提供基础数据。
4、覆盖剂 FM109 一、产品概况众所周知，露天堆放的煤、灰、原料和施工场地裸露的沙土属于开放性尘源，遇到刮风天气，会造成相当大范围内的粉尘飞扬，恶化作业环境，严重污染周围地区大气环境；而遇到雨天，会造成物料流失而引起环境污染。国内外一般对开放性尘源的防治对策有湿法防尘、设置防风林防风网、建造封闭式结构等。而湿法防尘主要有撒水法和覆盖剂法。目前，我国为防止原料场、煤场、灰场和施工工地的扬尘，普遍采用撒水法。但其存在如下缺点：一是由于水分蒸发快，没有粘性，操作频繁，水浪费大，不能长久防止扬尘问题。二是若采用撒水方式时，会提高煤炭和其它原料的水分含量，从而直接影响到产品的品质。三是不能防止在露天堆积
5、的煤炭和其它原料因暴雨造成的流失而引起的环境污染。针对煤炭和其它原料的流失、含水量增加、质量不稳等问题，国外从 70 年代开始致力于覆盖剂的研究。目前，国外发达国家已普遍使用覆盖剂法防尘，其特点是防尘长久、不影响原料品质、能防止因物料流失而造成的环境污染；操作简便；适合控制各种颗粒物堆料和裸露地面的防尘。因此，天津化工研究设计院为了从根本上解决日益严重的堆场扬尘问题，开发了一种新概念的纳米高分子表面覆盖剂 FM109。二、产品性能1FM109 是无毒、无害、无味、无机纳米材料-高分子复合材料，有较强的亲合性和粘结性，容易与煤、灰、原料、沙土等亲合并把表面颗粒粘结在一起，形成坚固的外壳。2煤炭及
6、原料没有任何影响，不含任何产生二次污染的成分，属绿色环保产品。3由于加入少量无机纳米材料后，可提高高分子材料的耐压强度及耐冲刷性，使形成的外壳更坚固。4FM109 可在各种粉末产品（如煤）上形成很坚固的外壳，可以抵御强风和暴雨，防止粉末的飞扬及流失，保证这类粉末产品不会污染周围环境。5FM109 形成的坚固外壳防止水分的侵入及酸化现象，保证了产品的品质。6FM109 撒布一次可保持 36 个月，与撒水方式相比，节省能源和工作费用。三、使用方法覆盖剂 FM109 使用非常方便，用户只需将药剂与水输入自动加药混合装置后，即可得到相应比例的混合溶液。利用洒水车、喷水管路等喷洒设备，均匀喷洒在料堆表面
7、即可。随用量不同，形成的坚固外壳有不同的强度、韧性和耐水性，可抗不同强度的风吹和雨水冲刷。覆盖剂 FM115 一产品概况： 目前，港口码头露天堆放的煤炭及各种矿石原料形成了许多开放性的污染源，它是大气污染的主要原因之一，其主要污染物可吸入颗粒（通常指粒径小于或等于 10 微米，能够悬浮于空气中的固体颗粒及液滴），遇到刮风的天气，会造成相当大范围内的粉尘飞扬，恶化作业环境，严重污染周围地区大气环境。港口码头煤炭等货物具有存储时间短（一般 3 至 5 天）、周转快、数量大的特点，目前普遍采取的治理煤炭粉尘的措施是撒水法。这种方法的优点是操作简便，但缺点是水分只是润湿煤炭的表面，不能渗透到煤粉颗粒内
8、部，这样就导致了水分蒸发快，洒水频率高，造成大量水资源的浪费和人工及设备费用增加。 天津化工研究设计院针对港口码头的煤炭粉尘的特点，发明了一种新型覆盖剂 FM115。这种覆盖剂适用于短期存储的煤炭粉尘的覆盖，它不仅能够润湿煤炭粉尘的表面，而且还可以渗透到煤粉颗粒内部，具有可将粉尘润湿、凝并和保水的功能，不仅短期抑尘效果好，性价比高，而且操作简单，易降解，无腐蚀，无污染。二产品性能： FM115 是一种低分子量化合物，通过改变粉尘表面物性，成倍地提高了粉尘的润湿性和凝并力，凝并作用将粉尘颗粒变大，形成壳状结构并达到覆盖粉尘的目的。同时 FM115 改善了粉尘对水的吸附性能，能较长时间锁住水分，让
9、粉尘较长时间处于润湿状态从而达到抑尘目的。 FM115 无任何腐蚀作用，易降解，对煤炭及原料没有任何影响，不含任何产生污染的成分。 FM115 极易稀释，操作方便，只需要将产品和水按一定比例稀释后即可使用。 FM115 具有将粉尘润湿、凝并和保水功能，撒布一次可保持 515 天；与洒水方式相比，节省能源和工作费用。 三使用方法： 覆盖剂 FM115 使用非常简便，用户使用时只需要将本产品和水按一定比例混合后，利用洒水车或其他的喷洒工具均匀的喷洒在煤堆的表面即可。稀释比例和喷洒量可根据用户情况而定，本院可提供相关的技术服务。天津港：纳米覆盖剂降尘效果好成本低随着港煤码头煤炭吞吐能力逐年增加，货场
