聚乙烯的合成及品种解析

聚乙烯树脂主要有三类，即低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。此外，还有中密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯。

1.低密度聚乙烯

低密度聚乙烯又称高压聚乙烯（LDPE）。是1939年英国帝国化学工业（ICI）公司最先用高压法生产的一种聚乙烯。高压聚合是以乙烯为原料，在压力为100～350MPa的高压和160～227℃的较高温度下，以氧气或有机过氧化物为引发剂，按自由机理进行聚合而成的。平均分子量约为2～5万。

2.高密度聚乙烯

高密度聚乙烯（HDPE）又称为低压聚乙烯，是用低压法合成的。以乙烯为原料，采用Ziegfer-Natta催化剂[主催化剂TiCl₄、助催化剂Al（C₂H₅）3，载体MgCl₂]，用氢气作为相对分子质量为调节剂，在汽油溶剂中于60～70℃、压力为0.1～1.5MPa的状态下进行阴离子型配位聚合而成。分子量较高，约15～35万。

3.线型低密度聚乙烯(www.xing528.com)

线型低密度聚乙烯（LLDPE），被称为第三代聚乙烯，是1977年才出现的一种用乙烯与少量（约8%～12%）C₄-C₈的α-烯烃（如1-丁烯）在载于硅胶的铬和钛氟化物的引发下，以氢气作为相对分子量调节剂，于压力0.7～12.1MPa和温度85～95℃下进行共聚反应制得。平均分子量小于35万。

三种不同聚合方法得到的聚乙烯的结构也有很大的差异（见图6-1）。高压法是按自由基机理聚合，支化度高、长短支链多、分子链不规整，因而结晶度低、密度小，各项力学性能和耐热性较低，但韧性好。低压法按配位机理聚合，支化度低，可以看成是线型结构，因而结晶度高，密度大，机械强度和耐热性都较高，但韧性差些。线型低密度聚乙烯具有规整的非常短小的支链结构，虽然结晶度和密度与LDPE相似，但由于分子间力较大，使其力学性能与耐热性介于LDPE和HDPE之间，某些性能，如耐环境应力开裂性、抗撕裂强度，特别是耐刺穿性，优于低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。

图6-1 聚乙烯分子示意图

a）低密度聚乙烯（LDPE） b）高密度聚乙烯（HDPE） c）线型低密度聚乙烯（LLDPE）