2.3 常用塑料

2.3.1 聚乙烯

聚乙烯（PE）是由乙烯直接聚合而得的聚合物，它是1939年实现工业化开始生产的。聚乙烯根据生产时聚合压力的不同，可分为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯。

聚乙烯的结构中含有柔性链，且呈线型长链。因而聚乙烯是柔性颇优的热塑性聚合物。按它的化学组成和分子链结构，实质上是高分子量的烷属链烃，无极性基团存在，因此分子链间的引力较小。聚乙烯分子链的空间排列呈平面锯齿形，由于分子链的规整和具有良好的柔性，使分子链可以反复折叠并整齐堆砌排列形成结晶。

聚乙烯为白色蜡状固体，微显角质状，无臭、无味、无毒，除薄膜外，其他制品皆不透明，这是因为它的结晶度较高。聚乙烯的密度对其力学性能有较大影响，密度增大，除韧性以外的力学性能均提高，硬度和刚度也增大。因此，低密度聚乙烯的韧性良好，但其余力学性能较低。一般认为，聚乙烯是一种典型软而韧的聚合物。

聚乙烯的热稳定性较好，在惰性气体中，其热分解温度超过300℃。其比热容和热导率都较大，但绝热性较差。聚乙烯本身无极性，因此它有优异的介电和电绝缘性。聚乙烯在化学性质上有较明显的惰性，在室温下不受非氧化酸、胺类、盐类等的影响，也不受稀硫酸、稀硝酸的影响，但受浓硝酸、浓硫酸、硫酸与铬酸混合酸的氧化，使力学性能、电性能劣化。卤素对聚乙烯可产生取代反应。聚乙烯是一种非极性结晶型聚合物，内聚能密度较低。由于是非极性的结晶结构，所以在室温下没有任何溶剂可使它溶解。聚乙烯的表面黏附性很差，因此与其他塑件间的胶接较困难。

聚乙烯在受日光照射时易变脆、变色、降解和表面氧化，从而降低力学性能。聚乙烯在许多活性物质，如酯类、金属皂类、硫化或磺化醇类、有机硅液体等的作用下，会产生应力开裂现象，这是聚烯烃类塑料，特别是聚乙烯的特有现象。而低密度聚乙烯耐应力开裂性比高密度聚乙烯要好些。

聚乙烯极容易燃烧，是最易燃烧的塑料品种之一。它的耐寒性优良，脆化温度为-70℃～-50℃。

聚乙烯的主要不足是收缩率及其变化范围均很大，且其熔体也易于氧化。

聚乙烯是产量最大、应用最广的塑料品种。它可以吹塑成各种容器；挤出各种型材、单丝；挤出或压延成各种薄膜。而在注塑成型时可以制成各种工业用品及日常用品，如玩具、文具、娱乐用品、瓶壳、桶、盆、茶盘等，也可制作自行车、汽车、仪器仪表中的某些零件。