如何提高聚乙烯LDPE的耐温性能数传电台
2022-07-19 16:40:50 精锐机械网
如何提高聚乙烯（LDPE）的耐温性能
虽然聚烯烃材料具有广泛的应用范围，在目前的土工合成材料领域占有重要的地位，但是，由于其大分子结构的特点，其力学性能同聚酯、聚酰胺等材料相比较差，为了更好地发展聚烯烃材料，扩展其应用领域和产品种类，人们往往采取一定的技术手段对聚烯烃材料进行改性，以期获得更高的性能价格比的材料，相关的文献报道[6`9]很多。改性的研究方法较多，根据塑料和纤维的加工工艺不同采用不同的改性手段，一般来讲，普遍的研究方法如下所述。
3.1 高性能塑料的研究
方法1：改变材料的结晶状态
通过改变材料的结晶状态来改变材料物理机械性能，是一种重要的研究手段，普遍的做法是添加其他成分的成核剂。多年来，常常用添加成核剂的方法研究聚丙烯材料高性能化，以提高其结晶性能和机械性能。聚丙烯是结晶性聚合物，其内部结构含有体积较大的球晶，通过加入成核剂，可以加快聚丙烯的结晶速度，形成细小致密的球晶，或改变其微晶结构，使之有利于提高抗冲击强度和屈服强度，有利于产品的加工和外观。
国内外有许多单位进行过此类内容的研究。有的成核剂为有机材料，比如华东理工大学[10]的高性能聚丙烯树脂用成核剂，通过分子设计和合成技术，研制的高效有机成核剂可提高聚丙烯的拉伸、弯曲、冲击和结晶温度等综合性能。有的成核剂为有机无机复合材料，比如一种聚丙烯材料的增刚增韧剂[11]，为有机材料与金属的均聚物，能够极大地提高聚丙烯的刚性、结晶温度、挠曲系数、耐热性能，且不会降低聚丙烯材料的抗冲击性质。
方法2：通过物理和化学方法接枝、交联改性该种方法经常用于聚乙烯的稳定化处理。比如可以利用γ—辐射对PE和稳定剂进行辐照处理，得到交联的PE；也可以通过过氧化物在高温下对PE和稳定剂进行处理，得到交联的PE；如果在过氧化物处理过程中同时加入乙烯基硅烷，则能得到硅烷接枝的PE。
方法3：专用料的研制
有些时候，限于生产设备和条件，添加外加剂难于大幅度提高材料的性能要求，在这种情况下，为提高材料的性能，必须研究专用料和专用牌号的生产。例如，通过新式聚合工艺将各有优势的两种或更多种材料结合在一起。多种材料结合后，并不是多种产品的混合物，而是达到分子水平的平均分布，可认为是一种材料。成功的典型例子为北欧化工公司的双峰聚乙烯生产技术，将线性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)通过在超临界状态下的环管及气相釜双反应器串联工艺聚合，得到的双峰聚乙烯，既含有很短的聚合物分子链，起到分子间的润滑作用，能够改善加工性能；又含有很长的聚合物分子链，保证了材料的机械作用。
3.2 高性能纤维的研究
纤维同塑料相比，其取向度较高，这决定于其不同的生产工艺。因此，材料的高性能方法也有不同。
方法1：改进原料聚合工艺
传统的方法是选用制造成本较高的高强丝专用树脂。通过调节分子量和分子量分布，或选用熔融指数适当的树脂。工业用聚酯、聚酰胺纤维和高强聚乙烯纤维、高强聚丙烯纤维仍是土工合成材料的研究热点。
方法2：共混改性
通过共混改性也是提高纤维的强度和模量的常用方法。例如添加与聚丙烯树脂不相容的树脂纺丝，或者将不同分子量的树脂共混，也是一种提高聚烯烃纤维性能方法的研究热点。通过纺丝工艺的调整，提高其取向度，从而得到高强度高模量的长丝、短纤维和扁丝。
方法3：改进纺丝设备及工艺
聚烯烃、聚酰胺、聚酯纤维中都有折叠链存在，这些纤维在制造过程中虽然都受到4～10倍的牵伸，仍然有相当大比例的分子折叠链存在。如果在适当的温度和加工条件下，进行超牵伸，再将材料中的分子折叠链打开，则可以大大提高纤维的抗拉强度和刚性，得到高性能纤维。该方法可用于聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺和聚酯纤维的高性能研究。通过改进纺丝设备及工艺，可实现提高大分子链的伸展程度和结晶度，改善高分子材料的结晶类型，提高纤维中大分子的取向度。总之，对熔纺设备和工艺进行技术改造是实现纤维高性能化的重要手段。
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