PE塑(su)料的性能與(yǔ)應用

廈門易(yì)仕*限公司專(zhuān)業塑料水分(fen)儀，密度計生(shēng)産商

TPO密度計(jì) TPE顆粒密度檢(jiǎn)測儀 TPR粒子密(mi)度測試儀 TPV PET塑(sù)料水分儀 PVC聚(jù)氯乙烯塑料(liào)水分測試儀(yi) ABS由丙烯腈 丁(ding)二烯含水💁率(lǜ)檢測儀✨苯乙(yǐ)烯聚合的塑(sù)料密度計 PA尼(ní)龍塑料密度(dù)檢測儀 尼龍(lóng)料密度測試(shi)儀 尼龍顆粒(lì)水分測試儀(yí) PS聚苯乙烯塑(su)料水分測定(dìng)儀 再生塑料(liào)密度測定儀(yi) 聚丙烯PP(PP塑料(liào))比重計聚乙(yi)烯 (PE) 聚乙烯比(bǐ)重檢測儀聚(ju)丙烯比💞重測(ce)試儀 聚苯乙(yi)烯比重測定(ding)✌️儀 聚氯乙烯(xi)比重測試儀(yi) 塑料顆粒密(mi)度檢測儀 PVC顆(kē)粒水🈲分測試(shì)儀 PE粒子密度(dù)計

PE即(ji)聚乙烯，是一(yī)種具有多種(zhǒng)結構和特性(xing)的聚合物🔴。它(tā)主要分爲低(dī)密度聚乙烯(xi)(LDPE)、中密(mì)度聚乙烯(MDPE)、高密度(dù)聚乙烯(HDPE)、線性低密(mi)度聚乙烯(LLDPE)、及特殊(shu)性能的超高(gāo)分子量聚乙(yi)烯、低相對分(fen)子質量🌏聚乙(yi)烯、高相對分(fèn)子質量高密(mi)度聚乙烯、極(jí)低密度聚乙(yǐ)烯💞等。一般來(lái)說相對密度(dù)低于0.920的聚乙烯，通(tong)常稱爲低密(mì)度聚乙烯；相(xiàng)對密度等于(yu)或大于0.940的聚乙烯(xī)稱爲高密度(dù)聚乙烯；相對(duì)密度在0.926~0.940範圍内的(de)聚乙烯稱爲(wei)中密度聚乙(yǐ)烯。

由PE的(de)分類上就能(neng)看出，密度是(shi)關系着PE塑料性能(neng)差異的主要(yao)指标，其次是(shi)相對分子質(zhi)量，而‼️密度又(you)是樹脂結晶(jing)度和分子線(xiàn)型結構不同(tóng)造成的。線性(xing)結構的PE，結晶度高(gāo)，密度大，熔融(róng)溫度、硬度、屈(qu)服強度、彈性(xìng)模量也高。盡(jìn)管PE分(fèn)子間的力不(bu)大，但主要因(yin)結晶度高，分(fen)子便堆砌🔞緊(jin)密而強♻️度增(zēng)大。相反，支鏈(liàn)度大的PE結晶度較(jiào)小，則密度較(jiao)低，可延伸性(xìng)與韌性較大(da)，即爲柔韌性(xing)材料。

相對分子(zi)質量及其分(fen)布會直接影(yǐng)響結晶度，進(jin)而影響一系(xi)列性能，如：強(qiáng)度、硬度、韌性(xìng)、耐磨性、耐化(huà)學藥品和老(lao)化及耐低溫(wēn)脆折性等越(yue)高，而斷裂伸(shēn)長率降低。相(xiang)對分子質量(liang)分布窄，對韌(rèn)性和低溫脆(cuì)性卻有所提(tí)高。而耐長期(qī)載荷變⁉️形，耐(nai)環境應力開(kai)裂性則下降(jiàng)。所以，相對分(fen)子✂️質量分布(bu)的寬窄對PE制品的(de)種類與使用(yòng)性能也有密(mi)切關系。

另外，熔(róng)融指數是聚(jù)乙烯熔體流(liu)動性的定量(liàng)指标，也是反(fan)映聚乙烯分(fen)子量大小的(de)一個标志。一(yī)般情況下，PE的熔融(rong)指數越高，其(qí)分子量越低(di)；反之PE的熔融指數(shù)越低，其分子(zi)量越高。PE的熔融指(zhǐ)數對其加工(gōng)影響較大。熔(róng)融指數大，則(ze)流動性就⭐好(hao)，對注射成型(xing)有利，但對于(yú)直接擠出吹(chui)塑來說，則不(bú)希望熔融指(zhi)數過高，特别(bie)是HDPE，熔(rong)融指數大，型(xing)坯易産生下(xia)墜，影響型坯(pī)的正常成型(xing)。若要吹塑大(dà)型制品時，應(yīng)該選用高分(fen)子量高密度(dù)聚乙烯(代号爲HMWHDPE)，其重均(jun)分子量在30~50萬範圍(wéi)内，其分子量(liang)不僅明顯地(di)高于一般HDPE(重均分(fen)子量在15~20萬之間)，而且分(fèn)子量分布較(jiao)寬，其熔體張(zhang)力大，采用直(zhí)接擠出吹塑(sù)成型時，大型(xing)制件的型坯(pi)也不易産生(sheng)下墜問題。采(cǎi)用HMWHDPE制(zhì)得的塑料制(zhì)品還具有良(liáng)好的耐沖擊(jī)性、耐蠕變👈性(xing)以及耐💚應🌈力(lì)開裂性。

