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聚乙烯对人体有害吗(聚苯乙烯对人体有害吗)

作者 木星SEO · 发布日期 2021-07-16 · 来源 未知

  聚乙烯是一种由乙烯聚合而成的热塑性树脂。在工业上,它还包括乙烯和少量-烯烃的共聚物。聚乙烯无味无毒,摸起来像蜡一样,具有优异的耐低温性(最低使用温度可达-100 ~-70),化学稳定性好,能抵抗大部分酸碱的侵蚀(不耐氧化性酸)。常温下不溶于一般溶剂,吸水率低,电绝缘性优异。[1]

  它是由乙烯单体聚合而成的聚合物。聚乙烯由英国ICI于1922年合成,1939年开始工业化生产,美国正式工业化生产。它是战争期间雷达的重要绝缘材料和军用物资。战后,日本三井石化和住友化工(1958)开始正式生产,1975年年产量140.7万吨,仅次于美国。

  1933年,英国伯恩曼化学工业公司发现,乙烯可以在高压下聚合形成聚乙烯。这种方法于1939年工业化,俗称高压法。1953年,德意志联邦共和国的齐格勒发现,用四氯化钛-铝(C2H5)3作催化剂,乙烯可以在较低的压力下聚合。这种方法于1955年由联邦德国赫斯特公司投入工业生产,该公司通常被称为低压聚乙烯

  烯烃。20世纪50年代初,美国菲利普石油公司发现,以氧化铬-二氧化硅-氧化铝凝胶为催化剂,乙烯可以在中压下聚合生产高密度聚乙烯,并于1957年实现工业化生产。20世纪60年代,加拿大杜邦公司开始用溶液法由乙烯和-烯烃制备低密度聚乙烯。1977年,联合碳化物公司和陶氏化学公司采用低压法制备了低密度聚乙烯(LDPE),称为线性LDPE,其中最重要的是联合碳化物公司的气相法。线性低密度聚乙烯具有与低密度聚乙烯相似的性能,但在生产中也具有高密度聚乙烯和低能耗的一些特点,因此发展迅速,成为最具吸引力的新型合成树脂之一。

  低压法的核心技术在于催化剂。齐格勒在德国发明四氯化钛铝

  聚乙烯的结构式是聚烯烃的第一代催化剂,催化效率低,每克钛约几公斤聚乙烯。1963年,比利时Solvi公司首创了以镁化合物为载体的第二代催化剂,其催化效率达到每克钛数万至数十万克聚乙烯。使用第二代催化剂还可以节省去除催化剂残留物的后处理过程。之后,通过气相法开发了高效催化剂。1975年,意大利蒙特爱迪生集团公司开发了一种不造粒直接生产球形聚乙烯的催化剂,称为第三代催化剂,是高密度聚乙烯生产的又一变革。

  聚乙烯是一种结晶热塑性树脂。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能在很大程度上取决于所用的聚合方法。聚合方法决定了支化的类型和程度。结晶度取决于分子链的规则性及其热历史。

  聚乙烯对环境应力(化学和机械作用)敏感,耐热老化性能比高分子化学结构和加工条差。聚乙烯可以通过普通热塑性成型方法加工(见塑料加工)。用途广泛,主要用于制造薄膜、包装材料、容器、管材、单丝、电线电缆、日用品等。可用作电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石化工业的发展,聚乙烯生产发展迅速,约占塑料总产量的1/4。1983年全球聚乙烯总产能为24.65Mt,在建设备产能为3.16 mt,据2011年最新统计,全球产能达到96Mt,聚乙烯生产发展趋势显示生产和消费逐渐向亚洲转移,中国成为最重要的消费市场。

  聚乙烯在核物理、天体物理学和反应堆运行中用作扩散剂

  测量中子

  聚乙烯的性能取决于其聚合方式。在中等压力(15-30大气压)下,有机化合物催化齐格勒-纳塔聚合合成高密度聚乙烯。在这些条件下,聚合的聚乙烯分子呈线形,分子链长,分子量几十万。低密度聚乙烯(LDPE)是在高压(100-300MPa)、高温(190-210C)和过氧化物催化下自由基聚合而成,具有支链化合物结构。

  化学分类

  聚乙烯是由乙烯聚合而成的聚合物。该产品已开发约60年,全球聚乙烯产量居五大通用树脂之首。

  根据聚合方法、分子量和链结构的不同,聚乙烯分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯。

  低密度聚乙烯(LDPE),俗称高压聚乙烯,因其密度低、材料最软,主要用于塑料袋和农用薄膜。[2]