10、煤堆对周边环境的污染越来越大。今年 3 月，天津煤码头公司在有关科研单位的协助夏，结合港口码头煤炭存储时间短（通常 1 周时间）、数量打、周转快的特点，采用纳米覆盖剂与亲水剂配合使用的新方法：对对方时间超过 1 周的，使用纳米覆盖剂；不超过 1 周的使用亲水剂。实验结果证实，两种试剂的抑尘效果都好过传统的苫布覆盖。据了解，喷洒纳米覆盖剂能使煤堆表面像喷了发胶一样形成一个硬壳，而喷洒亲水剂则会使煤堆表层呈现一定的硬结状态，从而制止扬尘。另外，每平方米苫布价格在 6 元左右，而使用 3 至 5 次后由于破损将无法继续使用，与之相比，两种试剂都为环保产品，易降解、无污染。其中纳米覆盖剂喷洒 1 平方
11、米仅花费 1 元钱，亲水剂喷洒 1 平方米才花费 0.06 元。新型覆盖剂可抑制煤尘飞扬“中国威海“政府门户网站 2008-7-9 来源：中国环境报 浏览次数：167 【字号:大 中 小】【背景色: 】 【打印本页】 【推荐】 【关闭本页】运煤铁路、公路沿线的蔬菜、水果因被煤灰污染而无法出售，经常引起当地居民的不满，甚至造成纠纷。同时，在运输过程中，大量的煤炭损失也让煤炭集团感到恼火。如何才能有效防止这些煤扬尘？7 月 3 日，记者在煤扬尘污染新型覆盖剂研究项目成果发布会上了解到，作为国家火炬计划项目、铁道部重点项目，“大秦线煤扬尘新型覆盖剂”已经获得成功，研制出的煤扬尘新型覆盖剂可有效解决
12、运输中的煤炭损耗及沿线环境污染问题。我国在煤炭运输过程中一年损失约 1700 万吨燃煤据调查，在储存、运输过程中，由于风力等原因，煤尘会随风流失、抛撒扬尘，浪费了大量宝贵的资源。我国是一个产煤大国，也是煤炭消费大国。据统计，目前在铁路、公路等运输过程中，煤炭损耗率约为 0.81，即使按每吨煤只运输一次计算，2007 年，我国在煤炭运输过程中，就损失了约 1700 万吨。煤扬尘解决不好，不止浪费了资源，还会产生很多环境问题。煤尘是酸性的，抛撒后依附在沿线的车站、建筑、农作物、交通、民用设施上，严重影响了铁路沿线人民群众的身体健康，同时对沿线农作物的生长造成破坏，甚至有的白菜剥开后里面都嵌着煤渣。
13、煤尘严重污染了隧道内线路的道床，加剧了其板结程度。在污染程度严重的地段，煤尘已埋没了扣件、轨枕板等，给工务部门日常的养护维修带来了相当大的困难，增加了额外的工作量。同时，对钢轨和扣件等有一定的腐蚀作用，带来了安全隐患。煤尘还恶化了铁路各部门工作人员的作业环境，尤其对长期在隧道内作业人员的身体健康造成了严重危害；对沿线客车的污染已殃及车厢内，造成车厢内空气浑浊，使旅客身心健康受到危害，严重影响着铁路客运的质量。新型覆盖剂可使大秦铁路线运煤时减少损失 240 多万吨燃煤由兰州交通大学与太原铁路局共同完成的煤扬尘新型覆盖剂通过在煤层表面喷洒一层黏结剂，使其表面形成固化层来防治煤扬尘对环境的污染。课题
14、评审专家组认为，这种覆盖剂技术先进、经济实用、工艺合理、操作维护简便，解决了煤在运输中的损耗问题。据甘肃省环境监测中心站出具的报告显示，采用这种覆盖剂覆盖在煤车表层，煤车沿线运行中，扬尘削减率平均为 97.9；煤车在隧道运行中，扬尘削减率平均为 95.6。煤扬尘新型覆盖剂由基料和辅料构成，基料为高分子聚合物，辅料为添加剂，可起到增塑、改善综合性能的作用，并具有用量少、喷洒简单方便、无毒无害等优点。从经济效果来说，大秦铁路线的全年运力按 2.5 亿吨计算，使用煤扬尘新型覆盖剂可减少损失 240多万吨燃煤，按动力煤坑口价格每吨 159.67 计算，每年可节约近 4 亿元。如果全国铁路煤炭运输线全部