⒈常用聚(ju)乙烯的性能(neng)介紹

⑴ 低密度聚乙(yǐ)烯性能：LDPE爲乳白色(sè)蠟狀顆粒，它(tā)具有無毒、無(wu)味、無臭，是PE中zui輕的(de)品種，結晶度(du)較低，爲55﹪~65﹪熔(rong)體流動速率(lü)較寬，約爲0.2~50g/10min，具有良(liáng)好的柔韌性(xìng)、延伸性、透明(ming)性、耐寒性，有(yǒu)優良的💯加工(gong)性、化㊙️學穩定(ding)性及透氣性(xing)較好，電絕緣(yuan)性能優異，但(dàn)其📱機械強度(dù)、透濕性、耐老(lǎo)化性能較差(chà)及耐熱性低(dī)于高密度聚(jù)乙烯。

⑵ 高密度聚乙(yi)烯的性能：HDPE爲白色(sè)粉末或顆粒(lì)狀，無毒、無味(wei)、無臭，與LDPE相比，支鏈(lian)較少，結晶度(dù)較高，密度較(jiao)大，相對分子(zǐ)質量常爲👣十(shi)幾萬到幾十(shí)萬，熔體流動(dòng)速率範圍較(jiào)窄；具有較高(gāo)的剛🥵性和韌(ren)性🐅，優良的機(ji)械性能和耐(nai)熱性，還具有(yǒu)較好的耐溶(rong)劑性、耐蒸汽(qi)滲🆚透性等。

① HDPE的各項性(xing)能見表1—4

      表(biǎo)1           HDPE 的物(wu)理性能

      表2           HDPE的(de)力學性能

     表3            HDPE的熱性能(neng)

      表4             HDPE的電性能(neng)

HDPE塑料可以(yǐ)采用擠出法(fǎ)、注塑法、擠出(chū)吹塑法、擠出(chu)壓制🌈法🌍等方(fāng)法成型。産品(pǐn)用途廣泛。

HDPE塑料的(de)品種很多，可(ke)根據具體需(xu)要選用，可用(yòng)于中空吹塑(su)成型的國産(chǎn)HDPE材料(liào)較多，也較容(róng)易從市場購(gòu)得。

在擠出吹塑(sù)成型中，HDPE常用來吹(chuī)塑耐腐蝕的(de)中小型各類(lei)容器和汽車(chē)中空配🌈件等(děng)産品。

⑶ 中密度聚乙(yǐ)烯的性能：MDPE大分子(zǐ)鏈的支化程(cheng)度及其性能(néng)在很多方面(miàn)介于HDPE和LDPE之(zhi)間。它的密度(du)和結晶度主(zhu)要是由分子(zi)鏈中支鏈多(duo)少與長短不(bu)同決定的。支(zhi)鏈多而長，密(mì)度和結晶度(dù)下降，具🍓有較(jiào)好的柔韌和(hé)低溫特性，但(dàn)拉伸強度和(hé)硬度、耐熱性(xing)等不如HDPE..但耐環境(jìng)應力開裂性(xing)和強度長期(qi)保持性較好(hǎo)。

⑷ 線性(xing)低密度聚乙(yǐ)烯：LLDPE是(shi)乙烯與少量(liàng)α-烯烴(tīng)共聚而制得(dé)的一種高聚(jù)物，其分子結(jié)構與普通的(de)LDPE(長鏈(liàn)長分支)、HDPE(長(zhang)鏈少分支)不同，爲(wèi)長鏈上附有(you)若幹短的分(fen)支的結構，分(fen)支的長短與(yu)數量✔️決定于(yú)共聚單體的(de)種類與用量(liàng)。因此，分支有(you)較強的🈲規律(lǜ)性，且LDPE分子量的分(fèn)布相對要狹(xiá)窄一些。因此(cǐ)，即使LLDPE和LDPE的(de)結晶度相當(dāng)，密度相近，性(xìng)能上卻顯示(shi)出較大的差(cha)異。

由于普通商(shang)品級LLDPE分子量分布(bu)比較狹窄，采(cǎi)用直接擠出(chu)吹塑法吹制(zhi)中空容器時(shi)，型坯易下墜(zhuì)，難以制得性(xìng)能優良的産(chǎn)品，因此當🌏采(cǎi)用♋直接擠出(chu)🔴吹塑法制LLDPE中空容(róng)器時，應選用(yòng)分子量分布(bu)較寬的、吹塑(su)級LLDPE樹(shù)脂。

    ⑸ HMWHDPE塑料(liao)：HMWHDPE（High Molecular Weight High Density Polyethylene）稱爲高相(xiang)對分子質量(liang)高密度聚乙(yi)烯，它是PE類的新品(pin)種之一，有均(jun)聚物與共聚(ju)物之分，可以(yi)用淤漿法和(he)氣相法來生(sheng)産。聚合反應(ying)在低壓（0.48~3.1MPa）、低溫（80~110℃）和過渡金(jīn)屬催化劑存(cún)在下進行，所(suo)用催化劑有(yǒu)齊⚽格勒👣型或(huò)以⛹🏻‍♀️鉻氧化物(wù)爲基礎的菲(fēi)利浦型。共聚(jù)單體多爲1-丁烯、1-辛烯等(deng)α-烯烴(tīng)。

