HDPE塑料

高密度聚乙烯，英文名称为"High Density Polyethylene"，简称为"HDPE"。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)，芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。 HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出，但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。

各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合:密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级;在性能上达到最佳的平衡。

这是决定HDPE特性的主要变量，虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料，少数的其它共聚单体，如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯，也经常用于改进聚合物性能，对HDPE，以上少数单体的含量一般不超过1%-2%。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量，密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按ASTM D1248规定， HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范围0.926~0.940g/CC。其它分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的刚度，良好的防渗透性和最高的熔点，但一般具有很差抗环境应力开裂(ESCR)。ESCR是PE抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性，例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性，如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和E-SCR。聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响，但较少程度也受分子量影响。高分子量百分数使密度略有降低。例如，在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密度。

PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法，也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器，在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触，就会形成聚乙烯颗粒。除去稀释剂后，聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂，就生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线，可每小时生产 PE40000磅以上。新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。举例来说，生产显著不同分子量产品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物，这种聚合物具有全宽域的分子量分布。

较高的分子量导致较高的聚合物粘度，不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE的品级一般具有的分子量范围是40 000~300 000，重均分子量大致与熔融指数范围相对应，即从100~ 0. 029/10min。通常地，更高的MW(更低的熔融指数MI)增强了熔体强度、更好韧性和ESCR，但是更高MW使加工过程更难或且需要更高的压力或温度。 分子量分布(MWD):PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。 最常用的MWD测量指数是不匀度指数(HI)，它等于重均分子量(MW)除以数均分子量(Mn)。所有HDPE品级的这个指数范围是4-30。窄MWD 提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性。中到宽MWD提供了对多数挤塑过程的可加工性。宽MWD也可改进熔体强度和抗蠕变性。

抗氧剂的加入可防止聚合物在加工过程中降解，并防止制成品在使用中氧化。抗静电添加剂用于许多包装品级以减少瓶子或包装物对灰尘和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加剂配方，例如与电线、电缆用途相关的铜抑制剂。优良的耐气候性和抗紫外线(或日光)可通过添加抗UV添加剂。没有添加抗紫外线或炭黑的 PE，建议不要持续在户外使用。高等级的炭黑颜料提供了优良的抗UV性并可经常在户外应用，如电线、电缆、槽池村层或管子。

PE可用很宽的不同加工法制造。以乙烯为主要原料，丙烯、1-丁烯、己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用淤浆聚合或气相聚合工艺，所得到的聚合物经闪蒸、分离、干燥、造粒等工序，获得颗粒均匀的成品。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。

挤塑:用于挤塑生产的品级一般具有小于1的熔体指数和中宽到宽的MWD。在加工过程中，低的MI可获得适宜的熔体强度。更宽MWD品级更适于挤塑，因为它们具有更高的生产速度，较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少。 PE有许多挤塑用途，如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。 板材和热成型:许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由PE制成的，具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里，这是基于MDPE具有韧性、耐化学性和不渗透性。

吹塑:在美国销售的 HDPE1/3以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标，如熔体强度、ES-CR和韧性，与用于片材和热成型应用级相似，故相似品级可以采用。 注射-吹塑通常用于制造更小的容器(小于16oz)，用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角，不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。尽管有某些窄MWD品级用于改进表面光洁度，一般使用中宽到宽MWD品级。

注塑:HDPE有数不清的应用，范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5-gsl罐，消费国内生产的HDPE的1/5。注塑品级一般熔体指数5~10，有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物;有韧性、耐用的食品和涂料罐;高抗环境应力开裂应用，如小型发动机燃料箱和90-gal垃圾罐。

滚塑:采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料，使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE:通用和可交联类。通用级MDPE/HDPE通常的密度范围从 0.935到 0.945g/CC，具有窄MWD，使产品具有高冲击性和最小的翘曲，其熔体指数范围一般为3-8。更高MI品级通常不适用，因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性。 高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段，流动性好，而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器，范围从500-gal运输各种化学品储罐到20，000-gal农用储箱。

薄膜:PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜，通用低密度PE(LDPE)或线性低密PE(LLDPE)都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如，HDPE膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。

高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。

贮存时应远离火源，隔热，仓库内应保持干燥、整洁，严禁混入任何杂质，严禁日晒、雨淋。运输应贮放在清洁、干燥有顶棚的车厢或船舱内，不得有铁钉等尖锐物。严禁与易燃的芳香烃、卤代烃等有机溶剂混运。

HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分。这主要因为其易再加工，有最小限度的降解特性和其在包装用途的大量应用。主要的回收利用是将 25%的回收材料，例如后消费回收物(PCR)，与纯HDPE经再加工后用于制造不与食物接触的瓶子。

高压聚乙烯LDPE部分牌号介绍

品名 型号 产地 熔指g/10min 特性及用途

膜级/注塑 1F7B 燕化 7 薄膜，用于生产各种薄膜，农地膜，水果网套

膜级/注塑 LD600 燕化 2 用于农膜、收缩膜、透明膜，层压膜 ，医用包装，共挤出多层膜 ，各种包装袋，LLDPE 掺混料，

膜级/注塑 LD605 燕化 4.5-7.5 超薄膜，注塑。

膜级/注塑 LD100AC 燕化 1.7-2.3 用于农膜、收缩膜、透明膜层压膜 ，医用包装，共挤出多层膜 ，各种包装袋，LLDPE 掺混料，注塑料，动力电缆绝缘硅烷交联，过氧化物交联。

膜级/注塑 LD617

膜级/注塑 LD662 燕化 1.9 用于农膜、收缩膜、透明膜

膜级/注塑 LD165 燕化 0.23-0.43 用于大棚膜，收缩膜、衬里，动力电缆绝缘硅烷交联，通讯电缆外套、吹塑、管材。

膜级/注塑 LD160 燕化 3-5 用于衬里、透明膜 、层压膜、超薄膜，各种包装袋、铸膜、注塑

膜级/注塑 18D 大庆石化 1.5 通用于各种薄膜,小型制品,同韩国三星530G.