15、使用这种覆盖剂，则每年可减损一个大型煤矿的年产量。煤扬尘新型覆盖剂除了解决长期以来运煤列车存在的扬尘污染、抛撒浪费等老大难问题，还适用于公路等其他散装货物运输、散堆物料场的防扬尘和降耗节能。建筑工地扬尘是当前城市空气污染的一个主要来源，喷洒新型覆盖剂也可有效解决工地扬尘问题。目前，兰州交通大学环境科学与应用化学研究所与北京嘉孚科技有限公司合作，每年固定为神华集团神东煤炭分公司提供 1500 万吨煤炭覆盖剂喷洒量，并且即将在神华集团其他子公司逐步推广。公司计划 2010 年底之前，喷洒覆盖剂的煤炭量达到 1 亿吨。北京嘉孚科技有限公司（以下简称嘉孚科技）成立于 2001 年，注册资金 800 万
16、元人民币。嘉孚科技以新产品、新技术的开发推广和应用为主的高新科技企业，主要服务于国家重大建设项目。公司下属三个事业部，年销售收入 5000 万元人民币。2007 年，嘉孚公司与兰州交通大学环境科学与应用化学研究所结成紧密型合作伙伴关系，共同推广国家火炬计划项目、铁道部重点项目大秦线煤扬尘新型覆盖剂科技成果。目前，该成果已通过铁道部专家组鉴定，并在太原铁路局、神华集团等煤炭的生产及运输单位应用实施，在保护环境、降耗节能等方面取得了良好的社会效益，业已引起有关方面的高度重视。多年来，北京嘉孚科技有限公司不断加强精神文明建设和企业文化建设，公司大力倡导“团结、奋进、求实”的企业精神，在员工心中树立起
17、了“心存高远、脚踏实地”的企业理念，逐步形成了适合我公司的一套企业文化。继往开来，北京嘉孚科贸发展有限责任公司将始终遵循一贯的工作宗旨，愿与社会各界的新老朋友精诚合作，再创新高。防扬尘覆盖剂产品简介：“防扬尘高效覆盖剂”是兰州交通大学与我公司研制开发的新型环保防扬尘产品。本产品是一种乳液型（水性）覆盖剂，均匀喷洒于扬尘表面，形成固化层，并具有一定的韧性，能有效地防止扬尘，具有优异的实用性。同时根据绿色环保要求，该产品在覆盖剂生产过程中及使用后，均不会对环境产生新的污染，并且不会影响原物料的性能，覆盖剂无毒、无副作用，价格低廉、性能优异，原料易购、使用方便。本技术于 2002 年 8 月通过山西
18、省科委技术鉴定，技术水平达到国际先进水平，并获 2003 年山西省科技进步二等奖。在其基础上开发的散堆物料料场及煤场表面防扬尘高效覆盖剂已通过甘肃省科技厅评审，2004 年获国家级火炬计划证书。2006 年列为铁道部科技重点研究计划项目，并于2007 年 7 月通过铁道部科技司项目结题评审验收。产品特点：本产品具有黏结性能好，生产工艺简单，价格低廉，使用方便，无毒无害，非易燃易爆等优点。本产品与目前国内外研制开发的无机有机类覆盖剂相比，具有固化效果好、价格低、生产、使用方便且可降解的优势。本产品和常规篷布遮盖法、加盖法比较，有降低成本、减少劳动强度、提高工作效率和覆盖率等优点。产品喷洒设备采用
19、自动控制系统，技术先进，喷洒均匀，并且可根据不同用户的需要配备不同型号喷洒设备系统。适用范围：本产品可运用在敞开式煤场和煤炭转运站的煤炭防扬尘堆放，煤炭运输过程中的防扬尘及减耗，以及建筑地基开挖、平整、砂料散堆场、土方外运散落、拆迁建筑、垃圾清运散落等建筑施工场地防扬尘，以及任何可能产生扬尘污染的生产生活环境。应用实例：2007 年铁道部科技司通过对大秦线防扬尘现场检测表明，项目整体运行效果良好，已基本达到了规定的各项技术指标，为大秦线电化区段防煤扬尘污染提供了技术先进、经济实用、工艺合理、操作维护简便的整套技术，有效解决了煤扬尘造成的污染及对客货列车造成的安全隐患，同时还解决了煤在运输中的损
20、耗问题，具有推广应用价值。煤扬尘新型覆盖剂问世 煤炭运输损耗和污染有望减轻中国网 时间： 2008-07-04 发表评论我国自主研发成功煤扬尘新型覆盖剂每年可减少的煤炭损失相当于一座大型煤矿的产量兰州交通大学将制定相关行业标准随着一种新型煤扬尘覆盖剂的问世，长期以来困扰我国煤炭运输行业的煤炭运输损耗和扬尘污染问题有望得到解决。这是记者从 7 月 3 日在北京举行的“煤扬尘污染新型覆盖剂研究项目成果发布会”上得到的消息。作为产煤大国和煤炭消费大国，我国每年的煤炭运输量也非常大。据统计，目前在铁路、公路等运输过程中，煤的损耗约为 0.8-1%，即按照每吨煤只运输一次计算，2007 年，我国生产的
