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年實現工業化開始生產的。聚乙烯根據生產時聚合壓力的不同，可分為低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯。

聚乙烯的結構中含有柔性鏈，且呈線型長鏈。因而聚乙烯是柔性頗優的熱塑性聚合物。按它的化學組成和分子鏈結構，實質上是高分子量的烷屬鏈烴，無極性基團存在，因此分子鏈間的引力較小。聚乙烯分子鏈的空間排列呈平面鋸齒形，由于分子鏈的規整和具有良好的柔性，使分子鏈可以反復折疊并整齊堆砌排列形成結晶。

聚乙烯為白色蠟狀固體，微顯角質狀，無臭、無味、無毒，除薄膜外，其他制品皆不透明，這是因為它的結晶度較高。聚乙烯的密度對其力學性能有較大影響，密度增大，除韌性以外的力學性能均提高，硬度和剛度也增大。因此，低密度聚乙烯的韌性良好，但其余力學性能較低。一般認為，聚乙烯是一種典型軟而韌的聚合物。

聚乙烯的熱穩定性較好，在惰性氣體中，其熱分解溫度超過300℃。其比熱容和熱導率都較大，但絕熱性較差。聚乙烯本身無極性，因此它有優異的介電和電絕緣性。聚乙烯在化學性質上有較明顯的惰性，在室溫下不受非氧化酸、胺類、鹽類等的影響，也不受稀硫酸、稀硝酸的影響，但受濃硝酸、濃硫酸、硫酸與鉻酸混合酸的氧化，使力學性能、電性能劣化。鹵素對聚乙烯可產生取代反應。聚乙烯是一種非極性結晶型聚合物，內聚能密度較低。由于是非極性的結晶結構，所以在室溫下沒有任何溶劑可使它溶解。聚乙烯的表面黏附性很差，因此與其他塑件間的膠接較困難。

聚乙烯在受日光照射時易變脆、變色、降解和表面氧化，從而降低力學性能。聚乙烯在許多活性物質，如酯類、金屬皂類、硫化或磺化醇類、有機硅液體等的作用下，會產生應力開裂現象，這是聚烯烴類塑料，特別是聚乙烯的特有現象。而低密度聚乙烯耐應力開裂性比高密度聚乙烯要好些。

聚乙烯極容易燃燒，是最易燃燒的塑料品種之一。它的耐寒性優良，脆化溫度為-70℃～-50℃。

聚乙烯的主要不足是收縮率及其變化范圍均很大，且其熔體也易于氧化。

聚乙烯是產量最大、應用最廣的塑料品種。它可以吹塑成各種容器；擠出各種型材、單絲；擠出或壓延成各種薄膜。而在注塑成型時可以制成各種工業用品及日常用品，如玩具、文具、娛樂用品、瓶殼、桶、盆、茶盤等，也可制作自行車、汽車、儀器儀表中的某些零件。