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聚乙烯是塑料包裝制品使用量大的一類包裝原料，由于它是由石油加工過程中產(chǎn)生的裂介氣體中的乙烯為原料聚合而成的，乙烯單體無毒，因而各類聚乙烯原料中，即使含有200～300ppm的乙烯單體，仍舊是無毒的聚合物，可使用于同各種食品及藥品直接接觸的包裝場合。

各類聚乙烯的熔融溫度和熱分介溫度（315℃以上）之間相差較大；熔融流動(dòng)性較好，因而各類聚乙烯的熔融可加工成型性較好，可以使用塑料成型的擠壓、注射、壓縮、吹塑等方法來生產(chǎn)各種包裝制品。

各類聚乙烯都是非極性聚合物，它們之間有良好的相容性，可以互相間以任何比例組合成共混物，以改善性能。由于各類聚乙烯的熔融溫度都比較低，且有高度的熱粘合性，因此，在軟塑包裝中，常使用聚乙烯作包裝的熱封材料。

聚乙烯有很多種，通常按工業(yè)化出現(xiàn)的年代來分，有1939年工業(yè)化的第一代聚乙烯，即：高壓法聚乙烯（低密度聚乙烯）；1953年工業(yè)化的第二代聚乙烯，即：低壓法聚乙烯（高密度聚乙烯）；1977年工業(yè)化的第三代聚乙烯，即：線性低密度聚乙烯（LLDPE）；1984年工業(yè)化的第四代聚乙烯，超低密度聚乙烯（VLDPE）；1958年工業(yè)化的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的茂金屬聚乙烯（MPE）。

上述聚乙烯在生產(chǎn)過程中，有的添加了少量的4碳或8碳的α烯烴作為共聚單體，但由于α烯烴使用量很少，所以還保持了聚乙烯的不少特性。

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低密度聚乙烯（LDPE）(高壓聚乙烯)

LDPE的特性是：

（1）LDPE是密度為0.91~0.925g/cm3的白色蠟狀顆粒狀固體，無味無嗅無毒；

（2）LDPE是典型的結(jié)晶型聚合物，結(jié)晶度為55%~65%，熔點(diǎn)為105~126℃；

（3）LDPE是非極性材料，易帶靜電，表面能低，因而在印刷、復(fù)合前應(yīng)進(jìn)行電暈處理，以提高表面能，加工過程中，應(yīng)注意防靜電，避免靜電積累影響制品質(zhì)量或電火花放電，引起火災(zāi)；

（4）LDPE透明性優(yōu)良，熱封性優(yōu)良，可廣泛用于透明低溫冷凍包裝制品的生產(chǎn)；

（5）LDPE阻濕性優(yōu)良，是制作干燥食品或需要良好防潮物品包裝的優(yōu)質(zhì)原料。但LDPE阻氣性大，易透過各類氣體；

（6）LDPE雖有一定的耐油脂性，但其耐油脂性和耐有機(jī)溶劑性不如聚丙烯，因此，當(dāng)厚度小時(shí)，不適宜長期放置汽油、酒精、油脂等。使用LDPE時(shí)，厚度應(yīng)超過50mm；

（7）LDPE具有易燃性，燃燒時(shí)，火焰無煙無色，且有燒滴現(xiàn)象并有蠟燭氣，是鑒別的一個(gè)特點(diǎn)。

LDPE擠出吹膜時(shí)應(yīng)選擇熔融指數(shù)（MI）為2～6g/10min的吹膜級(jí)粒子，不僅有良好開口性，還有良好熱封性。擠出機(jī)均化段溫度在150~180℃，吹脹比2~3。牽引比應(yīng)與吹脹比平衡。擠吹或注吹中空容器時(shí)，選擇MI小于2g/10min的擠吹級(jí)或注吹級(jí)的LDPE粒子，大于2g/10min的粒子易產(chǎn)生瓶子的厚薄不均或根本吹不出好的容器。

擠出流涎LDPE膜時(shí)，一般選用8～15g/10min的MI，太高的MI膜強(qiáng)度太低，擠出溫度視流涎膜用途而定。如果為熱封用，則溫度不要超過200℃，如果為復(fù)合用，為了提高PE同其它基材的擠復(fù)牢度，可提高到300℃甚至更高的溫度，但超過315℃以上時(shí)，時(shí)間不能太長，避免分介加大，性能降低。

02

中密度聚乙烯（MDPE）

中密度聚乙烯是密度為0.926～0.94g/cm3，與LDPE有相同性能的一種聚乙烯，由于密度的提高，MDPE的結(jié)晶度高達(dá)70%～80%，而密度和結(jié)晶度的提高，則提高了MDPE熔融溫度、制品的硬度和強(qiáng)度。MDPE處于LDPE和HDPE之間。應(yīng)當(dāng)指出PE也有用壓延方法成型成片材和薄膜的，但是由于LDPE熔融流動(dòng)性太好，因此，壓延加工都用于PE的填充改性材料中，如：片材用于真空吸塑包裝制品時(shí)。