21、煤炭在运输过程中就损失了约 1700 万吨，相当于一个大型煤矿的年产量。有关专家在昨天的发布会上表示，作为国家火炬计划项目、铁道部重点项目，“大秦线煤扬尘新型覆盖剂”已经获得成功，这种煤扬尘新型覆盖剂解决了运输中煤损耗及沿线环境污染治理问题。煤扬尘的原因和危害专家表示，有关科研人员研究发现，煤炭运输过程中会产生扬尘问题的主要原因在于，车辆开动时，煤层表面被气流吹起；会车时的气流扬起了粒径较细小的煤粉；列车经过时，过去沉积下的煤粉重新扬动；列车经过隧道时产生的“活塞风”加之列车的颠簸震动，使直径较大的煤粒也会被吹离车体，细小的煤粉吸附在隧道洞壁、洞顶及接触网、绝缘子等设备上，形成污染；路基上的沉
22、积煤粒如高于铁轨，就会受到再次碾压，形成二次污染。据调查，在煤炭的储存、运输过程中，由于风力等原因，煤尘会随风流失、抛洒扬尘，浪费了大量宝贵的资源；煤尘是酸性的，抛洒后附着在沿线的车站等建筑、民用设施等物体及农作物上，严重影响了铁路沿线人民群众的身体健康，同时对沿线农作物的生长造成破坏，甚至有的白菜剥开后里面都嵌着煤渣。煤尘还严重污染了隧道内线路的道床，并加剧了其板结程度。在污染程度严重的地段，煤尘已埋没了扣件、轨枕板等，给工务部门日常的养护维修带来了相当大的困难，额外增加了工作量，同时对钢轨和扣件等有一定的腐蚀作用，带来了安全隐患。此外，煤尘经常引起供电接触网、绝缘子的短路，放电，缩短了其使
23、用寿命；污染铁路信号、通讯电缆等设备，给日常的检修工作带了很大困难。列车经过隧道时，扬尘弥漫隧道，大大降低了能见度，不仅使机车乘务人员的瞭望受到严重影响（严重时，了望距离仅为 10 米左右），而且由于煤尘堵塞了机车散热网，使机车内的电器设备的工作环境温度升高，经常引起设备故障，使其完好率和安全度降低，严重威胁着列车的运行安全。煤尘还恶化了铁路各部门工作人员的作业环境，尤其对长期在隧道内作业的人员的身体健康造成严重的危害；对沿线客车的污染已殃及车厢内，造成车厢内空气浑浊，使旅客身心健康受到危害。新型覆盖剂的良好效果与会专家介绍，由兰州交通大学与太原铁路局共同研制的煤扬尘新型覆盖剂，通过在煤层表面
24、喷洒一层粘结剂，使其表面形成固化层来防治煤扬尘对环境的污染。课题评审专家组认为，该覆盖剂技术先进、经济实用、工艺合理、操作维护简便，解决了煤在运输中的损耗问题。甘肃省环境监测中心站出具的报告显示，采用该覆盖剂覆盖在煤车表层，煤车沿线运行中，扬尘削减率平均为 97.9；煤车在隧道运行中，扬尘削减率平均为 95.6。据悉，煤扬尘新型覆盖剂由基料和辅料构成，基料为高分子聚合物，辅料为添加剂。可起到增塑、改善综合性能的作用。并具有黏结强度高、韧性较好、用量少、喷洒简单方便、无毒无害、非易燃易爆等优点。从经济效果来说，大秦线的全年运力按2.5 亿吨来计算,使用煤扬尘新型覆盖剂可减少损失 2425000
25、吨燃煤,按动力煤坑口价格每吨 159.67 计算,可节约 387199750 元/年。煤扬尘新型覆盖剂除了解决长期以来运煤列车存在的扬尘污染、抛撒浪费等老大难问题，还适用于公路等其它散装货物运输、散堆物料场的防扬尘和降耗节能。建筑工地扬尘是当前城市空气污染的一个主要来源，喷洒新型覆盖剂，能有效解决工地扬尘问题。兰州交通大学将拟定相关标准与会专家透露，目前，兰州交通大学环境科学与应用化学研究所与北京嘉孚科技有限公司合作，每年为神华集团神东煤炭分公司提供 1500 万吨煤炭覆盖剂喷洒量，并且即将在神华集团其他子公司逐步推广，包括宁媒、万利、北电胜利、宝日希勒等。同时，其他国有煤炭企业包括中煤、同煤