    HMWHDPE的重(zhong)均相對分子(zǐ)質量爲（2~5）x105，共聚(jù)物的密度爲(wèi)0.941~0.965g/cm³，而一(yī)般的HDPE的密度爲0.941~0.954g/cm³。共聚物(wù)的密度與共(gòng)聚物單體的(de)關系密切，其(qí)結晶度與🈲物(wù)理特性也不(bu)同于均聚物(wu)。

HMWHDPE具有(yǒu)優良的耐環(huan)境應力開裂(liè)性、沖擊強度(du)、拉伸強度、熔(rong)體強度、良好(hao)的剛性、高防(fang)潮性、耐磨性(xing)、化學穩定性(xìng)和沖✍️擊性。

① HMWHDPE基本特性(xìng)及影響因素(sù)見表5-5

表(biao)5             HMWHDPE基本(ben)特性及影響(xiǎng)因素

HMWHDPE可以用(yong)擠出和吹塑(sù)法成型，在擠(jǐ)出成型時，擠(ji)出機需要設(she)計強制冷卻(què)和進料溝槽(cao)的進料段，以(yǐ)提高生産效(xiào)率，防止聚合(he)物降解并提(ti)高材料的進(jìn)料性能，并且(qiě)可使擠出量(liang)提高60%以上。HMWHDPE在大型工業(yè)吹塑件的成(cheng)型中，主要用(yòng)來制作容積(jī)200L以上(shang)的大型中空(kong)容器、塑料托(tuō)盤、大型儲水(shui)罐、儲油罐等(děng)。

近(jin)幾年國内各(gè)石化企業開(kāi)發生産出了(le)多種牌号的(de)HMWHDPE，并且(qiě)每年都有新(xīn)的牌号材料(liào)出現，購買時(shí)主要應根據(ju)需要及☀️市場(chǎng)的情況。國産(chan)牌号主要有(yǒu)：DMDY1158，7000F，8200B等(deng)。

②國産(chan)HMWHDPE的性(xing)能參數

國産HMWHDPE牌号及(jí)性能參數見(jian)表6

表(biǎo)6         國産(chǎn)HMWHDPE的牌(pái)号及性能參(cān)數

注：①采用190℃，21.6kg測(cè)試條件。

②ESCR爲耐環境應(ying)力開裂指數(shù)。

⒉聚(jù)乙烯的其它(ta)特性

各種牌号(hào)的聚乙烯，其(qi)性能因組成(cheng)、結構、分子量(liang)及分布等的(de)不同而不盡(jìn)相同。但就聚(ju)乙烯類塑料(liào)而言，它們之(zhī)間存在着許(xǔ)多共同的特(tè)點，正是這些(xie)基本特征🐅，使(shi)它們💃🏻能夠作(zuò)爲塑料中空(kōng)容器的主要(yào)材㊙️料，在實踐(jiàn)中得到了🔞廣(guang)泛的應🌈用。

⑴力學(xué)性能

PE具有良好而(ér)均衡的機械(xie)性能，除了塑(sù)料花料等高(gao)流🈲動性PE之外，通常(cháng)PE的拉(lā)伸強度均在(zài)10MPa以上(shang)，斷裂伸長率(lü)可達500%或更高。

PE的強度與(yǔ)分子結構之(zhi)間有密切的(de)關系。高密度(dù)聚乙🔞烯大分(fen)子結構規整(zhěng)性強，結晶度(dù)高，強度較大(dà)。一🌏般高密度(du)聚乙烯的🚶拉(la)伸強度等性(xing)能均明顯高(gao)于低密度☂️聚(jù)乙烯，其中拉(lā)伸強度可達(da)低密度聚乙(yi)烯的2倍以上，但高(gāo)密度聚乙烯(xī)的沖擊強度(du)較低密度聚(ju)乙烯要低。

⑵耐化(hua)學腐蝕性

PE是耐化(huà)學腐蝕性的(de)塑料之一，它(tā)的耐化學腐(fǔ)蝕性可簡⭐要(yào)歸納如下:

①PE耐絕大多數(shù)的稀酸，通常(chang)也不受各種(zhong)鹽及其溶液(ye)✍️的💃侵蝕，但會(huì)☔受氧化型濃(nong)酸破壞，在高(gao)溫下還會受(shòu)氧化劑類物(wù)質🏒的侵蝕；

②PE通常不受(shou)醇、醛、酮以及(jí)酯類物質的(de)腐蝕；但在室(shi)溫下會因爲(wei)芳烴、脂芳烴(tīng)、鹵化烴的作(zuo)用而引起一(yi)定程度的溶(róng)脹，LDPE在(zài)60℃以上(shàng)、HDPE在80℃以上溶(rong)解作用也增(zēng)大；

PE在(zai)常溫下受鹵(lǔ)素的影響較(jiào)小，但高溫下(xia)會作用加速(su)；

③PE對油類(lei)約有吸收，如(rú)礦物油、香精(jing)油會通過PE材料散(sàn)逸出去；

④PE制品在脂肪(fang)及芳香烴、醛(quan)、酮、醇、濃硫酸(suan)、去污劑及皂(zao)、油及脂肪、堿(jiǎn)金屬的氫氧(yǎng)化物等應力(li)開裂劑的作(zuo)用下可能會(hui)産生應力開(kāi)🔞裂。

