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(méi)達(dá)到成熟水平。這種通用材料還在不斷開(kāi)發(fā)其新的用途和市場(chǎng)。
高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造,其特點(diǎn)是分子鏈上沒(méi)有支鏈,因此分子鏈排布規(guī)整,具有較高的密度。該過(guò)程在管式或釜式低壓反應(yīng)器中以乙烯為原料,用氧或有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。
一般的HDPE熔點(diǎn)為142℃,分解溫度為300℃;注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較大。注塑時(shí),一般使用溫度為180℃-230℃;因是烯烴類塑料,它不吸水,生產(chǎn)時(shí),不需烘干,但為了產(chǎn)品質(zhì)量,可用60℃溫度烘干1hr,以排出浮水;聚乙烯的熔體粘度大,流長(zhǎng)比小,薄壁制品可能缺膠,因此,澆口和流道相對(duì)較大;制品易帶靜電,表面易吸埃。收縮率為16‰,溢邊值為0.05mm。
較高的分子量導(dǎo)致較高的聚合物粘度,不過(guò)粘度也與測(cè)試所用的溫度和剪切速率有關(guān)。用流變或分子量測(cè)量對(duì)材料的分子量進(jìn)行表征。HDPE的品級(jí)一般具有的分子量范圍是40 000~300 000,重均分子量大致與熔融指數(shù)范圍相對(duì)應(yīng),即從100~ 0.029g/10min(230℃,2.16kg)。通常地,更高的Mw(更低的熔融指數(shù)MI)增強(qiáng)了熔體強(qiáng)度、更好韌性和ESCR,但是更高M(jìn)w使加工
常用的MWD測(cè)量指數(shù)是不勻度指數(shù)(HI),它等于重均分子量(Mw)除以數(shù)均分子量(Mn)。所有HDPE品級(jí)的這個(gè)指數(shù)范圍是4-30。窄MWD提供了在模塑過(guò)程中的低翹曲性和高沖擊性。中到寬MWD提供了對(duì)多數(shù)擠塑過(guò)程的可加工性。寬MWD也可改進(jìn)熔體強(qiáng)度和抗蠕變性。
抗氧劑的加入可防止聚合物在加工過(guò)程中降解,并防止制成品在使用中氧化。抗靜電添加劑用于許多包裝品級(jí)以減少瓶子或包裝物對(duì)灰塵和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加劑配方,例如與電線、電纜用途相關(guān)的銅抑制劑。優(yōu)良的耐氣候性和抗紫外線(或日光)可通過(guò)添加抗UV添加劑。沒(méi)有添加抗紫外線或炭黑的PE,建議不要持續(xù)在戶外使用。高等級(jí)的炭黑顏料提供了優(yōu)良的抗UV性并可經(jīng)常在戶外應(yīng)用,如電線、電纜、槽池村層或管子。