聚乙烯及其应用化学名称：聚乙烯英文名称:Polyethylene（简称PE）比重:0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率:1.5-3.6% 成型温度：140-220℃特点：耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,化学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强.低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨. 低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件.成型特性：1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,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.2.收缩范围和收缩值大,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.3.加热时间不宜过长,否则会发生分解.4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂聚乙烯类产品1.1产品类别聚乙烯（PE）是通用合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）及一些具有特殊性能的产品。

1.2聚乙烯物理性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。

易燃烧且离火后继续燃烧。

透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。

聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。

高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC，低密度聚乙烯熔点较低（112oC）且范围宽。

常温下不溶于任何已知溶剂中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯等溶剂中1.3聚乙烯化学性能聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。

聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。

受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。

1.4各类聚乙烯产品用途高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品，其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等中低、压聚乙烯：以注射成型制品及中空制品为主。

超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。

熔点140摄氏度熔化焓292.88J/g[编辑本段]聚乙烯树脂分类及性能聚乙烯的种类：（1）LDPE：低密度聚乙烯（又称高压聚乙烯）（2）LLDPE：线形低密度聚乙烯（3）MDPE：中密度聚乙烯（4）HDPE：高密度聚乙烯(又称低压聚乙烯)（5）UHMWPE：超高分子量聚乙烯（6）改性聚乙烯：氯化聚乙烯（CPE）、交联聚乙烯（PEX）（7）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）。

分子量达到300万-600万的聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。

超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。

LDPE树脂性质：无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度约0.920g/cm3，熔点130℃～145℃。

不溶于水，微溶于烃类、甲苯等。

能耐大多数酸碱的侵蚀，吸水性小，在低温时仍能保持柔软性，电绝缘性高。

生产工艺：主要有高压管式法和釜式法两种。

从目前发展状况看，为降低反应温度和压力，管式法工艺普遍采用低温高活性引剂引发聚合体系，以高纯度乙烯为主要原料，以丙烯/丙烷等为密度调整剂，使用高活性引发剂在约200℃～330℃、150-300MPa条件下进行聚合反应。

反应器中引发聚合的熔融聚合物，必须要经过高压、中压和低压冷却、分离，高压循环气体经过冷却、分离后送入超高压（300MPa）压缩机入口，中压循环气体经过冷却、分离后送入高压（30MPa）压缩机入口，而低压循环气体经过冷却、分离后送入低压（0.5MPa）压缩机循环利用，而熔融聚乙烯经过高压、低压分离后送入造粒机，进行水中切粒，在造粒时，企业可以根据不同应用领域，加入适宜的添加剂，颗粒经包装出厂。

用途：可以采用注塑、挤塑、吹塑等加工方法。

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、涂层和合成纸等。

LLDPE树脂性质：由于LLDPE和LDPE的分子结构明显不同，性能也有所不同。

与LDPE相比，LLDPE具有优异的耐环境应力开裂性能和电绝缘性，较高的耐热性能，抗冲和耐穿刺性能等。

生产工艺：LLDPE树脂主要利用全密度聚乙烯装置生产，代表性的生产工艺为Innovene 工艺和UCC的Unipol工艺。

用途：通过注塑、挤出、吹塑等成型方法，生产薄膜、日用品、管材、电线电缆等。

HDPE树脂性质：本色、圆柱状或扁圆状颗粒，颗粒光洁，粒子的尺寸在任意方向上应为2mm～5mm，无机械杂质，具热塑性。

粉料为本白色粉末，合格品允许有微黄色。

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，在低温时仍能保持柔软性，电绝缘性高。

生产工艺：采用气相法和淤浆法二种生产工艺。

其中，淤浆法环管生产工艺以菲利浦斯公司、Basell公司和北欧的北星环管工艺技术为代表。

釜式淤浆法则以日本三井公司CX工艺为代表。

用途：采用注塑、吹塑、挤塑、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。

【-CH2-CH2-】n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(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。

聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。

采用不同的生产方法可得不同密度(0.91～0.96g／cm3）的产物。

聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。

用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。

随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。

1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt，在建装置能力为3.16Mt。

沿革1933年，英国卜内门化学工业公司发现乙烯在高压下可聚合生成聚乙烯。

此法于1939年工业化，通称为高压法。

1953年联邦德国K.齐格勒发现以TiCl4-Al(C2H5)3为催化剂,乙烯在较低压力下也可聚合。

此法由联邦德国赫斯特公司于1955年投入工业化生产，通称为低压法聚乙烯。

50年代初期，美国菲利浦石油公司发现以氧化铬-硅铝胶为催化剂,乙烯在中压下可聚合生成高密度聚乙烯,并于1957年实现工业化生产。

60年代,加拿大杜邦公司开始以乙烯和α－烯烃用溶液法制成低密度聚乙烯。

1977年，美国联合碳化物公司和陶氏化学公司先后采用低压法制成低密度聚乙烯，称作线型低密度聚乙烯，其中以联合碳化物公司的气相法最为重要。

线型低密度聚乙烯性能与低密度聚乙烯相似，而又兼有高密度聚乙烯的若干特性，加之生产中能量消耗低，因此发展极为迅速，成为最令人注目的新合成树脂之一。

低压法的核心技术在于催化剂。

德国齐格勒发明的TiCl4-Al(C2H5)3体系为聚烯烃的第一代催化剂,催化效率较低，每克钛约得数千克聚乙烯。

1963年比利时索尔维公司首创以镁化合物为载体的第二代催化剂，催化效率达每克钛得数万至数十万克聚乙烯。

采用第二代催化剂还可省去脱除催化剂残渣的后处理工序。

以后又发展了气相法高效催化剂。

1975年，意大利蒙特爱迪生集团公司研制成可省去造粒而直接生产球状聚乙烯的催化剂，被称作第三代催化剂，是高密度聚乙烯生产的又一变革。

分类有多种分类方法,主要按密度（图1）分类:①高密度聚乙烯，是不透明的白色粉末,造粒后为乳白色颗粒,分子为线型结构，很少支化现象,是较典型的结晶高聚物。

机械性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约126～136℃，其脆化温度比低密度聚乙烯低,约-100～-140℃。

②低密度聚乙烯,是无色、半透明颗粒，分子中有长支链，分子间排列不紧密。

③线型低密度聚乙烯，分子中一般只有短支链存在，机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两者之间，熔点比普通低密度聚乙烯高15℃，耐低温性能也比低密度聚乙烯好，耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数十倍。

此外，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（表1），聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体指数（表示流动性）也不同（图2）。

按分子量可分为低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯（表2）。

生产方法分为高压法、低压法、中压法三种。

高压法用来生产低密度聚乙烯，这种方法开发得早，用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展，其增长速度已大大落后于低压法。

低压法就其实施方法来说，有淤浆法、溶液法和气相法。

淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯，而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯，还可通过加共聚单体，生产中、低密度聚乙烯，也称为线型低密度聚乙烯。

近年来，各种低压法工艺发展很快。

中压法仅菲利浦公司至今仍在采用，生产的主要是高密度聚乙烯。

高压法用氧或过氧化物等作引发剂，使乙烯聚合为低密度聚乙烯的方法。

乙烯经二级压缩后进入反应器(图3)，在压力100～300MPa、温度200～300℃及引发剂作用下聚合为聚乙烯，反应物经减压分离，使未反应的乙烯回收后循环使用，熔融状的聚乙烯在加入塑料助剂后挤出造粒。

（见彩图）所用聚合反应器有管式反应器(管长可达2000m)和釜式反应器两种。

管式法流程的单程转化率20％～34％，单线年生产能力100kt。

釜式法流程的单程转化率20％～25％，单线年生产能力180kt。

低压法分淤浆法、溶液法和气相法三种，除溶液法外，聚合压力都在2MPa以下。

一般步骤有催化剂的配制、乙烯聚合、聚合物的分离和造粒等。

①淤浆法生成的聚乙烯不溶于溶剂而呈淤浆状。

淤浆法聚合条件温和，易于操作，常用烷基铝作活化剂，氢气作分子量调节剂，多采用釜式反应器。

由聚合釜出来的聚合物淤浆经闪蒸釜、气液分离器到粉料干燥机，然后去造粒（图4）。