  高密度聚乙烯,俗称低压聚乙烯,与低密度聚乙烯和LLDPE相比,具有更高的耐温性、耐油性、耐蒸汽渗透性和耐环境应力开裂性。此外,它具有良好的电绝缘性、抗冲击性和耐寒性,主要用于吹塑、注塑等领域。[2]

  线性低密度聚乙烯(LLDPE)是乙烯和少量高级聚乙烯的混合物

  -在催化剂存在下聚合的烯烃共聚物。LLDPE的外观与低密度聚乙烯相似,但透明度差,表面光泽度好,低温韧性好,模量高,抗弯曲和抗应力开裂,低温冲击强度较好。[2]

  LLDPE的应用领域已经渗透到几乎所有的低密度聚乙烯市场。目前,LLDPE和高密度聚乙烯正处于生命周期的成长期;低密度聚乙烯在20世纪80年代末逐渐进入成熟阶段,世界上投入生产的设备很少。聚乙烯可以通过挤出、注射、成型、吹塑和熔融纺丝来成型。它广泛应用于工业、农业、包装和日用工业。在国内应用广泛。薄膜是其最大的用户,消耗约77%的低密度聚乙烯和18%的高密度聚乙烯。此外,注塑制品、电线电缆、中空制品等。它们在消费结构中都占有很大的比重,在塑料工业中占有举足轻重的地位

  评价

  聚乙烯材料很难印刷(除非经过本体或表面改性),所以多为无色或浅色产品。当然,由于其良好的抗环境老化性能,运动场的人造草皮大多采用聚乙烯制成。最简单的识别方法是用气体火焰(如打火机)点燃小样品。样品会持续燃烧,冒烟,闻起来像蜡烛。用指甲刮,刮的是低密度聚乙烯(LDPE),否则就是高密度聚乙烯(HDPE)。

  结构特点

  CH2=CH2 CH2=CH2—CH2—CH2—CH2—CH2

  缩写:nch2=CH2 -[CH2-CH2] n—

  聚合压力:高压、中压、低压;

  聚合实施方法:淤浆法、溶液法和气相法;

  产品密度:高密度、中密度、低密度、线性低密度、超低密度;

  产品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。

  结构

  聚乙烯的分子是长链线性结构或分支结构,是典型的结晶聚合物。在固态下,结晶部分与无定形部分共存。结晶度根据加工条件和原始处理条件而变化。一般密度越高,结晶度越大。L.DP E的结晶度通常为55%-65%,HDPF的结晶度为80%-90%。图2-1为PE结构示意图。

  从图中可以看出PE分子有一定程度的分支。而LDPE的支化度较高。每1000个碳原子中有15-25个甲基侧链和少量丁基侧链。由于侧链或支链降低了分子的规整性,含有大量支链的PE结晶度、密度和刚性较低。HDPE支化度低,每1000个碳原子只有5-7个乙基侧链,因此结晶度高,密度、刚性、硬度好。程度取决于聚合物的分子量、支化度和结晶度。比如断裂伸长率主要取决于PE的高密度和结晶度。它的力学性能好,但延展性差。因此,了解聚合物结构将对其结构修饰和其他修饰有很大帮助。一般来说,DPE的拉伸强度为20-25兆帕,而低密度聚乙烯的拉伸强度仅为10-2兆帕。这个值与工程材料的抗拉强度(100-200兆帕)相差甚远

  还有很长的路要走。

  特征

  聚乙烯是一种典型的热塑性塑料,是无嗅、无味、无毒的可燃白色粉末。成型加工的聚乙烯树脂为蜡状颗粒,挤出造粒,外观为乳白色。其分子量在10,000-10,000范围内。分子量超过100,000的是超高分子量聚乙烯。分子量越高,物理机械性能越好,越接近工程材料的要求水平。但是分子量越高,加工难度越大。聚乙烯熔点100-130,耐低温性能优异。在-60时仍能保持良好的力学性能,但使用温度为80~110。

  聚乙烯具有良好的化学稳定性,室温下能耐受稀硝酸、稀硫酸和盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、乙酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。但它不耐强氧化,如发烟硫酸、浓硝酸、铬酸和硫酸混合物。在室温下,这些溶剂会缓慢腐蚀聚乙烯,而在90-100时,浓硫酸和浓硝酸会迅速腐蚀聚乙烯,造成其破坏或分解。

