抚顺石化烯烃厂高密度聚乙烯车间 辽宁抚顺 113004
摘要：聚乙烯树脂是非常普遍的一种热塑性树脂，它的特点是抗低温的性能和可加工的性能。它有利于资源的节约，并且能够循环的使用，因此在水管制造等行业进行了广泛的应用。在本文中，作者对高密聚乙烯管材树脂结构和性能进行了研究。
关键词：耐热；高密聚乙烯；管材树脂结构；凝胶渗透色谱
现如今，石油资源越来越贫乏，因此，聚乙烯能够被人们重视起来，它可以使石油资源得到重复的利用。但是聚乙烯也有其使用的局限性，比如普通聚乙烯的强度不高，一般情况下，比聚丙烯的强度要低。并且聚乙烯制品一般情况下都不能在高于500C的环境下长期使用。耐热聚乙烯是乙烯与α－烯烃共聚生产的非交联聚乙烯。耐热聚乙烯主要是应用在民用的建筑冷热水管路系统当中，还有地板辐射采暖系统当中，耐热聚乙烯材料在耐热塑料管材中得到了长久、广泛的使用，其需求量日益增长，它已经成为地板采暖系统的首选耐热管材。
1对耐热高密聚乙烯树脂进行分析
1.1超高分子量聚乙烯
我们所熟知的超高分子量聚乙烯主要是指数均分子量在100万以上的线形聚乙烯，其结晶度通常是在65%一85%内。由超高分子量聚乙烯做成的制品可在一269摄氏度到+80摄氏度的条件下长期使用，并且其综合的性能比较优越，其耐腐蚀、耐磨损、耐低温、对生物无毒性、自润滑的性能比较高。但是超高分子量聚乙烯由于分子量极高，分子链长，因此极易发生链缠结，熔体粘度高达1护Pa·s-1，流动速率几乎为零，呈橡胶状，临界剪切速率低，当剪切速率高于10}s‘时就会出现熔体破裂，很难用常规方法进行加工。
1.2交联聚乙烯
对交联聚乙烯进行处理后，其产品和最开始材料的拉伸性出现了很大的不同，其断裂伸长概率出现了降低的情况，而在更高的温度条件下就能够保持产品尺寸的稳定。我们还发现在聚乙烯中如果加入合适的光敏剂，就可以利用紫外线辐射的条件进行交联，但是紫外光线也不能完全的渗入到聚乙烯制造的产品当中去，只能在厚的制品表面形成一定的交联。
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1. 3耐热聚乙烯树脂
耐热聚乙烯树脂主要是采用特殊的一种分子设计与合成方法合成的一种非交联聚乙烯，然后对聚合工艺进行改进，同时开发创新出一种新型的催化剂体系，以达到控制聚合物支链的数量和分布获得独特的分子结构的目的，这样能够更加准确的控制树脂的结晶，增加体系中系带分子的含量，从增强聚乙烯耐高温性和抗蠕变性，目前主要加工成地热采暖管材，也正在推广中。
2对分子质量与分布
耐热聚乙烯管材树脂相对分子质量与分布对于管材的加工性能、力学性能及耐热性能起着至关重要的作用。材料高相对分子质量部分可以提高管材的力学性能，低相对分子质量部分可以提供管材良好的加工性能，当高相对分子质量部分和低相对分子质量部分达到一定比例时，即可在兼顾管材加工性能的同时提高管材的最终强度和使用寿命。自制产品的相对分子质量及其分布情况与４７３１Ｂ较为接近，自制产品的相对分子质量略小、分布略宽，说明其具有更加优异的加工性能。
3对共聚单体含量与分布的探讨
在本文中，作者采用热分级的方法研究了共聚单体在聚乙烯主链上的分布情况，也就是说利用短支链在分子链上进行分布。说明共聚物的结晶序列长度分布的越宽，那么分级后的系列熔融峰的个数就呈现的越多，而且各熔融峰的强度分布也反映了不同长度乙烯序列的分布情况，所以说，可以通过考察从高温到低温的逐步结晶分级，得到共聚单体在主链上的分布。多重熔融峰的存在意味着试样在 ＳＳＡ 过程中发生了分级，表明分子链本质上是非均一的。具有最高 Ｔ ｍ 的级份对应于最长的亚甲基序列形成的片晶，具有最低的支链含量；随着 Ｔ ｍ 的降低，短支链含量逐渐增多。
4低含量的高分子量聚乙烯对耐热高密度聚乙烯的结晶结构和流动行为的分析
4.1对耐热高密聚乙烯树脂结晶结构的影响分析
我们知道，影响聚合物耐热性、刚性的主要因素是结晶的程度和结晶的形态，尤其结晶性能是影响耐热高密度聚乙烯产品耐热性能的主要因素，因此，结晶度越高、晶片越厚的晶格品质越高，那么其耐热性能就越好。利用 ＤＳＣ对样品的结晶性能进行分析，从样品的熔融曲线中直接得到聚合物的熔点和熔融焓。现如今，随着我们国家降温的速率变慢，结晶峰向高温部分出现了偏移，那么起始结晶的温度也向高温的方向出现转移。这是由于降温速率越慢，就有越多的时间用来克服结晶变成核活化能，那么在更高的温度条件下就更容易产生结晶，同时在较大的降温速率环境下，高分子链的迁移运动滞后于降温速度，就会造成在较低温度下出现结晶。
面对这种半结晶型的聚合物而言，它的结晶行为会直接左右着聚乙烯生产的产品的使用效果和性能，因此，对聚乙烯的结晶行为进行有效的研究具有非常重要的现实意义。对于聚乙烯片晶来说，熔程的减小会使晶片的厚度更加的均匀，并且片晶厚度会变小，就能够提高制品的强韧性能，特别是针对成型较厚的制品进行加工的过程中，我们可以利用聚乙烯片晶去降低制品内部散热速率和外部散热速率不一致所造成的内应力问题，因此，运用半结晶型的聚合物对提高产品的耐热环境、避免应力开裂也有很大的现实意义。
4. 2对耐热高密聚乙烯树脂的流动行为的影响分析
在工业生产当中，市场上所销售的树脂如果在熔融状态下，或者是经过一定挤出压力下就会被加工成一种成型很好的产品，同时这些树脂的生产效率、生产速度非常高，也就是这些优点更加体现其加工的性能。大多数的聚合物都是在熔融状态下完成成型加工的工作，比如说线形热塑性的塑料加工，对其进行挤出、中空吹塑、注塑、纤维纺丝等加工，我们完全可以利用热塑性塑料在一定温度下的流动性强的优点进行生产，得到广泛的应用和推广。
5结束语
通过文章对耐热高密度聚乙烯树脂的结构和相关性能的分析，我们知道耐热高密度聚乙烯树脂的应用范围比较广，在各个领域都有涉及，那么我们更应该对此进行科学的研究和创新，来解决如今我们资源紧缺的问题，使其得到充分、重复的使用价值。
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论文作者:顾晓霜,李洋,关健
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/1
标签：聚乙烯论文; 耐热论文; 结晶论文; 树脂论文; 性能论文; 管材论文; 分子论文; 《防护工程》2018年第19期论文;