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聚乙烯

聚乙烯polyethylene縮寫PE)是日常生活中最常用的塑膠之一,大量用于制造塑料袋、薄膜、桶等产品,亦是現時地球上塑膠廢物的最主要类型。

聚乙烯
IUPAC名
Polyethene、poly(methylene)[1]
别名 Polyethene
识别
缩写 PE
CAS号 9002-88-4  
PubChem 6325
ChemSpider none
KEGG C19503
MeSH Polyethylene
性质
化学式 (C2H4)n
密度 0.88–0.96 g/cm3[2]
熔点 115-135 °C(253 K)
log P 1.02620[3]
磁化率 −9.67×10−6 (HDPE, SI, 22°C) [4]
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

分子結構

單體為乙烯(化學式C2H4),乙烯亦可視為一對相互連接的亞甲基(化學式CH2)。聚合反應產生之聚乙烯分子式為(C2H4)nH2

性质

物理性质

聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的,但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体,会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响,支链越多,越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到支链个数的影响,分布于从90摄氏度到130摄氏度的范围,支链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以透过把高密度聚乙烯溶解在攝氏130度以上的二甲苯中制备。

分类

聚乙烯按其密度和分支分类。 其机械性能显着取决于变量,如分支的程度和类型,晶体结构和分子量。 有几种类型的聚乙烯:

  • 超高分子量聚乙烯UHMWPE, Ultra High Molecular Weight Polyethylene)
  • 超低分子量聚乙烯ULMWPE, Ultra Low Molecular Weight Polyethylene 或PE-WAX, Polyethylene wax)
  • 高分子量聚乙烯HMWPE, High Molecular Weight Polyethylene)
  • 高密度聚乙烯HDPE, High Density Polyethylene)又称低压聚乙烯,因为在低压下生产,含有较多长鏈,因此密度高。主要用于制造各种注塑吹塑和挤出成型制品。
  • 中密度聚乙烯MDPE, Medium Density Polyethylene)
  • 低密度聚乙烯LDPE, Low Density Polyethylene)用高压法(147.17—196.2MPa)生产,支链较多,强度低,多用来生产薄膜制品。
  • 线性低密度聚乙烯LLDPE, Linear Low Density Polyethylene)
  • 极低密度聚乙烯VLDPE, Very Low Density Polyethylene)
  • 氯化聚乙烯英语Chlorinated polyethyleneCPE, Chlorinated Polyethylene)

高密度聚乙烯

高密度聚乙烯英语High-density polyethylene通常使用齐格勒-纳塔催化剂聚合法制造,其特点是分子链上没有支链,因此分子链排布规整,具有较高的密度。该过程在管式或釜式低壓反應器中以乙烯为原料,用氧或有機過氧化物為引發劑引發聚合反应。

高密度聚乙烯屬「熱塑性塑膠」(Thermoplastic),加熱達到熔點,即可將廢料回收再利用,所以並非所有「塑膠」皆不環保。

高密度聚乙烯的高度结晶,因此外观上也就呈现出不透明的状态(高分子材料不同于钻石,结晶度高往往会降低透明度),并且硬度也更高,甚至有点脆生生的感觉。正是因为強度較高而且不透光,奶制品常常偏好此种塑料。这种塑料耐水耐油性都非常出色,因此适应性很广。一般摄氏100度以上才会容易变形。这种塑料还特别耐酸耐碱耐腐蚀,所以工业中也是应用极为普遍。

 
高密度聚乙烯的塑膠分類標誌

塑膠分類標誌中,高密度聚乙烯(HDPE)代碼是2。

低密度聚乙烯

 
低密度聚乙烯

低密度聚乙烯通常使用高压下的自由基聚合生成,由于在反应过程中的链转移反应,在分子链上生出许多支链。这些支链妨碍了分子链的整齐排布,因此密度较低。其结构如下图所示。非常软且含有些微黏性,同时由于结晶度很低,LDPE的透明度比较高,所以我们日常生活中主要在保鲜膜、塑料袋等方面。耐油性及水性皆較低。

 
低密度聚乙烯的塑膠分類標誌

塑膠分類標誌中,低密度聚乙烯(LDPE)代碼是4。

线性低密度聚乙烯

线性低密度聚乙烯是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。

历史

1898年,聚乙烯最早由德国化学家Hans von Pechmann在一次试验事故中合成的。1933年,英国帝国化学公司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另外一次试验事故中使用乙烯在高压状态下合成了聚乙烯。

1935年,ICI Chemicals公司的Michael Perrin发明了可控高压聚乙烯合成方法。1939年,低密度聚乙烯开始使用高压法工業化生产。1951年,Philips Petroleum公司的化学家Robert Banks和John Hogan发明了使用三氧化铬作为催化剂的合成方法。

1953年,德国化学家卡尔·齐格勒发明了使用卤化钛作为催化剂的合成方法,这种催化剂称为齐格勒-纳塔催化剂。1976年,德国化学家Walter Kaminsky和Hansjörg Sinn发明了茂金属催化剂。

