高密度聚乙烯樹脂

1. 不透明的白色蠟狀物質，比重比水輕，比重為0.941-0.960。
2. HDPE樹脂軟而韌，軟化點為125-135℃，但比HDPE稍硬 LDPE，並稍微拉長。
3. 它無毒無味。
4. 具有良好的耐磨性、電絕緣性、韌性和耐寒性。
5. 常溫下不溶於任何有機溶劑，耐酸、鹼及各種鹽類。
6. 高密度聚乙烯PE薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性低，吸水率低。
7. 耐老化性能較差，耐環境應力開裂性能不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化會降低其性能。
8. 易燃，離火後仍能繼續燃燒。火焰的上端是黃色，下端是藍色。燃燒時熔化，有液體滴落，無黑煙。同時散發出石蠟燃燒的氣味。
9. 表面硬度、拉伸強度、剛性等機械強度高於LDPE，接近PP，比PP堅韌，但表面光潔度不如LDPE PP.
10. 高密度PE是一種環保材料，加熱至熔點後可回收再利用。由於 HDPE 樹脂極其容易加工且具有最小的降解特性，因此它是塑膠原料回收市場中成長最快的部分。

• HDPE 樹脂有無數的應用，從可重複使用的薄壁飲料杯到大容量罐。
• 採用注塑、吹塑、擠出、滾塑等成型方法生產薄膜製品、日用品及工業用品。
• 各種類型的容器、工業配件、醫療用品、玩具、外殼、瓶塞和防護罩都可以透過射出成型。
• 吹塑型HDPE樹脂可用於成型各種中空容器、超薄膜等。
• 擠出型高密度PE可用於形成管材、拉伸帶、捆紮帶、單絲、電線電纜護套等。
• 此外，還可成型建築裝飾板、百葉窗、合成木材、合成紙、合成薄膜及成型鈣塑製品等。
• 射出級HDPE顆粒的熔融指數一般為5-10，有韌性較低的流動性等級和具有機械加工性的較高流動性等級。應用包括薄壁商品和食品包裝、堅韌耐用的食品和油漆罐。
• 高耐環境應力開裂應用，例如小型引擎油箱和垃圾桶。
• 用於擠出包裝薄膜、繩索、編織袋、漁網、水管。
• 注塑非承重部件、塑膠盒、週轉箱。
• 在管道應用領域中，最有前景的領域是燃氣管道領域。高密度聚乙烯材料韌性強、韌性好，可完成彎曲、焊接等工藝，極大方便了管道的安裝，節省了人力、財力。

如果密度增加，其拉伸強度、韌性、軟化溫度和耐化學性也會增加。但其低溫衝擊強度、伸長率和滲透性會隨之下降。

如果其相對分子量增大，其熔體黏度也會增大，這將給其成型加工帶來一定的困難。

1. HDPE的分子鏈結構簡單、對稱，僅含有極少量的短支鏈。簡單且對稱的主鏈結構有利於結晶，因此HDPE具有最高的結晶度和最高的密度。結晶度和晶粒尺寸都比較大。因此，HDPE具有最高的結晶熔點、最高的強度和硬度。
2. HDPE樹脂包括乙烯均聚物、乙烯與少量α-烯烴的共聚物。工業生產的HDPE具有廣泛的相對分子量，從數百聚乙烯蠟到數百萬超高分子量聚乙烯。樹脂的結晶度和相對密度主要取決於聚合物鏈中的短鏈支化程度，也與相對分子質量有關。
3. HDPE樹脂的密度範圍為0.941-0.960g/cm3。儘管高分子量聚乙烯是完全沒有支化的乙烯均聚物。但由於其相對分子質量較高，其結晶度較低，密度僅0.93 g/cm3。

1. 根據不同的應用，HDPE可以完全不支化生產，例如注塑級和吹塑級。
2. 也可由含有少量支化共聚物的α-烯烴共聚生產。
3. HDPE分子的一個端基是甲基，另一端基可以是甲基或雙鍵，通常是乙烯基。
4. HDPE分子的支鏈數量較低，通常每5個碳原子有10-1000個支鏈。它們的存在通常與原料乙烯中含有少量α-烯烴雜質有關。
5. 支化度是HDPE樹脂結構的重要特徵，與相對分子量一起影響樹脂的許多物理和機械性能。
6. 不同鍊長的相對量主要取決於生產技術和用於聚合的催化劑類型。 HDPE樹脂的MWD寬度可依特定應用要求客製化。