03

高密度聚乙烯（HDPE）

高密度聚乙烯（0.94～0.965g/cm3）的剛性、強(qiáng)韌性、機(jī)械強(qiáng)度、耐溶劑性、耐應(yīng)力開裂性都比LDPE好。由于MI<1g/10mm的HDPE有很高的強(qiáng)度，因此，用于垃圾袋是吹膜級(jí)HDPE的重要用途之一，熔點(diǎn)126～136℃，結(jié)晶度超過90%。

回轉(zhuǎn)成型用HDPE可以選用MI3～20g/10min的粒子或粉末，生產(chǎn)大型高強(qiáng)度的包裝容器。注射周轉(zhuǎn)箱可以用MI為30～50g/10min的HDPE。HDPE成型溫度為180～250℃。HDPE特點(diǎn)是強(qiáng)度很高，透明性差。

04

線性低密度聚乙烯（LLDPE）

LLDPE除了具有LDPE的一些特性外，它還有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）LLDPE具有極好的熱封性，雖然LLDPE的熔融溫度比LDPE要高5℃左右，但LLDPE的熱封性具有良好的似離子性能，即：像離子型聚合物surlyn那樣，熱封面即使有嚴(yán)重的污染，仍舊有高度的熱封強(qiáng)度。熱封時(shí)溫度只要高于起始熱封溫度就可有高熱封強(qiáng)度。而一般的塑料，如：LDPE熱封溫度愈高，熱封強(qiáng)度愈大，因此，如用LLDPE為熱封材料，可只需使用較低的熱封溫度就可達(dá)到高度可靠的熱封強(qiáng)度，適宜于高速熱合機(jī)使用。

（2）LLDPE的熔融粘度相當(dāng)?shù)卮?，是LDPE的10倍，而且LLDPE的熔融粘度對(duì)溫度不敏感，而對(duì)加工應(yīng)力的敏感性則很強(qiáng)。這就是說LLDPE不能用提高溫度的方法來降低粘度，而只能用提高加工的速度，即：提高剪切應(yīng)力的方法來提高熔融流動(dòng)性。因此，加工LLDPE的螺桿設(shè)計(jì)是特殊的，主電機(jī)的功率往往是LDPE的2倍以上。我們常常用50%的LDPE+50%LLDPE的混合料來改善二者的性能，并使之可以在加工LDPE的設(shè)備上加工LLDPE。

05

茂金屬聚乙烯（mPE）

mPE同以上的各類PE不一樣，它不是用一般的ziegler-Natta催化劑聚合而成的，而是用二茂基氯鋯和甲基鋁氧化物組成的新型催化劑生成的。特點(diǎn)是具有LLDPE同樣的性能，同時(shí)也可以用提高溫度，或提高剪切力的方法來提高流動(dòng)性。它在塑料包裝上一問世就得到廣泛的應(yīng)用。

06

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）

UHMWPE是分子量超過100萬的一種聚乙烯，由于分子量特別高，其熔融流動(dòng)性幾乎為零，不適宜一般加工設(shè)備來加工，而只適宜于采用熱壓法或者冷壓燒結(jié)法加工，現(xiàn)在利用其加入其它PE的摻混法用擠出法也可擠出。目前除了使用于包裝容器外，還很少作其他用途。

在聚乙烯的配方設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）各類聚乙烯及其乙烯共聚物。如：乙烯同醋酸乙烯酯（EVA）、乙烯同乙烯醇的共聚物等均有良好的相容性，因此可以共混改性以改善共混物的性能。

（2）同一種產(chǎn)品型式，例如：薄膜，可以用多種生產(chǎn)工藝制造。同一種原料，因生產(chǎn)工藝的不同，制得的產(chǎn)品性能上是會(huì)有很大差異的。即使同一種產(chǎn)品同一種原料和生產(chǎn)工藝，使用的工藝參數(shù)不同，產(chǎn)品的性能也會(huì)有差異，因此，在注意生產(chǎn)配方、工藝外還應(yīng)注意到生產(chǎn)中的溫度、剪切應(yīng)力、拉伸比等參數(shù)。

（3）當(dāng)使用橡膠與塑料共混改性時(shí)，使用粉末狀的橡膠，或者應(yīng)使用雙輥煉膠機(jī)充分與塑料混煉，后切粒再生產(chǎn)，否則橡膠不易分散入塑料中，而在使用功能性材料如：填充劑、抗氧劑、抗靜電劑等改性時(shí)，使用母料，以達(dá)到更加均勻的添加效果。

（4）配方的重要原則是在全面滿足制品使用要求的情況下使用價(jià)格便宜，生產(chǎn)方法的工藝。

塑料的改性有化學(xué)改性和物理改性，共混配方是一種物理改性，層合（Lamination）也是一種改性。即使是二種完全相容的材料，也應(yīng)當(dāng)充分混合均勻才能有良好效果。共混物的性能是兩個(gè)完全相容的物質(zhì)的性能同它在共混物中的重量百分?jǐn)?shù)的乘積之和。