生产与应用

聚乙烯产品通常掺加大量各种添加剂以抗氧化等环境因素破坏。聚乙烯还可以和一些人造橡胶产品混合在一起增加抗冲击能力。

参考资料

  1. ^ (PDF). [2018-08-28]. (原始内容 (pdf)存档于2017-02-22). 
  2. ^ Batra, Kamal. Role of Additives in Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Films. 2014: 9 [16 September 2014]. (原始内容于2014-12-05). 
  3. ^ . [2019-05-13]. (原始内容存档于2021-09-08). 
  4. ^ Wapler, M. C.; Leupold, J.; Dragonu, I.; von Elverfeldt, D.; Zaitsev, M.; Wallrabe, U. Magnetic properties of materials for MR engineering, micro-MR and beyond. JMR. 2014, 242: 233–242. Bibcode:2014JMagR.242..233W. PMID 24705364. arXiv:1403.4760 . doi:10.1016/j.jmr.2014.02.005. 

參考文獻

  • Piringer, Otto G.; Baner, Albert Lawrence. Plastic Packaging: Interactions with Food and Pharmaceuticals 2nd. Wiley-VCH. 2008 [2014-02-20]. ISBN 978-3-527-31455-3. 
  • Plastics Design Library. Handbook of Plastics Joining: A Practical Guide illustrated. William Andrew. 1997 [2014-02-20]. ISBN 978-1-884207-17-4. (原始内容于2020-03-07). 

外部連結

  • 大英百科全书》中的条目:Polyethylene (chemical compound)(英文)
  • Polythene's story: The accidental birth of plastic bags (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Polythene Technical Properties & Applications (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Article describing the discovery of Sphingomonas as a biodegrader of plastic bags (页面存档备份,存于互联网档案馆) Kawawada, Karen, Waterloo Region Record (22 May 2008).


