聚乙烯
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聚乙烯(PE)、轻便、万能合成树脂由聚合的乙烯．聚乙烯是重要家族中的一员聚烯烃树脂。它是应用最广泛的塑料在世界范围内，它被制成各种产品，从透明的食品包装和购物袋到洗涤剂瓶和汽车燃料箱。它还可以被切开或纺成合成纤维，或被改性以具有纤维的弹性性能橡胶．
化学成分和分子结构
乙烯(C2H4)是气态的碳氢化合物通常由的开裂产生乙烷而这又是一个专业组成的天然气或者可以提炼出来石油．乙烯分子本质上是由两个亚甲基单位(CH2)由双键连接在一起碳原子——一种用公式CH表示的结构2= CH2．在聚合作用下催化剂在这种情况下，双键可以断裂，由此产生的额外单键用于连接到另一个乙烯分子中的碳原子。因此，当乙烯被制成一个大的聚合(多单元)分子的重复单元时，它具有如下的化学结构:
．
这种在单个分子中重复数千次的简单结构是聚乙烯性能的关键。长链状分子，其中氢原子与碳主链相连，可以以线性或分支形式产生。分支版本被称为低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE);线性版本被称为高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
碱性聚乙烯作文可通过加入其他元素或化学基团进行改性，如氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯。此外，乙烯可与其他单体共聚，如醋酸乙烯酯或丙烯生产若干乙烯共聚物。下面将描述所有这些变体。
历史
低密度聚乙烯于1933年在英国首次生产帝国化学工业公司(ICI)在研究超高压力对聚乙烯聚合的影响。这里1937年获得专利，1939年开始商业化生产。第一次使用是在二战期间作为一个绝缘子为雷达电缆。
1930年卡尔·史普·马威他是一位在E.I. du Pont de Nemours & Company工作的美国化学家杜邦公司)发现了一种高密度材料，但该公司未能认识到该产品的潜力。这是留给卡尔·齐格勒的马克斯·普朗克煤炭研究所Mülheim下鲁尔, W.Ger。(现在的德国)，以获得发明线性hdpe的赞誉，齐格勒实际上是在1953年与艾哈德·霍尔茨坎普一起生产的，在低压与一个有机金属化合物．这个方法后来被那位意大利化学家改进了朱里奥Natta，以及化合物现在被称为Ziegler-Natta催化剂．部分原因是创新，齐格勒被授予诺贝尔奖获得化学奖。从那时起，通过使用不同的催化剂和聚合方法，科学家们已经生产出了各种性能和结构的聚乙烯。例如，LLDPE是由菲利普斯石油公司在1968年。
主要聚乙烯化合物
低密度聚乙烯
LDPE由气态乙烯在非常高的压力(高达约350兆帕斯卡，或每平方英寸50,000磅)和高温(高达约350°C[660°F])下在氧化物引发剂的存在下制备。这些过程产生了聚合物具有长枝和短枝的结构。因为分支阻止聚乙烯分子紧密地堆积在一起，坚硬，结晶排列，LDPE是一种非常灵活的材料。其熔点约为110°C(230°F)。主要用途是包装薄膜，垃圾和杂货袋，农业覆盖物，电线和电缆绝缘，挤压瓶，玩具和家庭用品。LDPE的塑料回收代码是#4。
线性低密度聚乙烯
LLDPE在结构上与LDPE相似。它是由乙烯与1-丁烯和少量的1-己烯和1-辛烯共聚而成，使用齐格勒-纳塔或茂金属催化剂．合成结构具有线性的主干，但它具有短而均匀的分支，就像LDPE的较长的分支一样，防止聚合物链紧密地堆积在一起。总体而言，LLDPE与LDPE具有相似的特性，并争夺相同的市场。LLDPE的主要优点是聚合条件的能源密集型较低，聚合物的性质可以通过改变其化学成分的类型和数量来改变。LLDPE的塑料回收代码是#4。
高密度聚乙烯
HDPE是在低温和低压下制造的，使用齐格勒-纳塔和茂金属催化剂或活化铬氧化物(称为菲利普斯催化剂)。在其结构中缺少分支使得聚合物链紧密地堆积在一起，从而导致了密集的，高结晶材料，高强度和中等刚度。与一个熔点比LDPE高20°C(36°F)以上，它可以承受120°C(250°F)的反复暴露，从而可以消毒。产品包括吹塑奶瓶和家用清洁剂;吹塑食品杂货袋、建筑薄膜和农业地膜;以及注塑桶，帽，电器外壳和玩具。HDPE的塑料回收编号为#2。
Ultrahigh-molecular-weight聚乙烯
线性聚乙烯可以生产超高分子量的版本，分子量为3,000,000到6,000,000个原子单位，而HDPE为500,000个原子单位。这些聚合物可以纺成纤维，然后拉伸成高度结晶的状态，从而产生高硬度和低粘度抗拉强度是钢铁的很多倍。由这些纤维制成的纱线编织变成防弹背心。
乙烯共聚物
乙烯可与许多其他化合物共聚。乙烯-醋酸乙烯共聚物例如，EVA是由乙烯和乙烯的共聚而产生的醋酸乙烯酯在压力下，使用自由基催化剂。制造了许多不同等级的醋酸乙烯酯，其含量从重量的5%到50%不等。与聚乙烯相比，EVA共聚物对气体和水分的渗透性更好，但它们的结晶度更低，更透明，并且它们表现出更好的耐油性和润滑脂性。主要用途是包装薄膜，粘合剂，玩具，管材，垫圈，电线涂层，鼓衬垫和地毯衬底。
乙烯-丙烯酸和乙烯-甲基丙烯酸共聚物采用悬浮聚合或乳液聚合，采用自由基催化剂制备。的丙烯酸酸和甲基丙烯酸重复单元占共聚物的5%至20%，具有以下结构:
酸性羧基(CO2H)这些单位中的基团被碱中和，形成沿聚乙烯链分布的高极性离子基团。这些群体，被他们的电荷在“微域”中聚集在一起，在不破坏塑料被塑造成永久形状的能力的情况下，增强和韧化塑料。(这种类型的离子聚合物称为离聚体。)乙烯-丙烯酸和乙烯-甲基丙烯酸离聚体是透明的、半结晶的不透水水分。它们被用于汽车零件、包装薄膜、鞋类、表面涂料和地毯衬垫。一种突出的乙烯-甲基丙烯酸共聚物是Surlyn，它被制成坚硬、坚韧、耐磨的高尔夫球套。其他重要的乙烯共聚物是乙丙共聚物．
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