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第1章 绪论1

1.1 历史沿革和开发进程1

1.1.1 高压聚乙烯工艺的开发1

1.1.2 二战后高压聚乙烯的应用开发2

1.1.3 高密度聚乙烯(HDPE)的开发5

1.1.4 聚乙烯共聚物的开发7

1.1.5 小结10

1.2 聚乙烯树脂的应用10

1.2.1 高密度聚乙烯(HDPE)10

1.2.2 高压低密度聚乙烯(HP-LDPE)11

1.2.3 线性低密度聚乙烯(LLDPE)12

1.3 国外现状13

1.3.1 聚乙烯树脂在合成树脂中的地位13

1.3.2 生产能力状况15

1.3.3 需求及供需平衡状况20

1.3.4 市场状况24

1.4 我国聚乙烯工业状况30

1.4.1 生产装置技术及投产情况30

1.4.2 需求和消费情况34

1.4.3 生产情况38

1.4.4 供需情况43

1.4.5 小结46

参考文献48

第2章 聚乙烯树脂的结构和性能51

2.1 支化聚乙烯——HP-LDPE的分子结构54

2.1.1 HP-LDPE短支链54

2.1.2 HP-LDPE长支链56

2.1.3 HP-LDPE的不饱和结构和低分子化合物57

2.1.4 HP-LDOE共聚物组成58

2.2 线型聚乙烯(HDPE，LLDPE)的分子结构61

2.3 聚乙烯的晶体结构、密度和熔点64

2.3.1 晶胞结构及其参数64

2.3.2 球晶的生长过程和结构65

2.3.3 HDPE晶体结构和形态66

2.3.4 HP-LDPE的结晶度、熔点和密度68

2.3.5 LLDPE的晶态、密度和熔点69

2.3.6 聚乙烯结晶度的测定72

2.4 聚乙烯的二级相转变及松弛现象73

2.5 聚乙烯的物理机械性能74

2.5.1 聚乙烯的拉伸力学性能75

2.5.3 聚乙烯的冲击强度与脆点85

2.5.2 聚乙烯的蠕变及应力松弛85

2.5.4 聚乙烯的抗应力开裂性86

2.5.5 聚乙烯基本结构参数与性能的关系87

2.6 聚乙烯的其他性能89

2.6.1 电性能89

2.6.2 化学性能90

2.6.3 渗透性能90

2.6.5 聚乙烯的流变行为91

2.6.4 聚乙烯的热裂解及稳定作用91

2.6.6 溶液性能93

2.7 新型聚乙烯树脂95

2.7.1 新型聚乙烯树脂的含义95

2.7.2 易加工的LLDPE树脂96

2.7.3 基于茂金属的LLDPE99

2.7.4 基于非茂金属的单活性位催化剂的LLDPE104

参考文献107

3.1 分类和命名109

3.1.1 聚乙烯的分类和命名109

第3章 性能表征和测试109

3.1.2 超高分子量聚乙烯的分类和命名113

3.2 分子结构、相态和组分的分析和表征114

3.2.1 分子量及分子量分布115

3.2.2 光谱分析119

3.2.3 热分析123

3.3 熔体性能试验130

3.3.1 熔体流动速率130

3.3.2 毛细管流变和狭缝口模流变131

3.3.4 熔体强度132

3.3.3 阻尼流变132

3.3.5 口模膨胀133

3.4 试样制备134

3.4.1 压塑试样134

3.4.2 注塑试样135

3.4.3 薄膜试样135

3.4.4 试样的状态调节136

3.5 力学性能试验136

3.5.1 拉伸试验137

3.5.2 压缩试验137

3.5.3 弯曲试验138

3.5.4 冲击试验139

3.5.5 撕裂强度143

3.6 耐应力开裂试验143

3.7 燃烧试验144

3.7.1 氧指数144

3.7.2 水平和垂直燃烧145

3.8 电性能试验146

3.8.2 体积电阻率和表面电阻率147

3.8.1 介电试验147

3.8.3 介电强度148

3.8.4 对比电弧径迹指数149

3.9 其他性能试验149

3.9.1 吸水性149

3.9.2 密度150

3.9.3 粘数(比浓粘度)151

附录1 聚乙烯一般性能和试验条件(选自ISO 10350.1)152

附录2 GB、ISO、ASTM标准对照156

参考文献157

4.1 聚合过程的改性160

第4章 聚乙烯的改性160

4.1.1 高压法生产聚乙烯均聚物161

4.1.2 高压法生产乙烯与极性单体的共聚物166

4.1.3 生产工艺对线型聚乙烯的改性作用169

4.1.4 共聚单体对线型聚乙烯的改性作用179

4.1.5 催化剂对线型聚乙烯的改性作用180

4.1.6 小结184