膜级/注塑 2102TN26 齐鲁石化 2.1-2.9 通用膜料,适用于制作轻包装膜,农地膜等.

膜级/注塑 TN37 齐鲁石化 2.5±0.4 该产品等同于荷兰DSM公司的1523SX 牌号,适用于农膜及包装.

膜级/注塑 2100TN00 齐鲁石化 0.25-0.3 重包装膜,收缩膜,大棚膜,电缆料.

膜级/注塑 2101TN00 齐鲁石化 0.7-1.0 薄膜料,适用于大棚膜,工业用膜等.

膜级/注塑 2102TN00 齐鲁石化 2.1-2.9 适用于制作轻包装膜,发泡片材,电线电缆.

膜级/注塑 10803 俄罗斯 2 棚膜，小型注塑产品，发泡产品

膜级/注塑 15803 俄罗斯 2 壁厚为3mm以上的大型制品，如10升以上的容器和一般用途的薄膜及发泡产品。

膜级/注塑 5320 韩国韩华 2 薄膜,轻包装膜,同F222.

膜级/注塑 LM1000 韩国LG 6.09 水果网套

膜级/注塑 FB0300 韩国LG 3 一般包装用薄膜,同大庆18D.

膜级/注塑 F210-6 新加坡TPC 2 一般包装薄膜.

膜级/注塑 F222 日本宇部 2 一般包装薄膜，复合膜 ，冷冻膜，

膜级/注塑 117A 燕化 7 适用于条件不苛刻的工业、农业和民用注塑品。

膜级/注塑 LD615 燕化 12-18 用于注塑，母粒

膜级/注塑 1I2A 燕化 2 注塑级，管材，板材，吹塑。

涂层 1C7A 燕化 7 涂层,涂覆纺织袋.

花料 1I50A 燕化 50 人造花，盆景

施工工艺:测量→放样→沟槽开挖→基础处理→连接、下管、校管→管槽回填→检查井砌筑，回埴→验收。HDPE管施工除按施工规范执行外，HDPE管自身特点，应注意以下几点:

(1)HDPE管热胀冷缩严重，因此HDPE管宜在温差变化不大的环境里施工和使用。

(2)HDPE管埋深低于建构物基础底面时，管道不得设在建构筑物基础下地基扩散角受压的范围内。

(3)地下水位高于开挖沟槽底高程的地区，地下水位降至槽底最近点以下0.3 m~0.5m。

(4)管槽开挖时，严格控制挖深，不得扰动基底底层原状土，如发生超挖和扰动，换填粒径0.1 m~0.5 m的天然级配砂石料，并找平夯实。

(5)HDPE管道基础采用砂砾基础，而不是混凝土基础，厚度为0.05 m~20 m，根据地质情况而定。

(6)管道铺设过程，下管用人工或起重机进行，起重机下管时，用非金属绳索扣系住管材两端距管口1/4处，严禁穿心吊装。

(7)回填中对回填土要求较严，部分回填土采用一定规格的中(粗)砂(本地称石棉砂)，碎石(土)坚硬的棱角容易损坏PE管且回填不易密实，石棉砂在最佳含水量时具有自动密实功能，再加小型夯实机具夯实就能满足密实度要求。

(8)在管顶0.7 m以上部分回填，采用机械回填。在管顶以下回填必须从管材两侧同时回填，并夯实，否则容易使HDPE管受压不均，导致HDPE管变形，移位。其他回填按规范执行。

(9)管道与检查井连接。在原来施工方案中，管口缩进检查井内壁0.3 m~0.5 m，用砂浆粉刷成"喇叭状"，周围用砂浆填充密实，之后砌筑砖块，但做闭水试验不能满足要求，经检查存在以下问题:①HDPE管热胀冷缩将检查井撑裂，导致检查井渗漏水。②没有将检查井撑裂，却由于管道与检查井连接处密封达不到要求，导致渗、漏水。

针对上述两个问题，提出以下解决方案:①将HDPE管埋深提高，使HDPE管处于相对温度变化不大的环境内，同时HDPE管铺设完后立即回填，且在较短时间内完成。施工长度控制在一定范围内。②HDPE管道敷设完毕后，再进行检查井的砌筑。③针对第二个问题，重新采用了如图连接方式，检查井与HDPE管连接处采用热熔纤维密封，取代原来的砂浆填塞密封。

HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出，但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。HDPE是一种热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)，芳香烃(二甲苯)和卤化烃 (四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防

PE可用很宽的不同加工法制造。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。

HDPE管

HDPE管是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品。

HDPE管必须承受一定的压力，通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂，如HDPE树脂。LDPE树脂的拉伸强度低，耐压差，刚性差，成型加工时尺寸稳定性差，并且连接困难，不适宜作为给水压力管的材料。但由于其卫生指标较高，LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。LDPE、LLDPE 树脂的熔融粘度小，流动性好，易加工，因而对其熔体指数的选择范围也较宽，通常MI在0.3-3g/10min之间。