聚烯烴:乙烯、丙烯或高級烯烴的聚合物-中文百科頻道

概述

聚烯烴材料是指以由一種或幾種烯烴聚合或共聚制得的聚合物為基材的材料。聚烯烴塑料是通用塑料的一種，它主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和POE、EVA、MMA等高級烯烴聚合物。

聚乙烯(PE)又分為高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。聚烯烴塑料即烯烴的聚合物，是一類産量最大、應用最多的高分子材料；其中以聚乙烯、聚丙烯最為重要。

由于原料豐富、價格低廉、容易加工成型、綜合性能優良等特點，在現實生活中應用最為廣泛，其在汽車上應用也越來越重要，并有逐步擴大之趨勢。用于制造薄膜、管材、闆材、各種成型制品、電線電纜等。

特性

(1)密度小。聚烯烴塑料的密度通常在0.83~0.96g/cm3之間，是除木材外較為輕質的材料，當将其制成泡沫時，其密度更低，可達0.010~0.050g/cm3之間，而鋼的密度為7.8g/cm3，鋁的為2.7g/cm3，玻璃2.6g/cm3，陶瓷4.0g/cm3。每100kg的塑料可替代其他材料750~850kg，可減少汽車自重，增加有效載荷。

(2)物理、化學等綜合性能良好。手感好，耐磨，對電、熱、聲都有良好的絕緣性能，透明度高、透氣率高，可被廣泛地用來制造電絕緣材料，絕緣保溫材料；耐化學腐蝕性好，對酸、堿、鹽等化學物質的腐蝕均有抵抗能力。

(3)着色性好。可按需要制成各種各樣的顔色，有黑、灰、白、桃木紋等。

(4)加工性能好。可通過擠出、吹塑和注射等工藝加工成管、闆、薄膜及纖維，複雜的制品可次成型，能采用各種成型法大批量生産，生産效率高，成本較低，經濟效益顯著，如果以單位體積計算，生産塑料制件的費用僅為有色金屬的1/10。

(5)環保、節約能源。可回收利用，是滿足人類可持續發展戰略可大力推廣的材料，每100km節油在0.5L以上。

(6)價格低廉。目前，市場上PP的價格是8000元/t，而其他塑料一般都不低于10000元/t，有些塑料材料的價格甚至已達40000～50000元/t以上。

(7)缺點：收縮率大，吸水性強，尺寸穩定性差，難以制得高精度制品，易燃，燃燒時産生大量黑煙和有毒氣體，長期使用易老化、易變形；但通過改性可降低其缺陷。

種類

由于原料豐富，價格低廉，容易加工成型，綜合性能優良，因此是一類産量最大，應用十分廣泛的高分子材料。其中以聚乙烯、聚丙烯最為重要。主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎的一些共聚物，如乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物，還有聚丙烯和一些丙烯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、環烯烴聚合物。

聚合物

産量較小的高級烯烴聚合物如：聚1-丁烯，1-丁烯的聚合物。主要以氣相聚合制備。熔融溫度135℃，密度0.91克/厘米3，常溫放置能發生晶型轉變。可用擠出、吹塑和注射等工藝加工成管、闆、薄膜及纖維。由于其耐蠕變和耐應力開裂性能突出，常作－25～100℃下使用的管道材料。

聚4-甲基-1-戊烯，4-甲基-1-戊烯的聚合物。以定向聚合方法制備。熔融溫度約240℃，密度0.83克/厘米3，為最輕的高分子，透明度高，絕緣性、耐腐蝕性好，透氣率高（為聚乙烯的10倍），但耐沖擊、應力開裂和光氧老化性能較差。

可用注射和擠出方法加工。用于制造光學儀器、化學和醫療器具、電子器件和絕緣材料、氣體分離膜和包裝材料、纖維等。

生産應用

聚烯烴的生産方法有高壓聚合、低壓聚合(包括溶液法、漿液法、本體法、氣相法)。

聚烯烴具有相對密度小、耐化學藥品性、耐水性好；良好的機械強度、電絕緣性等特點。可用于薄膜、管材、闆材、各種成型制品、電線電纜等。在農業、包裝、電子、電氣、汽車、機械、日用雜品等方面有廣泛的用途。

分類介紹

聚乙烯

英文名稱：polyethylene

簡稱PE，是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業上，也包括乙烯與少量α－烯烴的共聚物。聚乙烯無臭，無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70～-100℃),化學穩定性好,能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優良。

但聚乙烯對于環境應力(化學與機械作用)是很敏感的，耐熱老化性差，可以通過添加相應的助劑來改善其性能。聚乙烯的性質因品種而異，主要取決于分子結構和密度。采用不同的生産方法可得不同密度(0.91～0.96g/cm3）的産物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。

用途十分廣泛，主要用來制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。随着石油化工的發展，聚乙烯生産得到迅速發展，産量約占塑料總産量的1/4。1983年世界聚乙烯總生産能力為24.65Mt，在建裝置能力為3.16Mt。

近年來在核物理，天體物理，反應堆運行中運用聚乙烯作為漫化劑來測量中子，對核物理的研究做出了自己的貢獻。

聚丙烯

英文名稱polypropylene（PP）

聚丙烯是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，具有比重小、無毒、易加工、抗沖擊強度、抗撓曲性以及電絕緣性好等有點，在汽車工業、家用電器、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的應用。在五大通用塑料中，産量僅次于聚乙烯和聚氯乙烯，國内消費量僅次于聚乙烯位列第二位。

聚丙烯分子中不存在極性基因,材料表面吸附能力很差;表面張力小,難于粘接。據報道,目前适于聚烯烴的粘接劑有:EVA熱熔膠、丙烯酸壓敏膠、改性乙烯基橡膠類等近年來，随着聚丙烯生産技術的進步，世界各大公司不斷加大應用研究力度，開發出一大批新的聚丙烯産品，大大拓寬了聚丙烯的應用範圍，并開辟了新的應用領域。目前，開發的聚丙烯新産品主要包括高熔體強度、高透明、高結晶度、高流動性聚丙烯等，這些産品廣泛應用于包裝、汽車、家電和建築等方面。

聚1-丁烯

1-丁烯的聚合物。熔融溫度為134.7℃,密度約0.91克/厘米3。性質與聚乙烯、聚丙烯相似。可用齊格勒-納聚烯烴塔催化劑将1-丁烯在汽油中聚合而成。

20世紀60年代開始工業生産，近年來開發了氣相聚合的生産方法。其制品的耐蠕變性和耐應力開裂性優異。用它制作的管道,可在－25～100℃使用而不開裂。其晶型有兩種:初成型的制品,結晶為螺旋4/1型,質較軟且易變形；在常溫下放置後,結晶逐漸變為螺旋3/1型，性能有所改善。

聚1-丁烯可用擠出、吹塑和注射等工藝加工成型。主要用途為制作管材。還用于制作闆材、容器、透明薄膜、墊圈和單絲等。

聚4-甲基-1-戊烯

4-甲基-1-戊烯的聚合物。聚4-甲基-1-戊烯它是最輕的合成樹脂。相對密度為0.83，熔融溫度約240℃；透明度達90%；絕緣性好,體積電阻與聚四氟乙烯相仿；耐腐蝕,但耐光氧老化性差;耐沖擊性和耐應力開裂性較低;透氣率高,約為聚乙烯的10倍。其制法為定向聚合。其樹脂可用注射和擠出工藝加工成型，用于制作化學儀器、醫療器具、耐熱光學儀器、電子器件、絕緣材料、纖維和包裝材料等。