⑶耐候性

PE在紫外線(xian)、高能輻射的(de)作用下，會在(zai)空氣中發生(sheng)降解，導緻🏃‍♀️變(bian)色、表面龜裂(liè)直至脆化、失(shī)去強度而喪(sang)失使用價值(zhi)。因此，對于室(shi)外應用或者(zhe)經受陽光直(zhí)射的PE中空容器，應(ying)當使用耐候(hou)性配方，即在(zai)PE主料(liào)中加入适量(liang)的紫外線吸(xī)收劑、遮光劑(ji)(光屏(píng)蔽劑)等助劑，以防(fang)紫外光的危(wei)害。若PE中空容器外(wai)觀允許呈黑(hei)色，可在PE中配入1﹪～2﹪的碳黑(碳黑是一(yi)種價廉物美(měi)的紫外光屏(ping)蔽劑)，使其耐候性(xìng)大幅度提高(gāo)。

⑷阻(zu)隔性

在中空制(zhì)品類塑料包(bāo)裝容器的多(duo)數應用中，阻(zu)隔性能往🔆往(wǎng)是十分重要(yao)的。在對各種(zhong)物質的阻隔(gé)性中，對氧、二(er)氧化碳、氮氣(qi)、有⛱️機溶劑的(de)透過性能以(yi)及對水和水(shui)蒸氣的透過(guò)性能，這些在(zài)實際應用中(zhong)特别重要，它(tā)們能直接🏃影(ying)響到塑料容(róng)器對所包裝(zhuang)物品的保護(hu)效果。

一般地講(jiang)，PE的阻(zu)隔性能随着(zhe)密度的增大(dà)而改善，也就(jiù)是說高密度(du)聚乙烯比低(di)密度聚乙烯(xi)的阻隔性能(neng)要好，但是對(dui)🧡于不同物質(zhì)的阻隔性能(néng)相差極大。PE對水蒸(zheng)氣的透過有(yǒu)的阻隔性能(néng)，特别是高密(mì)度聚乙烯，是(shi)阻隔水蒸氣(qi)透過的的塑(su)料之一。PE對氧、二氧(yǎng)化碳、氮以及(jí)衆多的有機(jī)溶劑，特别是(shi)脂肪烴、芳烴(tīng)類等的阻隔(ge)性能較差。因(yin)此需阻氧保(bǎo)存的物品、脂(zhi)🤩肪烴、芳烴及(jí)其溶液等物(wu)質，切忌采用(yong)PE類中(zhong)空容器包裝(zhuang)。

⑸衛(wei)生性能

PE本身無毒(dú)、無味，可直接(jiē)接觸食品、藥(yào)品等物質。但(dàn)是👄在用于食(shí)品、藥品包裝(zhuang)時，對包裝的(de)加工過程中(zhong)切忌配入對(dui)人體有害的(de)塑料助劑，必(bi)須按照國家(jiā)衛生标準的(de)要求生産。

⒊ PE的吹塑加(jia)工成型條件(jian)對産品性能(neng)的影響以及(ji)注意事項

⑴成形(xing)溫度

實際應用(yòng)中的PE吹塑成型溫(wen)度因PE的品種不同(tóng)而異，通常HDPE爲170℃～210℃，LDPE爲150℃～190℃。吹(chui)塑大型制品(pin)一般采用較(jiao)高的溫度，而(er)吹塑小型制(zhi)品一⛱️般❄️采用(yong)較低的溫度(dù)，但需注意如(rú)果成型溫度(dù)過低，容易産(chǎn)生型坯鲨魚(yú)皮現象或者(zhě)熔體破裂；溫(wēn)度過高則會(hui)出現型🔅坯下(xia)墜，導緻制品(pǐn)壁厚明顯不(bu)均。因此，在吹(chui)塑制品過程(chéng)中，應随時觀(guan)察型坯的質(zhì)量，發現型坯(pī)不正常需及(jí)時調整溫☎️度(dù)。

⑵擠(jǐ)出速度

切忌過(guo)渡提高擠出(chu)速度和降低(di)成型溫度，否(fou)則容易引起(qi)型坯産生鲨(sha)魚皮及熔體(ti)破裂的現象(xiang)，同時産生較(jiao)大的離模膨(peng)脹，型坯的壁(bi)厚增大，導緻(zhi)制品的質量(liàng)增大。因此提(ti)高擠出速度(du)應以不産生(shēng)鲨魚皮和熔(róng)體破裂爲前(qian)提，同時還需(xū)要調節模頭(tou)的芯棒與口(kou)模調❤️節環間(jian)的距離以維(wéi)持制品的質(zhì)量(重(zhòng)量)在(zài)标準範圍之(zhī)内。

⑶壁厚調節

壁厚(hòu)調節包括周(zhōu)向（徑向）壁厚(hòu)調節與軸向(xiàng)壁厚調節。通(tōng)過對擠出型(xíng)坯的周向（徑(jing)向）、軸向壁厚(hòu)調節，就🙇🏻可實(shí)現對PE吹塑中空容(róng)器的壁厚控(kong)制。

普通的口模(mó)一般通過調(diao)節螺栓移動(dong)口模調節圈(quān)💛在水✂️平面上(shàng)的位置，使型(xíng)坯壁厚趨于(yu)均勻，不産生(sheng)💃🏻彎曲、平行向(xiang)下移動。縱向(xiàng)調節由型坯(pi)壁厚程序控(kong)制系統來完(wan)成。在型坯擠(ji)出過程中，按(àn)預置程序，通(tōng)過伺服閥驅(qu)動液壓缸，使(shǐ)模頭💃的芯棒(bàng)上下移動以(yi)調節口模間(jiān)隙，從而調節(jie)型坯壁厚的(de)軸向分布。

