聚乙烯简介聚乙烯（polyethylene ，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。

在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。

聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。

常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

聚乙烯是半结晶性高分子化合物，乙烯单体聚合有高压法、中压法、低压法。

此外，尚有流化床气相法、浆料法、溶液法生产支链少的线性低密度聚乙烯。

由于聚乙烯结晶的程度和分子量的不同，其密度、机械强度诸特性也均不相同，因此聚乙烯可根据密度、分子量来分类。

聚乙烯按密度的不同，可分为超低密度聚乙烯（ULDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）等类型。

按聚合物合成方法分类，可分为高压聚乙烯（在101.3~354.6MPa下制得的聚乙烯）、中压（2.1~7.1MPa）和低压聚乙烯（0.1~2.1MPa）。

按相对分子质量的不同，可分为中等相对分子质量(5~25万，工业上常见，通用产品使用)、高相对分子质量(50万左右)、超高相对分子质量（100~150万)，超低相对分子质量（1万左右，主要用作塑料成型的润滑剂、分散剂）等。

按按聚合物分子链结构分类可分为线性聚乙烯（如HDPE、MDPE、LLDPE、VLLDPE、ULLDPE、MLLDPE、EPPE、UHMWPE）和支化聚乙烯（LDPE）等。

之后以密度不同介绍各种聚乙烯的合成机理、特性及应用等。

一、超低密度聚乙烯ULDPE超低密度聚乙烯，简称ULDPE，其聚合机理与LLDPE相似，都是线型结构，没有长链分支，所以又称第二代LLDPE。

超低密度聚乙烯（ULDPE）的短支链数量高于LLDPE，而支链分支比LDPE短而且较规整，不存在长链分支。

其分子量分布较窄，晶相结构和缠绕程度与LDPE不同，ULDPE薄膜中大量短链分支的存在，削弱了聚合物主链上结晶区的形成，且当形成结晶区时，结晶区会变形从而产生缺陷，在结晶相同的情况下，其结晶结构明显不同，这导致制品的物理力学性能截然不同。

超低密度聚乙烯采用倍半铝或二乙基氯化铝及TiCl4（Al／T为80～100∶1）为引发剂，使乙烯单体进行配位聚合，在50～65℃、0.7MPa的条件下反应2～4小时，用甲醇处理得到UHMWPE，其平均分子量为100～150万，甚至可达成200～300万。

ULDPE具有以下特性：1. 具有优异的拉伸强度，冲击强度，撕裂强度，耐穿刺强度。

2. 热性能。

由于VLPDE，ULDPE为短支链的线型结晶，相比长链分支的LDPE，其晶体结构的缺陷没有那么明显，故其熔点较高，约比EV A共聚物高20℃，这样其制品的使用温度也较高。

3. 模量。

U/VLDPE的模量较小，比LDPE，LLDPE，HDPE都低，其薄膜韧性好，柔软，手感好。

4. 相溶性能。

U/VLDPE与其他聚烃烯混合，有良好的相容性。

5. 其他性能。

U/VLDPE具有优秀的减薄性能（达10-12.7um），良好的绝缘性，较好的光学性能，耐化学腐蚀性能，耐油性，密封性等。

在应用方面：1.在国防军需装备方面，由于其耐冲击性能好，比能量吸收大，在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料，如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌、降落伞等2.在航天工程中，由于其轻质高强和抗冲击性能好，适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等3.在民用领域，制成的绳索、缆绳、船帆和渔具适用于海洋工程，在自重下的断裂长度是钢绳的8倍，是芳纶的2倍。

该绳索用于超级油轮、海洋操作平台、灯塔等的固定锚绳。

4.在工业应用中，可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等，它在机械制造行业中得到广泛应用，可制作各种齿轮、凸轮、叶轮、滚轮、滑轮、轴承、轴瓦、轴套、削轴、垫片、密封垫、弹性联轴节、螺钉等机械零部件。

5.在体育用品上已经制成安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等。

6.在医学方面，用于牙托材料、医用移植物和整形缝合等领域，它的生物相容性和耐久性都较好，并具有高的稳定性，不会引起过敏，已作临床应用。

还用于医用手套和其他医疗措施等方面。

二、低密度聚乙烯LDPE低密度聚乙烯（英文：linear low density polyethylene 简称：LDPE）是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。

低密度聚乙烯为乳白色圆珠形颗粒。

无毒、无味、无臭，表面无光泽。

密度为0.916~0.930g/cm3。

性质较柔软，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℃），但机械强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。

