高密度聚乙烯:熱塑性樹脂-中文百科頻道

發展簡史

本世紀在管道領域發生了一場革命性的進步，即“以塑代鋼”。随着高分子材料科學技術的飛躍進步，塑料管材開發利用的深化，生産工藝的不斷改進，塑料管道淋漓盡緻地展示其卓越性能。在今天，塑料管材已不再被人們誤認為是金屬管材的“廉價代用品”。在這場革命中，聚乙烯管道倍受青睐，日益發出奪目的光輝，廣泛用于燃氣輸送、給水、排污、農業灌溉、礦山細顆粒固體輸送，以及油田、化工和郵電通訊等領域，特别在燃氣輸送上得到了普遍的應用。

HDPE是一種由乙烯共聚生成的熱塑性聚烯烴。雖然HDPE在1956年就已推出，但這種塑料還沒達到成熟水平。這種通用材料還在不斷開發其新的用途和市場。我國國内高密度聚乙烯（這裡的高密度聚乙烯不包括全密度聚乙烯裝置生産的高密度聚乙烯）的生産商有中石油、中石化、中海油三大企業，截至2006年年底，屬于中石油的高密度聚乙烯裝置有4套，即蘭州石化高密度聚乙烯裝置、大慶石化高密度聚乙烯裝置、遼陽石化高密度聚乙烯裝置、吉林石化高密度聚乙烯裝置。

高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特點是分子鍊上沒有支鍊，因此分子鍊排布規整，具有較高的密度。該過程在管式或釜式低壓反應器中以乙烯為原料，用氧或有機過氧化物為引發劑引發聚合反應。

高密度乙烯屬環保材質，加熱達到熔點，即可回收再利用。須知塑膠原料可大分為兩大類：“熱塑性塑膠”（Thermoplastic）及“熱固性塑膠”（Thermosetting），“熱固性塑膠”是加熱到一定溫度後變成固化狀态，即使繼續加熱也無法改變其狀态，因此，有環保問題的産品是“熱固性塑膠”的産品（如輪胎），并非是“熱塑性塑膠”的産品（如塑膠棧闆注:棧闆在港澳被稱為“夾闆”)，所以并非所有“塑膠”皆不環保。

應用

HDPE是耐到許多不同的溶劑中，有各種各樣的應用，包括：

競技場闆（冰球闆）

背包框架

防彈闆

瓶蓋

耐化學腐蝕的管道系統

同軸電纜内絕緣體

食品儲存容器

汽車油箱

鋼質管道腐蝕保護

電氣和管道箱

遠紅外鏡頭

折疊椅和桌子

土工膜用于液壓系統（運河和銀行增援等）和化學遏制

地熱傳熱管系統

耐熱煙花迫擊炮

安全帽

呼啦圈

天然氣分配管系統

材料特性

【英文全稱】High Density Polyethylene

【英文縮寫】HDPE

【中文全稱】高密度聚乙烯

【常用俗稱】低壓乙烯

【組成單體】乙烯

【基本特性】高密度聚乙烯是一種不透明白色臘狀材料，比重比水輕，比重為0.941~0.960，柔軟而且有韌性，但比LDPE略硬，也略能伸長，無毒，無味。

【燃燒特性】易燃，離火後能繼續燃燒，火焰上端呈黃色，下端呈藍色，燃燒時會熔融，有液體滴落，無黑煙冒出，同時，發出石蠟燃燒時發出的氣味。

【主要優點】耐酸堿，耐有機溶劑，電絕緣性優良，低溫時，仍能保持一定的韌性。表面硬度，拉伸強度，剛性等機械強度都高于LDPE，接近于PP，比PP韌，但表面光潔度不如PP。

【主要缺點】機械性能差，透氣差，易變形，易老化，易發脆，脆性低于PP，易應力開裂，表面硬度低，易刮傷。難印刷，印刷時，需進行表面放電處理，不能電鍍，表面無光澤。

【應用場合】用于擠出包裝薄膜，繩索，編織袋，漁網，水管；注塑低檔日用品及外殼，非承載荷構件，膠箱，周轉箱；擠出吹塑容器，中空制品，瓶子。

【注塑工藝】HDPE有數不清的應用，範圍從可重複使用的薄壁飲料杯到5－gsl罐，消費國内生産的HDPE的1/5。注塑品級一般熔體指數5～10，有具有韌性較低流動性品級和具有可加工性的較高流動性品級。用途包括日用品和食品薄壁包裝物；有韌性、耐用的食品和塗料罐；高抗環境應力開裂應用，如小型發動機燃料箱和90－gal垃圾罐。

一般的HDPE熔點為142℃，分解溫度為300℃；注塑溫度的可調區間較大。注塑時，一般使用溫度為180℃--230℃；因是烯烴類塑料，它不吸水，生産時，不需烘幹，但為了産品質量，可用60℃溫度烘幹1hr，以排出浮水；聚乙烯的熔體粘度大，流長比小，薄壁制品可能缺膠，因此，澆口和流道相對較大；制品易帶靜電，表面易吸埃。收縮率為16‰；溢邊值為0.05mm。