4.2 聚合后处理过程的改性185

4.2.1 聚乙烯抗热氧化作用186

4.2.2 聚乙烯的光稳定化作用198

4.3 成品树脂的改性208

4.3.1 塑料制品的改性208

4.3.2 化学改性成聚乙烯的衍生物212

4.4 聚合填充法聚乙烯212

参考文献215

第5章 聚乙烯薄膜219

5.1 聚乙烯薄膜开发进程219

5.2 聚乙烯薄膜的市场和应用221

5.3 聚乙烯薄膜的性能测试和标准化230

5.3.1 分子基本参数230

5.3.2 力学性能231

5.3.3 物化性能232

5.3.4 光学及外观性能233

5.3.5 我国聚乙烯薄膜制品的标准233

5.4 膜用高压低密度聚乙烯(HP-LDPE)树脂235

5.4.1 概况235

5.4.2 典型的HP-LDPE树脂和薄膜的性能及其加工条件236

5.4.3 加工原则241

5.5 膜用线型低密度聚乙烯(LLDPE)树脂247

5.5.1 概况247

5.5.2 典型的LLDPE树脂和薄膜的性能及其加工条件249

5.5.3 加工原则252

5.5.4 掺混作用253

5.5.5 熔体破裂258

5.6 膜用很低/超低密度聚乙烯(VLDPE/ULDPE)树脂258

5.6.1 概况258

5.6.2 典型的膜用VLDPE/ULDPE树脂和薄膜性能259

5.6.3 加工原则262

5.7 膜用高密度聚乙烯(HDPE)树脂263

5.7.1 概况263

5.7.2 典型的HDPE膜用树脂和薄膜性能及其加工条件264

5.7.3 双轴取向和膜泡的几何形状267

5.7.4 加工原则269

5.8 膜用乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)树脂271

5.8.1 概况271

5.8.2 膜用EVA树脂及薄膜性能273

5.8.3 加工原则275

5.9 膜用乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)树脂275

5.9.1 概况275

5.10.1 概况277

5.10 膜用乙烯-(甲基)丙烯酸E(M)AA共聚物277

5.9.2 加工原则277

5.10.2 加工原则279

5.11 膜用离子聚合物(Ionomer)279

5.11.1 概况279

5.11.2 加工原则282

5.12 簿膜挤出工艺283

5.12.1 概况283

5.12.2 供料工序284

5.12.3 挤出工序284

5.12.4 成膜及冷却工序285

5.12.5 后处理工序289

5.13 共挤出工艺290

5.13.1 概况290

5.13.2 共挤出设备291

5.13.3 共挤吹管膜口模292

5.13.4 共挤流延口模292

5.13.5 共挤用聚合物的选择295

5.13.6 共挤膜的操作原则299

5.14.1 挤出螺杆的任务301

5.14 挤出螺杆与挤出机301

5.14.2 螺杆和机筒的结构302

5.14.3 挤出机的功能307

5.14.4 机筒及螺杆的结构材料311

5.14.5 驱动机电设施312

5.15 挤吹膜成膜设备313

5.15.1 挤吹口模313

5.15.2 挤吹膜冷却系统319

5.16.1 平挤口模325

5.16 流延膜工艺成膜设备325

5.16.2 骤冷设备328

参考文献330

第6章 注塑成型335

6.1 注塑机的结构、工作原理及工作参数335

6.1.1 注塑机的结构335

6.1.2 注塑机的基本参数341

6.1.3 注塑机的工作原理346

6.1.4 注塑机的主要参数的调节技能347

6.1.5 注塑机的安装349

6.1.6 注塑机的调试351

6.1.7 注塑机的各部分的维护和保养355

6.2 聚乙烯的成型方法和相应设备358

6.2.1 发泡注塑成型358

6.2.2 精密注塑成型363

6.2.3 压注成型363

6.2.4 气体辅助注塑成型365

6.2.5 动态注塑机368

6.2.6 注吹中空成型369

6.2.7 多组分注塑成型371

6.3.1 欠注故障分析及排除方法373

6.3 制品的缺陷和处理方法373

6.3.2 溢料飞边的故障分析及排除方法375

6.3.3 熔接痕的故障分析及排除方法376

6.3 4 波流痕的故障分析及排除方法377

6.3.5 浇口附近表面浑浊及斑纹故障分析及排除方法378

6.3.6 裂纹及破裂的故障分析及排除方法379

6.3.7 翘曲变形故障分析及排除方法381