26、、焦煤等也对覆盖剂项目表示出浓厚的兴趣和关注。基于此，公司将目标定为 2010 年底之前，喷洒覆盖剂的煤炭量达到 1 亿吨。为了达到这一目标，北京嘉孚科技有限公司已于 2008 年 6 月在北京顺义购买了约 53 亩土地用于修建工厂，在兰州交通大学的研发优势和技术支持下，逐渐形成集研发、生产、销售、服务于一身的一条龙产业链,保证煤扬尘新型覆盖剂始终处于行业中的领先优势。2008 年 6 月中旬，铁道部正式决定防扬尘覆盖剂项目的执行标准由兰州交通大学拟定，这是对煤扬尘新型覆盖剂项目工作的认可，是对该成果的肯定，也体现了铁道部对于兰州交通大学的大力支持，这也对覆盖煤扬尘新型剂项目在煤炭行业的推动上
27、，起着至关重要的风向指标的作用。(礼村)兰州大学的相关专家介绍煤扬尘新型覆盖剂在煤场使用的情况。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
28、， 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，各项力学性能较
29、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 受
30、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 的热变形温度也
31、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)热变形温度
32、(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。尽
33、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、
34、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。PE
35、 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、卤代烃类物质接触
36、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 聚
37、 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
38、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 、
39、 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
40、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 ， 具
41、 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 Pol
42、yethylene， 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
43、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 用
44、 -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 、
45、 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 0.9360.96
46、4g/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
47、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
48、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，
49、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 意 选 择 浇 口 位置 ， 防 止 产 生 缩 孔 和 变 形 。PE 的热容量较
