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?茂金屬聚乙烯

PE分子經輻射和化學方法處理后,可形成網狀或體型結構的XLPE。XLPE為熱固性材料,受熱以后不再熔化。與普通注塑加工廠PE相比,其力學強度、耐熱性、耐環境應力開裂性等大幅度提高,從而擴大了PE的用途。PE轉變為XLPE的方法有輻射交聯法、過氧化物交聯法和硅烷交聯法。
 
由于茂金屬催化劑的特征以及共聚單體、反應器、聚合介質等因素的作用,使得茂金屬聚乙烯的分子結構具有以下特點:相對分子質量分布窄,多分散系數為0.2-2.5,大分子主鏈上共聚單體成均勻分布,大分子的組成和結構非常均勻。從組成上看,茂金屬聚乙烯與LLDPE相似,均是乙烯與a-烯烴的共聚物,但結構上的差異使茂金屬聚乙烯具有一系列獨特的性能。
 
由于成本和加工方面的原因,目前茂金屬聚乙烯中常加入一定量的LDPE或HDPE等進行共混改性。同時,也可用茂金屬聚乙烯改性普通PE,如在LDPE中加入一定量的茂金屬聚乙烯進行共混,可改善LDPE大棚膜的抗沖擊、抗穿刺強度,透明性也有所提高。茂金屬聚乙烯工業化生產以來僅有十余年時間,正處于發展和完善階段,隨著茂金屬催化聚合技術的不斷進步和成熟,茂金屬聚乙烯的性能、品種和成本將進一步得到優化,應用也將更為廣泛。
 
密度相近時,茂金屬聚乙烯分子結構規整性高,具有更高的結晶度,形成的晶體大小均勻,具有較高的沖擊強度和抗穿刺強度,低溫韌性優異。與PE相比,雖然茂金屬聚乙烯的結晶度高,但由于化學組成和結構均勻,形成的球晶尺寸小而且均勻性好,具有更好的透明性。由此制成的薄膜霧度低,清晰度高。
 
由于茂金屬聚乙烯晶體具有細小而均勻的特點,與密度相近的普通PE相比,其熔點較低,起始熱封溫度低,熱封強度高。帶有短支鏈的茂金屬聚乙烯相對分子質量分布窄,熔體對剪切速率的敏感性下降,在相同剪切速率下熔體黏度較高,成型加工性能差。在一般LLDPE和LDPE的生產線上加工茂金屬聚乙烯會遇到設備扭矩升高,電流加大,易出現熔體破裂等問題。
 
茂金屬催化劑于20世紀50年代問世,但直到80年代中期才在開發和應用方面取得突破性進展。茂金屬催化劑是由茂金屬化合物和助催化劑組成的催化體系,茂金屬化合物是其主體。茂金屬催化劑的特征主要表現在只有一種聚合活性位,即只有一個活性中心,聚合時只允許聚合物單體進入催化劑的活性點上,因而能精確的控制相對分子質量及其分布、共聚單體含量及在分子主鏈上的分布以及結晶結構等。
 
為改善茂金屬聚乙烯的成型加工性能,一種方法是進行長鏈支化,或生產雙峰樹脂,即相對分子質量分布的峰值多于1,達到韌性和可加工性的平衡;另一種方法是加入加工助劑,如加入氟彈性體類加工助劑、酰胺類潤滑劑等來降低熔體黏度,增加流動性。由于茂金屬聚乙烯在PE家族中具有獨特的性能,應用幾乎滲透了普通PE的每一個注塑加工應用領域,其中以各類薄膜為主。
 
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