9002-88-4 / 聚乙烯的分类与性质

聚乙烯（polyethylene，缩写：PE）是日常生活中最常用的塑料之一，大量用于制造塑料袋、薄膜、桶等产品，亦是现时地球上塑料废物的最主要类型。

分子结构

聚乙烯单体为乙烯（化学式C2H4），乙烯亦可视为一对相互连接的亚甲基（化学式CH2）。聚合反应产生之聚乙烯分子式为(C2H4)nH2。

性质

化学性质

聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。

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摄氏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，含有较多长链，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（CPE, Chlorinated Polyethylene）

高密度聚乙烯

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压反应器中以乙烯为原料，用氧或有机过氧化物为引发剂引发聚合反应。

高密度聚乙烯属“热塑性塑料”（Thermoplastic），加热达到熔点，即可将废料回收再利用，所以并非所有“塑料”皆不环保。

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。正是因为强度较高而且不透光，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。

塑料分类标志中，高密度聚乙烯（HDPE）代码是2。

高密度聚乙烯的塑料分类标志

低密度聚乙烯

低密度聚乙烯的塑料分类标志

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。耐油性及水性皆较低。

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。