【密度】
這是決定HDPE特性的主要變量,雖然被提到的4種變量確實(shí)起到相互影響作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少數(shù)的其它共聚單體,如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯,也經(jīng)常用于改進(jìn)聚合物性能,對(duì)HDPE,以上少數(shù)單體的含量一般不超過1%-2%。共聚單體的加入輕微地減小了聚合物的結(jié)晶度。這種改變一般由密度來衡量,密度與結(jié)晶率呈線性關(guān)系。美國一般分類按ASTM D1248規(guī)定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范圍0.926~0.940g/CC。其它分類法有時(shí)把MDPE歸類于HDPE或LLDPE。均聚物具有密度、剛度,良好的防滲透性和高的熔點(diǎn),但一般具有很差抗環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)。ESCR是PE抗由機(jī)械或化學(xué)應(yīng)力所引起的開裂性的能力。更高的密度一般改進(jìn)了機(jī)械強(qiáng)度性,例如拉伸強(qiáng)度、剛度和硬度;熱性能如軟化點(diǎn)溫度和熱變形溫度;防滲透性,如透氣性或水蒸氣透過性。較低的密度改進(jìn)其沖擊強(qiáng)度和E-SCR。聚合物密度主要是受共聚單體加入的影響,但較少程度也受分子量影響。高分子量百分?jǐn)?shù)使密度略有降低。例如,在一個(gè)較寬分子量范圍內(nèi)均聚物具有不同的密度。
較高的分子量導(dǎo)致較高的聚合物粘度,不過粘度也與測試所用的溫度和剪切速率有關(guān)。用流變或分子量測量對(duì)材料的分子量進(jìn)行表征。HDPE的品級(jí)一般具有的分子量范圍是40 000~300 000,重均分子量大致與熔融指數(shù)范圍相對(duì)應(yīng),即從100~ 0. 029/10min。通常地,更高的MW(更低的熔融指數(shù)MI)增強(qiáng)了熔體強(qiáng)度、更好韌性和ESCR,但是更高M(jìn)W使加工
過程更難或且需要更高的壓力或溫度。
分子量分布(MWD):PE的WD根據(jù)使用的催化劑和加工過程而有從窄到寬的不同。
常用的MWD測量指數(shù)是不勻度指數(shù)(HI),它等于重均分子量(MW)除以數(shù)均分子量(Mn)。所有HDPE品級(jí)的這個(gè)指數(shù)范圍是4—30。窄MWD 提供了在模塑過程中的低翹曲性和高沖擊性。中到寬MWD提供了對(duì)多數(shù)擠塑過程的可加工性。寬MWD也可改進(jìn)熔體強(qiáng)度和抗蠕變性。