⑷模具(ju)溫度

模具溫度(du)對聚乙烯中(zhōng)空吹塑制品(pin)的外觀、成型(xíng)收縮♻️率及強(qiang)度☀️均有影響(xiǎng)，此外，模具溫(wēn)度還影響吹(chuī)塑成型的周(zhōu)期。模具溫度(du)高，PE吹(chui)塑制品的外(wài)觀可得到改(gai)善，但是尺寸(cùn)穩定性下降(jiang)，機械🛀🏻強度(特别是(shi)抗沖擊強度(dù))下降(jiang)，生産周期延(yán)長，生産效率(lǜ)下降；模具溫(wen)度過高，還可(kě)♈能産生制品(pǐn)在截坯夾斷(duan)部位過薄的(de)弊端，因此适(shì)當降💚低模具(ju)的溫度是有(yǒu)利的。但是模(mo)具溫度✌️過低(di)也會出現一(yi)些問題，如鎖(suo)模時型🔱坯與(yǔ)模具接🏃觸部(bu)分急劇冷卻(que)，型🈲坯還未達(da)到制品設計(jì)形狀之前就(jiù)難以延🏃‍♂️伸了(le)，可能導緻制(zhi)品的厚♋度不(bu)均。

⑸吹塑空氣壓(yā)力

PE中(zhong)空吹塑時氣(qì)壓的高低因(yin)原料的不同(tóng)而異，LDPE的吹塑壓力(li)一般取0.2～0.4MPa，HDPE的吹塑(sù)壓力一般取(qu)0.4～0.7MPa。對于部分(fèn)HMWHDPE的厚(hou)壁制品可取(qǔ)0.6～1.2MPa。

适當提高吹(chuī)塑壓力有助(zhù)于制品與模(mó)腔壁之間的(de)接觸，提高冷(leng)🍉卻效率，冷卻(què)定型效果的(de)改善且有助(zhu)于縮短成型(xíng)周期，可提高(gāo)吹塑制品表(biǎo)面質量，但過(guo)高的吹㊙️脹壓(yā)力會增大合(hé)模機🍉構的負(fu)🐪荷。

4. 典(diǎn)型配方與改(gai)性

HDPE通(tōng)常用于大中(zhōng)型容器制作(zuò)的主要原料(liao)，多數情況下(xia)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，對于某一💋個(ge)特定的大中(zhong)型擠出吹塑(su)制品而言，一(yi)般隻需㊙️要采(cǎi)用一種塑料(liào)原料就可以(yi)成型，并且可(ke)以達到比較(jiao)好的質量水(shui)平。

但是，由于近(jin)年原油價格(gé)的普遍上漲(zhang)，導緻塑料原(yuan)料☎️價格🈲大幅(fú)攀升，同時也(ye)由于真正能(neng)夠用于大中(zhong)型、超大型中(zhōng)空吹塑制品(pin)📐的塑料原料(liào)的牌号并不(bú)🚶是太多，因此(ci)也就導緻了(le)這一領域的(de)塑料原料配(pèi)方技術的發(fā)展和進步。預(yù)計在可以預(yù)見💚的未來幾(jǐ)年内，這一領(ling)域的原材料(liao)⛷️配方技術将(jiāng)㊙️會得到較快(kuài)的發展，能夠(gòu)🤞适用各種特(te)殊用途的原(yuan)料配方将會(hui)受到大中⁉️型(xíng)中空☀️吹塑制(zhì)品廠家的👉重(zhong)視和開發，同(tóng)時，這一領域(yù)将會努力在(zai)保障制品質(zhì)量的基礎上(shàng)，千方百計的(de)降低塑料原(yuán)料的♈綜合成(chéng)本和生産成(cheng)💋本。由此，引出(chū)HDPE擠出(chū)吹塑原料配(pèi)方的設計及(jí)注意事項。

HDPE的性能(neng)主要取決于(yú)其密度、相對(duì)分子質量及(jí)相對分子💛質(zhì)量分布三個(gè)因素。密度越(yue)大，制品的剛(gāng)性和硬度越(yue)高，耐化學腐(fǔ)蝕性🤞能越強(qiáng)；相對分子質(zhì)量越高，聚合(hé)物流動💔就越(yue)慢，韌性和耐(nài)環境應力開(kāi)裂性就越好(hao)；相⛱️對分子質(zhi)量分布的寬(kuan)窄則會直接(jie)影響聚合物(wu)流動㊙️的快慢(man)。

在(zài)大中型中空(kong)吹塑制品配(pèi)方的研發方(fang)向上，一方🔆面(miàn)将❄️會更加功(gōng)能化，不斷追(zhui)求制品功能(néng)的完善和使(shǐ)用壽命的延(yan)㊙️長；而🏃另一方(fang)面将會在優(you)化産品質量(liàng)的同時，追求(qiu)較大幅度的(de)降🧑🏽‍🤝‍🧑🏻低原材料(liao)成本和運行(háng)成本，以其獲(huò)得更大的收(shōu)益。進行配方(fang)設計時應考(kǎo)慮的三個基(jī)本原則是:

⒈ 盡量滿足(zú)中空吹塑制(zhì)品的各種使(shǐ)用功能及用(yòng)途，

⒉ 塑(su)料原料配方(fang)具有良好的(de)加工性能，

⒊ 通過配(pèi)方的設計與(yǔ)改進，降低生(shēng)産成本。

4.1  典型配方(fāng)

⒈ 25~100升容器(qi)

⑴配(pei)方設計：

 表7    25-100升 聚乙烯塑(su)料桶配方       

從以上(shàng)配方可知，每(měi)一組配方中(zhōng)都加有高壓(yā)聚乙烯(LDPE)，其原因是(shì)單一采用HDPE時，其吹(chuī)塑制品的強(qiang)度、硬度雖然(ran)得到保證，但(dàn)是缺乏一定(dìng)的韌性。中大(dà)型塑料桶的(de)跌落試驗中(zhōng)，塑料⁉️桶應具(jù)有一定🌈的韌(ren)性才能保障(zhàng)标準高度下(xià)跌落不破裂(lie)，因此配入适(shi)當的LDPE對提高HDPE塑料桶的(de)綜合性能是(shi)必要的。

化學危(wei)險品中空塑(su)料包裝桶配(pèi)方設計：

如：試制(zhì)容器25L的包裝桶，桶(tong)的質量爲1800g。用于盛(shèng)裝濃度爲68.2﹪的濃硝(xiao)酸。單純的HDPE容器耐(nài)濃硝酸性能(neng)是不足的，但(dàn)是加入适當(dang)的高聚♊物改(gǎi)性劑之後，可(kě)使HDPE耐(nài)濃硝酸的性(xìng)能明顯提高(gao)。即采用EVA和低分子(zi)改性劑LC改性HDPE制濃硝酸包(bao)裝容器，試驗(yan)配方如表8。

表8          濃硝酸包裝(zhuang)用HDPE容(rong)器試驗配方(fāng)組成

配(pèi)方中HDPE爲HHM5205，熔(rong)體流動速率(lǜ)MFI=0.35g/10min；EVA牌号560，熔體流動(dong)速率MFI=3.5 g/10min，密度=0.93，VA含量(liang)14﹪；低分(fen)子改性劑LC,中國産，工業(yè)級。

上述三種配(pei)方制得的包(bāo)裝桶檢測結(jie)果見表5-26。

表9     HDPE及(ji)其改性配方(fāng)制得的25L桶用于包(bāo)裝濃硝酸的(de)檢測結果

以(yi)上三種配方(fāng)，經按普通包(bao)裝檢驗全部(bù)合格。但是，用(yòng)于盛⭕裝濃🐉硝(xiao)酸，配方1一個月後(hòu)就破裂了，因(yin)此不宜盛裝(zhuāng)濃硝酸；配方(fāng)2六個(ge)月後跌落試(shi)驗桶體破裂(liè)了，不合格，雖(suī)然其它試驗(yàn)🏃合格🌂，若🌈用來(lai)盛裝濃硝酸(suan)有危險性，建(jian)議不宜采用(yong)；配方3從表3-18可以看出，用(yòng)于盛裝濃硝(xiao)酸半年後所(suo)有試驗都合(hé)格。由此得出(chū)，在HDPE中(zhōng)配入EVA和低分子改(gai)性劑LC,之後(hou)，改性HDPE抗濃硝酸的(de)性能明顯改(gǎi)善，可以用于(yu)制造濃硝酸(suan)(68.4﹪)的包裝桶(tong)。

⑵一(yī)種戶外塑料(liào)座椅的塑料(liao)配方表。

表10      一種戶外(wai)塑料座椅的(de)塑料配方表(biǎo)

注：配方中7000F，6098均爲高密度(du)聚乙烯，具有(you)較高的分子(zǐ)量。18D爲(wei)低密度聚乙(yǐ)烯。EVA在(zài)這個配方中(zhong)主要作爲加(jiā)工助劑使用(yong)，改善吹塑制(zhì)品♻️的外觀質(zhì)量和增強抗(kang)沖擊能力。

• 100-220升容器(qi)

由(you)于普通的高(gao)密度聚乙烯(xī)樹脂相對分(fen)子質量不高(gāo)，如HHM5502牌(pai)号的樹脂是(shì)相對分子質(zhi)量約爲15萬左右、典(dian)型的吹塑成(chéng)型級乙烯和(he)己烯共聚物(wù)，雖然它的力(lì)👨‍❤️‍👨學性能、剛性(xìng)及表面硬度(du)均較好，但耐(nai)環境應力開(kai)💛裂能💰力和🙇‍♀️抗(kàng)沖擊強度都(dōu)比較差、熔體(tǐ)強度不高、擠(jǐ)出型坯過程(chéng)🛀🏻中下垂現象(xiang)嚴重。如果采(cǎi)用該牌号樹(shu)脂制造200L，淨重10.5kg全塑料大(dà)桶按國家标(biao)準作跌落試(shi)驗，則出現破(po)裂🌈現象。可見(jian)相對分子質(zhì)量較低的樹(shù)脂基本上是(shì)不☔适合于生(shēng)産100～200L以上的(de)大型塑料桶(tǒng)的。