分子结构不够规整，结晶度（55%~65%）低，结晶熔点（108~126℃）也较低。

LDPE的生产主要采用管式法或釜式法。

两种制法都是将高纯度乙烯通入高压（103到276MPa）高温（300到500F）含有引发剂的反应器中。

引发剂或是氧气或是一种有机过氧化物。

反应终止的实现是通过加入链终止剂或靠两个分子链的连结。

与其它聚乙烯（HDPE和LLDPE）制法获得的线性结构不同，通过高压手段制得的聚合物是分支结构。

这种分支结构赋与常规LDPE优异的透明性、曲挠性及易于挤出的性能。

LDPE综合了一些良好的性能：透明、化学惰性、密封能力好，易于成型加工。

这决定了LDPE是当今高分子工业中最广泛使用的材料之一。

LDPE级别可以满足大部分热塑性的各种成型工艺。

成型加工性好，如注塑、挤塑、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等。

LDPE主要用途是作薄膜产品，如农业用薄膜、地面覆盖薄膜、农膜、蔬菜大棚膜等；包装用膜如糖果、蔬菜、冷冻食品等包装；液体包装用吹塑薄膜（牛奶、酱油、果汁。

豆腐、豆奶）；重包装袋，收缩包装薄膜，弹性薄膜，内衬薄膜；建筑用薄膜，一般工业包装薄膜和食品袋等。

LDPE还用于注塑制品，如小型容器、盖子、日用制品、塑料花、注塑一拉伸一吹塑容器。

医疗器具，药品和食品包装材料、挤塑的管材、板材，电线电缆包覆，异型材、热成型等制品；吹塑中空成型制品，如食品容器有奶制品和果酱类，药物、化妆品、化工产品容器、槽罐等。

三、线性低密度聚乙烯LLDPE线性低密度聚乙烯（Linear Low Density Polyethylene），英文缩写为LLDPE。

线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。

LLDPE 的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。

LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。

共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。

线性低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯与少量高级α-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，密度处于0.915～0.940克/立方厘米之间。

LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。

共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。

LLDPE是乙烯与含量约8%的高级α-烯烃（如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯等）的共聚物，可通过高压法、气相法、溶液法和淤浆法生产，如下表所示：特性方面，线性低密度聚乙烯LLDPE是无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度为0.918～0.935g/cm3。

它与LDPE相比，具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还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。

应用方面，LLDPE的一些薄膜市场，例如生产袋子、垃圾袋、弹性包装物、工业用衬套、巾式衬套和购物袋，这些都是利用改进强度和韧性后这种树脂的优点。

透明薄膜，例如面包袋，一直由LDPE占统治地位，因为它有更好的浊度。

然而，LLDPE 与LDPE的共混物将改进强度。

抗穿透性和LDPE薄膜的刚度，而不显著影响薄膜的透明度。

注塑和滚塑是LLDPE最大的两个模塑应用。

这种树脂优越的韧性和低温、冲击强度理论上适于废物箱、玩具和冷藏器具。

四、中密度聚乙烯（MDPE）中密度聚乙烯（MDPE）其性能介于高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）两者之间，既保持了HDPE的刚性，又有LDPE的柔性、耐蠕变性，集两者优点于一身。

MDPE，为乙烯-辛烯的共聚树脂，具有特殊的线型乙烯主链和辛烯支链，具有优越的韧性和杰出的长期耐水压性能。

MDPE的生产合成工艺采用LLDPE的方法。

α烯烃常用丙烯、1-丁烯、1-己烯、l-辛烯等，其用量的多少影响着密度大小，一般烯烃用量为5%(质量分)左右。

可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPE 相似。

MDPE分子主链中平均每1000个碳原子中引入20个甲基支链，或13个乙基支链，其性能变化由支链多少及长短不同而定。

共聚可使其晶体小的片晶之间的连接链增多。

MDPE的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。

MDPE的相对密度为0．926-0．953，结晶度为70%-80%，平均分子量为20万，拉伸强度为8-24兆帕，断裂伸长率为50%-60%，熔融温度126-135℃，熔体流动速率为0．1-35克/10分钟，热变形温度(0．46兆帕)49-74℃。

MDPE可用于管材、薄膜、中空容器等。

产品用于高速成型各种瓶类、高速自动包装薄膜、各种注塑制品、旋转成型品、电线电缆包覆层、防水材料、水管、燃气管等。

五、高密度聚乙烯HDPE高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960。

它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，机械强度好。

介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。

熔化温度120~160℃。

对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250℃之间。

HDPE是通过离子型反应机理的聚合工艺生产的，根据其所用引发剂和反应压力，分为低压法和中压法，所得产品分子量高，支链短而少，所以结晶度大，密度高。

低压法的聚合条件为：压力0.1～1.5MPa，温度在65～100℃内，采用Ziegler-Natta 型引发剂：Al（C2H5）3-TiCl4。

聚合反应机理是配位阴离子性质。