  聚乙烯在大气、阳光和氧气的作用下,会老化、变色、开裂、变脆或粉化,失去力学性能。在成型温度下,由于氧化,熔体渗出程度会降低,会出现变色和条纹,所以要注意成型工艺、使用工艺或材料选择。正是因为聚乙烯具有上述特性,易于加工成型,所以聚乙烯的回收利用具有深远的价值

  自然

  1.聚乙烯具有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等多种化学物质,但硝酸、硫酸对聚乙烯的破坏作用较强;

  2.聚乙烯在紫外线的作用下容易发生光氧化、热氧化、臭氧分解和降解。炭黑对聚乙烯有极好的遮光效果。辐照后可能发生交联、断链和不饱和基团的形成。

  一种乳白色半透明热塑性塑料,由乙烯均聚和少量-烯烃共聚制成。密度为0.86 ~ 0.96 g/cm3。按密度,有低密度聚乙烯(包括线性低密度聚乙烯)、超低密度聚乙烯等。无味无毒。耐化学腐蚀,常温下不溶于溶剂。耐低温,最低使用温度-70 ~-100。电绝缘性好,吸水率低。物理和机械性能随密度而变化。工业上,低密度聚乙烯主要采用高压(110 ~ 200 MPa)和高温(150 ~ 300)下的自由基聚合。另一些使用低压配位聚合,有时同样的装置可以生产出密度为0.87 ~ 0.96 g/cm3的聚乙烯产品,称为全密度聚乙烯技术。聚乙烯可加工成薄膜、电线电缆护套、管材、各种中空制品、注塑制品、纤维等。广泛应用于农业、包装、电子、机械、汽车、杂货等。

  性能应用

  聚乙烯是一种白色蜡状半透明材料

  常温下不溶于任何已知溶剂,70以上可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂。

  化学性质

  聚乙烯具有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等多种化学物质,但硝酸、硫酸对聚乙烯的破坏作用较强。

  产品用途

  高压聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注塑制品、线材涂层等

  中低压聚乙烯:主要是注塑制品和中空制品。

  超高压聚乙烯:由于其优异的综合性能,超高分子量聚乙烯可用作工程塑料。

  熔点140

  熔化焓292.88J/g

  印刷方面

  适用于耐水、耐油、耐化学品等性能高的产品标签。汉源印刷经常将这种材料应用于化妆品、洗发水、洗涤用品等日用化学品的标签上,在使用过程中具有防潮、抗挤压的作用。柔韧性极佳,特别适合塑料袋。因环保要求不能使用PVC标签材料时也可以使用。

  加工方面

  聚乙烯可以通过吹塑、挤出、注塑等方式加工。广泛用于制造薄膜、中空制品、纤维、日常杂物等。

  涂薄膜

  低密度聚乙烯广泛用作各种食品、服装、药品、肥料、工业产品和农用薄膜的包装材料。也可通过挤压法加工成复合膜,用于包装重物。

  自1975年以来,高密度聚乙烯薄膜也得到发展,它具有高强度、耐低温、耐湿性,以及良好的可印刷性和可加工性。

  此外,聚乙烯涂层可以挤压在纸张、铝箔或其他塑料薄膜上,制成聚合物复合材料。

  空心产品

  高密度聚乙烯强度高,适用于中空制品。比如奶瓶、洗洁精瓶;

  管板

  聚乙烯管可采用挤出法生产,高密度聚乙烯管强度高,适合地下敷设;挤出的板材可以进行第二次加工;高密度聚乙烯也可通过发泡挤出、发泡注射制成低泡沫塑料,可用作台板和建筑材料;保护套(如电缆护套)。

  纤维

  中国被称为维纶,通常由低压聚乙烯制成,并纺成合成纤维。乙二醇主要用于生产渔网和绳索,或纺成短纤维用作絮凝剂,也可用于工业耐酸碱织物。

  开发了超高强度聚乙烯纤维(强度可达3 ~ 4 GPA),可用作防弹背心、汽车复合材料和海上作业。

  杂货

  注塑成型产生的杂物包括日常杂物、人造花、周转箱、小容器、自行车、拖拉机零件等冰箱容器、储物容器、家用厨具、密封盖等。制造结构部件时,应使用高密度聚乙烯。灯塔