采用相對分(fèn)子質量大于(yu)25萬的(de)HMWHDPE樹脂(zhī)吹塑成型200L以上的(de)大型桶在進(jìn)行與上述相(xiàng)同試驗條件(jian)作跌落試驗(yàn)時，通常不會(huì)發生破裂現(xian)象，同時桶體(tǐ)壁厚的均勻(yún)性也得以明(míng)顯改💋善，大型(xing)桶的耐環境(jìng)應力⛷️開裂能(néng)力也成倍地(dì)得以提高。因(yin)此設計100~220升大型中(zhong)空塑料桶配(pei)方時一定要(yao)将相對分子(zi)質量大于25萬作爲(wèi)首先考慮的(de)指标，其次是(shi)樹脂的密度(dù)，實踐證明，當(dāng)樹脂的密度(du)處在0.945～0.955g/cm3的範圍(wei)内時高相對(dui)分子質量高(gao)密度聚乙烯(xi)樹脂🈚制品的(de)剛🐪性和耐應(ying)力開裂性能(neng)是比較均衡(héng)的。工業生産(chan)中，當對🤟制品(pǐn)✔️的抗沖擊性(xing)能和耐應力(lì)開裂性能要(yao)🏃‍♂️求苛刻時(如汽油(you)箱等)，往往選用密(mì)度爲0.945g/cm3的(de)樹脂爲原料(liào)；再其次是加(jiā)工性能相對(dui)容易性等。現(xiàn)🏃在，許多國家(jiā)都針對大型(xing)塑料桶設計(ji)生産原料，它(ta)的相對分子(zi)質量、熔體流(liú)動速率及相(xiàng)對密度都适(shì)合制✔️作大型(xing)中空塑料桶(tǒng)。

表(biǎo)11爲部(bu)分牌号高相(xiàng)對分子質量(liang)高密度聚乙(yǐ)烯樹脂，它們(men)🈲都可以直接(jie)選用制作100～220升甚至更大(dà)的中空塑料(liào)桶，且不需要(yao)摻入其它樹(shù)脂來改進性(xing)能，它們已經(jīng)完達到大型(xíng)中空塑料桶(tong)的使用性能(neng)

表(biao)11              大型(xing)中空塑料桶(tǒng)樹常用脂牌(pái)号及廠家

從(cóng)實踐經驗中(zhong)得出：在大型(xíng)中空吹塑塑(sù)料桶的原材(cái)料中不🐉要盲(máng)目添加礦物(wù)性母粒來降(jiàng)低成本或⛷️提(tí)高硬度🔴，否則(ze)對産品的質(zhi)量影響相當(dāng)大，特别是對(duì)于液體狀危(wēi)險品的包裝(zhuang)桶💁而言，産品(pǐn)質量将很🔞難(nán)得到*的保障(zhàng)，在這✏️方面的(de)配方改性技(ji)術還有待于(yu)進一步的研(yan)究與開發。

聚乙(yǐ)烯的共混改(gǎi)性可以改善(shan)PE材料(liào)的一些缺點(diǎn)。表12中(zhōng)列舉了聚乙(yi)烯共混改性(xìng)所要達到的(de)目的以及✌️所(suo)用的💋共🏒混組(zu)分。

表12              聚(jù)乙烯共混改(gai)性概況

⑴ HDPE和LDPE的(de)共混

LDPE較柔軟，但因(yin)強度及氣密(mi)性較差不适(shì)宜制取各種(zhong)🈚中空容🈚器等(děng)制品，另一方(fāng)面HDPE硬(ying)度較大，缺乏(fa)柔韌性不宜(yi)制取軟制品(pin)。将兩種密🏃‍♀️度(dù)的‼️聚🔅乙♍烯共(gong)混可以制得(dé)軟硬适中的(de)聚乙烯材料(liào)，從而适應廣(guang)泛的用途。表(biao)13及表(biǎo)14給出(chū)兩種不同密(mì)度的聚乙烯(xī)共混後的性(xìng)能與組成的(de)關系。

表13               HDPE與LDPE共(gong)混的物理性(xìng)能

表14           HDPE與(yǔ)LDPE共混(hun)物的藥品滲(shèn)透性

由(you)表13可(ke)知，兩種密度(du)不同的聚乙(yǐ)烯按各種比(bi)例共混後🐉可(kě)以得到一系(xi)列有中間性(xing)能的共混物(wù)。這些聚乙💞烯(xī)的🈲性能，如密(mi)🌐度、結♌晶度、硬(ying)度、軟化點等(děng)的變化很🛀🏻有(yǒu)規律，符合根(gen)據原料共混(hun)比所計算的(de)線性加和值(zhí)。然而，斷裂伸(shen)長率及拉伸(shēn)強度的變化(hua)稍顯特殊♉，當(dang)在HDPE中(zhōng)摻入的比例(lì)少于60:40時，斷裂伸長(zhǎng)率基本不變(biàn)，既使比例爲(wèi)50:50時，但(dàn)此時拉伸強(qiáng)度卻出現一(yi)極大值。

由表14可知，LDPE中摻入(ru)HDPE增加(jia)了密度，降低(dī)了藥品的滲(shèn)透性，也降低(di)了透氣性和(hé)透汽📐性‼️。此外(wài)，上述共混聚(jù)乙烯的剛性(xing)較好，而剛性(xìng)🏃‍♀️對于生産中(zhong)空容器等是(shì)必須具備的(de)性質。由于剛(gāng)性和強度🌈的(de)提高，那麽中(zhōng)空成型的産(chǎn)品力學強度(dù)等也相應得(de)到提高。

