高密度聚乙烯的应用与发展可行性研究
第一节 高密度聚乙烯概述
高密度聚乙烯(HDPE)为白色粉末或颗粒状产品．无毒，无味，结晶度为80%～90%，软化点为125～l 35℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀，薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低；耐老化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以树脂中须加人抗氧剂和紫外线吸收剂等来改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下热变形温度较低，应用时要注意。（可行性
研究）
第二节 高密度聚乙烯生产工艺
PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法，也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系（可能是不止一种化合物）和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器，在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体（根据需要）和催化剂一接触，就会形成聚 乙烯颗粒。除去稀释剂后，聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂，就生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线，可每小时生产PE40000磅以上。新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布；钛一烷基铝催化剂 生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。举例来说，生产显著不同分子量产 品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物，这种聚合物具有全宽域的分子量分布。
第三节 高密度聚乙烯的应用
1、注塑应用
高密度聚乙烯在注塑制品中的应用表现在料箱、周转箱、食品容器等方面，高密度聚乙烯与PP在注塑方面存在着极大的市场竞争，高密度聚乙烯的应用数量每年呈现出增长的状态[2]。现阶段高密度聚乙烯制成的注塑物品中，已经发展到了玩具、垃圾桶、安全帽等方面，高密度聚乙烯在韧性、抗裂缝以及抗老化等方面都存在着优质的表现，与多种注塑材料相比，高密度聚乙烯的优势非常明显，可以用在系列性的批次生产中，例如：高密度聚乙烯材料在塑料托盘中的注塑应用，此类托盘专门用于叉车中，完成装卸承载的操作，叉车托盘对韧性、高度有着极高的要求，托盘材料中的塑料占有率要多于80%，使用高密度聚乙烯可以注塑出优质的塑料托盘，满足叉车配套的基本需求。
2、吹塑应用
高密度聚乙烯材料的密度比较大，材料中的膜量高，具备优质的加工性能。高密度聚乙烯材料应用到了吹塑制品中，如罐、桶，而且适用于大容量的制品中，专门盛放化学品，因为高密度聚乙烯材料具有低渗透性的特征，所以其可以抵抗环境因素引起的裂缝问题，根据化学品的需要直接制作成薄壁容器。高密度聚乙烯材料在吹塑工艺方面也可以应用到食品容易内，如黄油罐、牛奶瓶等，高密度聚乙烯材料在吹塑应用中有着一定的要求，正常的吹塑制作中，生产中空类型的制品时要求高密度聚乙烯的密度范围是0.947～0.967g/cm?，熔体指数按照10min每克的要求是0.01～1.0g，如果是制造大型容器高密度聚乙烯的密度范围就要控制在0.945～0.995g/cm?的范围中，熔体指数是2～15g。我国大型中空容器吹塑制造中高密度聚乙烯材料的市场占比约20%，中小型容器占比约80%，随着高密度聚乙烯材料的应用，吹塑制品的市场占比越来越高。
3、吹膜应用
高密度聚乙烯在吹膜工艺中主要是利用热压或机械压力的作用生成溶体，高密度聚乙烯吹膜制成的薄膜为不透明状态，存在着化学惰性，不论是高温、低温环境下，吹膜制品都可以保持着一定的坚韧性，还表现出了水汽阻隔的特征[3]。市场中的食品袋、垃圾袋等吹膜制品中都是采用的高密度聚乙烯材料。高密度聚乙烯材料是现代吹膜工艺中重点发展的材料，高密度的分子量确保吹膜材料具备优质的物理-机械性能，还可以在高密度聚乙烯材料中引入低分子量成分，改进高密度聚乙烯材料的特性。高密度聚乙烯具有分子双向取向的作用，在整个吹塑工艺中起到了平衡的作用。
4、管材应用
高密度聚乙烯材料在管材制造中得到了充分的应用，同时采用材料改进的措施，提升高密度聚乙烯材料在管材中的性能。高密度聚乙烯材料制成的管材具有质量轻、安装简单的特点，保证管材的使用寿命可以达到50年，高密度聚乙烯材料的焊接性能好，具备优质的力学特征。高密度聚乙烯材料生产的管材可以应用到高能耗质的管材中，例如：天然气分配管，高密度聚乙烯制作的分配具备抗爆裂的优势，高密度聚乙烯制成的天然气分配管已经广泛应用到了新建的天然气管道中，发挥高密度聚乙烯的优势作用。
第四节 高密度聚乙烯的发展
首先高密度聚乙烯在发展时要结合市场需求，保障高密度聚乙烯材料的供应能力，后期发展高密度聚乙烯材料时应该适当的提高生产的总量，增加聚乙烯材料向市场中的投放量，有效扩大市场占有率之后，才能挖掘高密度聚乙烯在市场中的潜力，进而制定出优质的发展方向。
其次在高密度聚乙烯发展时要合理的设计方案，为高密度聚乙烯的未来发展提供参考依据[4]。高密度聚乙烯未来发展时以市场中的消费结构为主，满足高消费结构的需求，同时还要带动低消费结构的发展，按照消费区域重点建设高密度聚乙烯的生产基地，完善高密度聚乙烯材料的使用。
然后根据高密度聚乙烯的市场占比开发出专用料，也就是把高密度聚乙烯材料发展成部分产品的专用料，以此来促进高密度聚乙烯经济效益的增长，发挥出高密度聚乙烯材料的生产作用力。
最后在发展高密度聚乙烯的过程中要降低成本投入量，保障生产成品具有足够的竞争力，逐步扩大高密度聚乙烯在市场中的占有率，促使此项材料在生产中能够起到一定程度的控制作用，稳定国内生产制品的工艺过程。
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