复合材料:常见的聚烯烃的种类及应用
聚烯烃是烯烃的聚合物,由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称。
一、常见的聚烯烃种类
1、聚乙烯
聚乙烯简称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,可以通过添加相应的助剂来改善其性能。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。
近年来在核物理、天体物理、反应堆运行中,聚乙烯被用于漫化剂来测量中子,对核物理的研究做出了自己的贡献。
2、聚丙烯
聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂,具有比重小、无毒、易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点,在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。在五大通用塑料中,聚丙烯产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,国内消费量仅次于聚乙烯,位列第二位。
聚丙烯分子中不存在极性基因,材料表面吸附能力很差;表面张力小,难于粘接。据报道,目前适于聚烯烃的粘接剂有:EVA热熔胶、丙烯酸压敏胶、改性乙烯基橡胶类等近年来,随着聚丙烯生产技术的进步,世界各大公司不断加大应用研究力度,开发出一大批新的聚丙烯产品,大大拓宽了聚丙烯的应用范围,并开辟了新的应用领域。目前,开发的聚丙烯新产品主要包括高熔体强度、高透明、高结晶度、高流动性聚丙烯等,这些产品广泛应用于包装、汽车、家电和建筑等方面。
3、聚1-丁烯
聚1-丁烯的聚合物。熔融温度为134.7℃,密度约0.91克/厘米³。性质与聚乙烯、聚丙烯相似,可用齐格勒塔催化剂将1-丁烯在汽油中聚合而成。20世纪60年代开始工业生产,近年来开发了气相聚合的生产方法。聚1-丁烯制品的耐蠕变性和耐应力开裂性优异,用它制作的管道,可在-25~100℃使用而不开裂。其晶型有两种:初成型的制品,结晶为螺旋4/1型,质较软且易变形;在常温下放置后,结晶逐渐变为螺旋3/1型,性能有所改善。聚1-丁烯可用挤出、吹塑和注射等工艺加工成型。主要用途为制作管材,还用于制作板材、容器、透明薄膜、垫圈和单丝等。
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