參見

聚乙烯, 此條目缺少或没有列出参考或来源, 或者有未能查证的内容, 2010年9月14日, 維基百科所有的內容都應該可供查證, 化学类条目亦需严谨, 请协助添加来自可靠来源的引用以改善这篇化学类条目, 无法查证的内容可能被提出异议而移除, 此條目需要擴充, 2018年5月16日, 请協助改善这篇條目, 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到, 请在擴充條目後將此模板移除, polyethylene, 縮寫, 是日常生活中最常用的塑膠之一, 大量用于制造塑料袋, 薄膜, 桶等产品, 亦是現時地球上塑膠廢物的最主. 此條目缺少或没有列出参考或来源 或者有未能查证的内容 2010年9月14日 維基百科所有的內容都應該可供查證 化学类条目亦需严谨 请协助添加来自可靠来源的引用以改善这篇化学类条目 无法查证的内容可能被提出异议而移除 此條目需要擴充 2018年5月16日 请協助改善这篇條目 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到 请在擴充條目後將此模板移除 聚乙烯 polyethylene 縮寫 PE 是日常生活中最常用的塑膠之一 大量用于制造塑料袋 薄膜 桶等产品 亦是現時地球上塑膠廢物的最主要类型 聚乙烯IUPAC名Polyethene poly methylene 1 别名 Polyethene识别缩写 PECAS号 9002 88 4 PubChem 6325ChemSpider noneKEGG C19503MeSH Polyethylene性质化学式 C2H4 n密度 0 88 0 96 g cm3 2 熔点 115 135 C 253 K log P 1 02620 3 磁化率 9 67 10 6 HDPE SI 22 C 4 若非注明 所有数据均出自一般条件 25 100 kPa 下 目录 1 分子結構 2 性质 2 1 物理性质 3 分类 3 1 高密度聚乙烯 3 2 低密度聚乙烯 3 3 线性低密度聚乙烯 4 历史 5 生产与应用 6 参考资料 7 參考文獻 8 外部連結 9 參見分子結構 编辑單體為乙烯 化學式C2H4 乙烯亦可視為一對相互連接的亞甲基 化學式CH2 聚合反應產生之聚乙烯分子式為 C2H4 nH2 性质 编辑物理性质 编辑 聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的 但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体 会发生强烈的光散射而不透明 聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响 支链越多 越难以结晶 聚乙烯的晶体融化温度也受到支链个数的影响 分布于从90摄氏度到130摄氏度的范围 支链越多融化温度越低 聚乙烯单晶通常可以透过把高密度聚乙烯溶解在攝氏130度以上的二甲苯中制备 分类 编辑聚乙烯按其密度和分支分类 其机械性能显着取决于变量 如分支的程度和类型 晶体结构和分子量 有几种类型的聚乙烯 超高分子量聚乙烯 UHMWPE Ultra High Molecular Weight Polyethylene 超低分子量聚乙烯 ULMWPE Ultra Low Molecular Weight Polyethylene 或PE WAX Polyethylene wax 高分子量聚乙烯 HMWPE High Molecular Weight Polyethylene 高密度聚乙烯 HDPE High Density Polyethylene 又称低压聚乙烯 因为在低压下生产 含有较多长鏈 因此密度高 主要用于制造各种注塑 吹塑和挤出成型制品 中密度聚乙烯 MDPE Medium Density Polyethylene 低密度聚乙烯 LDPE Low Density Polyethylene 用高压法 147 17 196 2MPa 生产 支链较多 强度低 多用来生产薄膜制品 线性低密度聚乙烯 LLDPE Linear Low Density Polyethylene 极低密度聚乙烯 VLDPE Very Low Density Polyethylene 氯化聚乙烯 英语 Chlorinated polyethylene CPE Chlorinated Polyethylene 高密度聚乙烯 编辑 高密度聚乙烯 英语 High density polyethylene 通常使用齐格勒 纳塔催化剂聚合法制造 其特点是分子链上没有支链 因此分子链排布规整 具有较高的密度 该过程在管式或釜式低壓反應器中以乙烯为原料 用氧或有機過氧化物為引發劑引發聚合反应 高密度聚乙烯屬 熱塑性塑膠 Thermoplastic 加熱達到熔點 即可將廢料回收再利用 所以並非所有 塑膠 皆不環保 高密度聚乙烯的高度结晶 因此外观上也就呈现出不透明的状态 高分子材料不同于钻石 结晶度高往往会降低透明度 并且硬度也更高 甚至有点脆生生的感觉 正是因为強度較高而且不透光 奶制品常常偏好此种塑料 这种塑料耐水耐油性都非常出色 因此适应性很广 一般摄氏100度以上才会容易变形 这种塑料还特别耐酸耐碱耐腐蚀 所以工业中也是应用极为普遍 高密度聚乙烯的塑膠分類標誌 塑膠分類標誌中 高密度聚乙烯 HDPE 代碼是2 低密度聚乙烯 编辑 低密度聚乙烯 低密度聚乙烯通常使用高压下的自由基聚合生成 由于在反应过程中的链转移反应 在分子链上生出许多支链 这些支链妨碍了分子链的整齐排布 因此密度较低 其结构如下图所示 非常软且含有些微黏性 同时由于结晶度很低 LDPE的透明度比较高 所以我们日常生活中主要在保鲜膜 塑料袋等方面 耐油性及水性皆較低 低密度聚乙烯的塑膠分類標誌 塑膠分類標誌中 低密度聚乙烯 LDPE 代碼是4 线性低密度聚乙烯 编辑 线性低密度聚乙烯是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的 历史 编辑1898年 聚乙烯最早由德国化学家Hans von Pechmann在一次试验事故中合成的 1933年 英国帝国化学公司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另外一次试验事故中使用乙烯在高压状态下合成了聚乙烯 1935年 ICI Chemicals公司的Michael Perrin发明了可控高压聚乙烯合成方法 1939年 低密度聚乙烯开始使用高压法工業化生产 1951年 Philips Petroleum公司的化学家Robert Banks和John Hogan发明了使用三氧化铬作为催化剂的合成方法 1953年 德国化学家卡尔 齐格勒发明了使用卤化钛作为催化剂的合成方法 这种催化剂称为齐格勒 纳塔催化剂 1976年 德国化学家Walter Kaminsky和Hansjorg Sinn发明了茂金属催化剂 生产与应用 编辑聚乙烯产品通常掺加大量各种添加剂以抗氧化等环境因素破坏 聚乙烯还可以和一些人造橡胶产品混合在一起增加抗冲击能力 PE膠製品 聚乙烯水箱 PE製品水馬 1963年的聚乙烯胶丝织网参考资料 编辑 Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature IUPAC Recommendations 2008 PDF 2018 08 28 原始内容 pdf 存档于2017 02 22 Batra Kamal Role of Additives in Linear Low Density Polyethylene LLDPE Films 2014 9 16 September 2014 原始内容存档于2014 12 05 poly ethylene msds 2019 05 13 原始内容存档于2021 09 08 Wapler M C Leupold J Dragonu I von Elverfeldt D Zaitsev M Wallrabe U Magnetic properties of materials for MR engineering micro MR and beyond JMR 2014 242 233 242 Bibcode 2014JMagR 242 233W PMID 24705364 arXiv 1403 4760 doi 10 1016 j jmr 2014 02 005 參考文獻 编辑Piringer Otto G Baner Albert Lawrence Plastic Packaging Interactions with Food and Pharmaceuticals 2nd Wiley VCH 2008 2014 02 20 ISBN 978 3 527 31455 3 Plastics Design Library Handbook of Plastics Joining A Practical Guide illustrated William Andrew 1997 2014 02 20 ISBN 978 1 884207 17 4 原始内容存档于2020 03 07 外部連結 编辑 Chemistry主题 Numismatics主题 Electronics主题 Volcanoes主题 North West England主题 查看维基词典中的词条 聚乙烯 维基共享资源中相关的多媒体资源 聚乙烯 大英百科全书 中的条目 Polyethylene chemical compound 英文 Polythene s story The accidental birth of plastic bags 页面存档备份 存于互联网档案馆 Polythene Technical Properties amp Applications 页面存档备份 存于互联网档案馆 Article describing the discovery of Sphingomonas as a biodegrader of plastic bags 页面存档备份 存于互联网档案馆 Kawawada Karen Waterloo Region Record 22 May 2008 參見 编辑聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚四氟乙烯 取自 https zh wikipedia org w index php title 聚乙烯 amp oldid 73995509, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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