HDPE化學物質是一種飽和直鏈烴，化學反應性非常低。

HDPE分子中最活躍的部分是雙鏈端基和聚合物支鏈上分支點的CH鏈。

HDPE 不會與大多數有機酸和無機酸發生反應。由於其對氫氟酸的穩定性，是最適合氫氟酸溶液容器的材料。

濃硫酸溶液在加熱條件下能與HDPE緩慢反應，生成磺化代用品。常溫下可用濃硝酸及其與硫酸的混合物硝化。

HDPE在任何濃度的鹼性溶液或鹽溶液中都是最穩定的。

在常溫下，HDPE不溶於任何已知的有機溶劑，但當溫度高於80-100℃時，大多數HDPE樹脂可溶於某些芳香烴、脂肪烴和鹵代烴。

熱降解。 HDPE 在加熱時相對穩定。在缺氧條件下，化學反應只有在攝氏290-300度時才明顯。 HDPE的熱裂解是CC鍵的自由基裂解反應。此反應降低了樹脂的相對分子量，並將乙烯基引入聚合物鏈，產生低分子量烴。

熱氧化降解。 氧氣在高溫下透過一系列自由基反應攻擊 HDPE 分子。這些反應降低了樹脂的相對分子量，並在聚合物鏈中引入了含氧基團，例如羥基和羧基。 HDPE的氧化降解主要是由雜質引起的，雜質主要是含有鈦、鉻等過渡金屬的催化劑殘留物。為了避免熱氧化降解，應在樹脂中添加抗氧化劑，即自由基抑制劑，如萘胺和苯二胺。

光氧化降解。 雖然HDPE本身吸收紫外線的能力較差，但降解產生的極性產物可以更快地與氧氣反應，從而加速額外的自由基反應。 HDPE樹脂的光氧化降解導致老化、表面龜裂、脆化、變色等現象，同時顯著損害其機械性能和電氣性能。使用保護樹脂並吸收紫外線的光穩定劑可以減緩此過程。

大多數 HDPE 產品，包括薄膜、纖維、管材和注塑產品，都表現出一定程度的分子和結晶取向。

有些取向是自發產生的，例如在熔體流入模具和隨後結晶的過程中。然而，在纖維和薄膜製造中，取向是透過拉伸操作產生的。

HDPE 產品有兩種取向形式。當薄膜和纖維在熔點以下進行單軸拉伸時，晶體的c軸始終沿著拉伸方向取向，且取向程度隨拉伸倍數增加而增加，可接近100%。第二種取向模式發生在結晶開始時的輕拉伸過程中，這是吹塑薄膜生產的典型條件。

1. 在機械性質方面，由於HDPE的主鏈支鏈少而短，結晶度高，因此其拉伸強度和硬度均優於LDPE。但衝擊強度低於LDPE。
2. 從熱性能來看，HDPE的熱性能最好。無應力情況下最高工作溫度可達100℃，最低工作溫度為-70-100℃。
3. 在化學性質方面，HDPE比LDPE具有更好的耐溶劑性。
4. 就透氣度而言，HDPE的透氣度僅為LDPE的五分之一。
5. 加工性能。 HDPE注射成型的塑化溫度為180-250℃，模具溫度為50-170℃，注射壓力為80-100MPa。擠出成型溫度為165-260℃，擠出壓力為35-140MPa。吹塑溫度為170-190℃，超薄膜成型溫度為180-230℃。 HDPE加工成型時的線收縮率為2%-5%。

相對分子質量、MWD、取向、形貌以及決定樹脂結晶度和密度的支化程度，都對樹脂的機械性質有重要影響。

相對分子質量和MWD 的影響。 構成 HDPE 樹脂形式的所有元素透過兩種類型的力連接成一個整體。一種力是聚合物晶體中相鄰分子鏈之間的范德華力，另一種力是分子從一個結構單元到另一個結構單元的束縛力。只有足夠長的分子才能起到這種紐帶的作用，沒有它們，球晶就會是離散的。因此，低分子量 HDPE 很脆。進一步提高樹脂的相對分子量會顯著降低斷裂伸長率，顯著提高拉伸強度。同時，相對分子質量也影響HDPE製品的衝擊強度。

支化度的影響。 當HDPE支化度增加時，其結晶度和片層厚度降低，這種變化明顯改變了HDPE樹脂的機械性能。受影響最大的兩個性能是拉伸強度和拉伸伸長率。隨著支化度的增加，HDPE樹脂變得更軟且更有彈性。

定向衝擊。 取向對HDPE的機械性質有重要影響。相同截面的產品由高取向和非取向HDPE樹脂製成，前者的強度比後者高約10倍。這種現象可以用聚合物的機械強度由晶體之間的連結數量決定的理論來解釋。在聚合物拉伸並脫離其初始形狀的過程中，晶體之間的連結數量顯著增加，聚合物的強度因此顯著增強。取向還可顯著提高聚合物的剛性，高取向HDPE長絲的彈性模量可提高約6倍。