⑵ PE與乙烯-醋酸乙烯(xī)(EVA)共混(hùn)物的共混

PE與乙烯(xī)-醋酸(suān)乙烯(EVA)的共混物具(jù)有優良的柔(rou)韌性、加工性(xing)，較好的透氣(qi)性和印刷性(xìng)，因而受到廣(guǎng)泛的重視。

EVA是乙烯(xi)和醋酸乙烯(xi)(VAc)的無(wu)規共聚物。EVA中醋酸(suān)乙烯含量低(dī)時，有一定結(jié)晶度。用于共(gòng)混的EVA，要求結晶度(du)低，所以應用(yong)VAc含量(liàng)40﹪～70﹪的EVA。此外，當EVA中VAc含量在10﹪～20﹪範(fan)圍爲塑性材(cai)料，而VAc含量超過30﹪是彈性(xing)材料。

EVA常常與其它(tā)聚合物共混(hùn)，作爲後者的(de)改性劑，這是(shì)🌈由于EVA具有良好的(de)撓曲性、韌性(xìng)、耐應力開裂(liè)性和粘結性(xing)☎️能。

PE和(he)EVA共混(hùn)物的性能可(kě)在寬廣的範(fan)圍内變化，這(zhe)是由于所用(yong)EVA中VAc的含量(liàng)、EVA的分(fen)子量、EVA的摻混量，共(gòng)混物制備以(yi)及加工成型(xíng)條件等很多(duō)因👣素都影響(xiang)其性能。

⑶ PP與PE的(de)共混

PP與PE的(de)共混通常采(cai)用機械共混(hùn)法共混，操作(zuo)簡便，共混物(wu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼組成比易變(biàn)化，因此共混(hùn)物性能容易(yì)調節。PP與PE共(gòng)混物的拉伸(shēn)強度一般随(suí)PE的含(han)量增加而下(xià)降；PP與(yu)PE共混(hùn)，韌性有所改(gai)善，例如摻入(rù)10﹪～40﹪高密度聚(ju)乙烯(HDPE)的聚丙烯共(gòng)混物，在-20℃時落球沖(chong)擊強度比PP提高八(bā)倍以上，且加(jia)工流動性增(zeng)加，因而适合(hé)于大型容器(qi)的注射成型(xing)。

此(ci)外，工業中還(hái)常常采用适(shì)當的高分子(zi)化合物，通過(guò)共混改性🏃‍♂️提(ti)高PP的(de)低溫沖擊性(xing)能。其中*的改(gǎi)性劑是乙丙(bing)橡膠和丁🐪基(ji)橡膠等，其次(ci)是S.BS和(he)EVA以及(ji)LDPE。下面(mian)列出三組聚(ju)丙烯與LDPE及其它物(wu)質共混改性(xing)的具有實用(yòng)價值的比較(jiao)典型配方。

表15中己二(èr)酸爲成核劑(jì)，有增加結晶(jīng)數量、減小球(qiu)晶尺❓寸的作(zuò)用。加入LDPE和己二酸(suan)可以提高聚(ju)丙烯的缺口(kǒu)沖擊強度和(hé)低溫(-5℃)沖擊(jī)強度，還有助(zhu)于提高物料(liao)的透明性。

表15       聚丙烯(xi)共混改性配(pèi)方三例

4.2  填充改性

⒈ 填充改(gǎi)性的目的及(jí)作用

在中空成(cheng)型塑料中加(jiā)入一定量的(de)填充劑是爲(wèi)了降低生産(chǎn)成本和(或)改善主料的(de)某些性能。

填充(chong)劑的作用除(chú)了降低成本(běn)外，還具有下(xià)列作用，如降(jiàng)㊙️低成型收縮(suō)率，提高剛性(xing)和模量調節(jie)樹脂粘度，改(gǎi)善着色效果(guo)，降低表🤩面粗(cū)糙度，改善耐(nài)熱性、耐磨性(xìng)、耐腐蝕性等(deng)。加入功能性(xing)填充劑還能(néng)賦予複合材(cái)料導電、導熱(rè)、防輻射等功(gōng)🌈能但是也會(huì)帶來一🔞些不(bu)足，如流動性(xing)降低，加工困(kun)難，影響透明(ming)性，增加密度(dù)，降低韌性等(deng)。

TPO密度計 TPE顆粒(lì)密度檢測儀(yí) TPR粒子密度測(ce)試儀 TPV PET塑料水(shui)分儀 PVC聚❗氯乙(yǐ)烯塑料水分(fen)測試儀 ABS由丙(bǐng)烯腈 丁二烯(xi)含水率檢測(cè)儀苯乙烯聚(ju)合的塑料密(mi)度計 PA尼龍塑(su)🥵料密度檢測(cè)儀 尼龍料密(mi)度測試儀 尼(ní)龍顆粒水分(fèn)測試儀 PS聚苯(běn)乙烯塑料水(shuǐ)分測定儀 再(zai)生塑料密度(du)測定儀 聚丙(bǐng)🈲烯PP(PP塑料)比重(zhong)計聚乙烯 (PE) 聚(jù)乙烯比重檢(jian)測儀聚丙烯(xi)比🔞重測試儀(yí) 聚苯乙烯比(bi)重測定儀 聚(jù)氯乙烯比重(zhòng)測試儀 塑料(liao)顆粒密度🤟檢(jian)測儀 PVC顆粒水(shuǐ)分👌測試儀 PE粒(li)子密度計