產(chǎn)品詳情
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HDPE |
美國埃克森美孚 13168406869 | HD7800P |
高密度聚乙烯晶體結(jié)構(gòu)
HDPE是一種半結(jié)晶塑料，其結(jié)晶度為40%—80%，隨支化度和相對分子質(zhì)量的不同而不同。結(jié)晶HDPE的聚合物鏈有之字形的構(gòu)型。HDPE的主要結(jié)晶形式是正交晶系，密度為1.00 g/cm³，晶胞參數(shù)為a=0.740nm,b=0.493nm，c=0.2534nm。聚合物鏈沿c軸方向排列。HDPE單位晶胞的橫截面如圖2-5所示。HDPE也可以不穩(wěn)定的，假單斜晶系的第二種方式存在，晶胞參數(shù)為a=0。405nm，b=0.485nm，c=0.254nm，a=B=90°，r=105°，密度為0.965 g/cm³。這種構(gòu)型是在許多形式的低溫加工過程中形成的，這些過程包括薄膜和片材的生產(chǎn)、拉伸和壓延，因?yàn)榧賳涡本点^形通常是在HDPE制品中存在的。這種構(gòu)型只在50℃一下才穩(wěn)定。加熱到80—100℃，就又恢復(fù)為正交晶系。
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②相轉(zhuǎn)移 正交晶系HDPE晶體的外推平衡熔點(diǎn)是146-147℃，平衡熔融熱是4.01kJ/mol，實(shí)際測量慢結(jié)晶樣品求得的熔點(diǎn)是133—138℃。熔點(diǎn)部分地受相對分子質(zhì)量影響，相對分子質(zhì)量從100萬降低到4萬，熔點(diǎn)只從137℃降低到128℃。工業(yè)HDPE的熔點(diǎn)與支化度幾乎存在線性關(guān)系，即聚合物鏈上每1000個(gè)碳原子上的一個(gè)支鏈可使熔點(diǎn)大致降低1℃。
由于HDPE有很高的結(jié)晶度，其玻璃化轉(zhuǎn)移溫度并不能直接測量。玻璃化轉(zhuǎn)移溫度通常與HDPE的松弛過程，即r松弛相關(guān)，后者經(jīng)常在-140—-100℃時(shí)發(fā)生。HDPE的脆化點(diǎn)與其r松弛溫度接近。
③定向 大部分HDPE制品，包括薄膜、纖維、管材和注塑制品都表現(xiàn)出某種程度的分子和晶體的定向性。有些定向是自發(fā)產(chǎn)生的，如在熔體流入模具，以及隨后的結(jié)晶過程中的定向，而在纖維和薄膜的制造過程中，定向是被拉伸操作形成的。
HDPE制品中存在兩種形式的定向，當(dāng)薄膜和纖維在熔點(diǎn)以下被單向拉伸時(shí)，晶體的c軸總是在拉伸方向被定向，定向程度隨拉伸比增加，可以接近100%。在從強(qiáng)定向的熔體中晶化的過程中，有相似的定向過程發(fā)生，例如在注塑工藝中。第二種定向方式出現(xiàn)在結(jié)晶起始時(shí)的輕拉伸過程中，這是生產(chǎn)吹塑薄膜的典型條件。在這種條件下形成的薄膜表現(xiàn)出在薄膜的機(jī)械方向明顯程度的a-軸定向。
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高密度聚乙烯HDPE樹脂的主要機(jī)械性能列于表
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性能 |
高度線型 |
低度支化 |
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物理性能 密度/( g/cm³) 折射率 |
0.962—0.968 1.54 |
0.950—0.960 1.53 |
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熱性能 熔點(diǎn)/℃ 脆化溫度/℃ 耐熱溫度/℃ 比熱容/[kJ/(kg·K)] 熱導(dǎo)率/[W/(m·K)] 燃燒熱/(kJ/g) |
128—135 -140— -70 122 1.67—1.88 0.46—0.52 46 |
125—132 -140— -70 120 1.88—2.09 0.42—0.44 46 |
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電性能 介電常數(shù)（1MHz） 介電強(qiáng)度（kV/mm） |
2.3—2.4 45--55 |
2.2—2.4 45—55 |
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機(jī)械性能 屈服強(qiáng)度/MPa 拉伸模量/MPa 拉伸強(qiáng)度/MPa 缺口沖擊強(qiáng)度/MPa 彎曲模量/MPa 剪切強(qiáng)度/MPa 屈服伸長率/% 斷裂伸長率/% 布氏硬度/MPa 洛氏硬度 |
28—40 900—1200 25—45 120 25—40 20—38 5—8 50—900 60—70 R55,D60—D70 |
25—35 800—900 20—40 150 20—40 20—36 10—12 50—1200 50—60
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