6.3.8 尺寸不稳定的故障分析及排除方法383

6.3.9 凹陷及缩痕的故障分析及排除方法385

6.3.10 气泡及真空泡故障分析及排除方法386

6.3.11 糊斑的故障分析及排除方法387

6.3.12 变色及色泽不均故障分析及排除方法389

6.3.13 表面光泽不良的故障分析及排除方法391

6.3.14 杂质及冷料僵块故障分析及排除方法392

6.3.15 粘模及脱模不良的故障分析及排除方法393

第7章 聚乙烯中空吹塑制品397

7.1 绪言397

7.2 中空吹塑用原材料及其特征401

7.2.1 中空吹塑用PE材料401

7.2.2 吹塑成型中原材料的特征405

7.3 重要的中空吹塑制品408

7.3.1 HDPE汽车塑料燃油箱408

7.3.2 HDPE塑料瓶417

7.3.3 HDPE环形桶418

7.4 中空吹塑成型方法和设备419

7.4.1 吹塑成型原理419

7.4.2 吹塑成型方法421

7.4.3 型坯控制程序429

7.4.4 制品的二次加工431

7.4.5 中空吹塑常见困难及其解决办法432

7.5 中空吹塑制品今后发展方向435

参考文献437

第8章 电线电缆440

8.1 聚乙烯通信电缆绝缘料440

8 1.1 聚乙烯实心绝缘电缆440

8.1.2 微孔绝缘填充通信电缆447

8.1.3 聚乙烯通信电缆的稳定作用和使用寿命452

8.2 通信电缆护套料460

8.3 交联聚乙烯动力电缆料465

8.3.1 可交联聚乙烯(XLPE)概况465

8.3.2 可水交联的硅烷改性聚乙烯471

8.4 最新进展与展望473

8.4.1 通讯电缆473

8.4.2 动力电缆474

8.4.3 聚合物形态477

8.4.4 挤出的模拟化478

参考文献479

第9章 聚乙烯管道482

9.1 聚乙烯管材料的发展482

9.1.1 发进程482

9.1.2 双峰分布聚乙烯487

9.1.3 聚乙烯管道的优势489

9.1.4 新材料展望493

9.2 聚乙烯压力管道494

9.2.1 命名与分类494

9.2.2 影响寿命的因素498

9.2.3 寿命评估的方法505

9.2.4 性能表征509

9.2.5 聚乙烯压力管材标准要求分析515

9.3 聚乙烯管道的应用519

9.3.1 燃气管520

9.3.2 给水管521

9.3.3 排水管522

9.3.4 农业用管524

9.3.5 超高分子量聚乙烯管525

9.3.6 交联聚乙烯管(PE-X管)527

9.3.7 铝塑复合管(PAP管)529

9.3.8 钢塑复合管531

9.4 成型工艺和设备534

9.4 1 聚乙烯管材挤出成型工艺和设备534

9.4 2 超高分子量聚乙烯管材的成型工艺539

9.4.3 交联聚乙烯管材的成型工艺541

9.4.4 铝塑复合管的成型工艺543

9.4.5 结构壁聚乙烯管材的成型工艺545

9.4.6 聚乙烯包覆金属复合管的成型工艺545

9.5 聚乙烯管材的焊接547

9.5.1 热熔焊接547

9.5.2 电熔焊接550

附件1 我国主要的聚乙烯管生产企业553

附件2 有关给水用和燃气用聚乙烯管材管件的产品标准、测试标准、设计施工和验收规范情况557

参考文献565

附件3 生产高等级管材用聚乙烯的主要石化企业565

第10章 聚乙烯滚塑成型569

10.1 滚塑工业开发进程569

10.2 滚塑工艺过程574

10.2.1 工艺简要说明574

10.2.2 工艺讨论和剖析575

10.2.3 滚塑工艺特点578

10.3 滚塑用聚乙烯树脂581

10.3.1 概况581

10.3.2 滚塑用LLDPE树脂582

10.3.3 气相法滚塑用LLDPE树脂的基本特性584

10.3.4 滚塑工艺与聚乙烯树脂性能的关系585

10.3.5 滚塑级聚乙烯树脂的性能指标588

10.3.6 聚乙烯滚塑制品589

10.3.7 滚塑制品对原材料的要求591

10.4 制品设计提示594

10.5 滚塑机械601

10.6 模具603

10.6.1 模具种类603

10.6.2 传热作用605

10.6.3 模具选用607

参考文献608

第11章 聚烯烃废料的回收与再生610

11.1 聚烯烃材料的环境适应性610

11.2 塑料制品带来的环境问题611

11.2.1 城市垃圾中的塑料垃圾611

11.2.2 塑料地膜的农田污染612

11.2.3 塑料制品的环境景观污染613

11.3 聚烯烃制品的回收利用614

11.2.4 解决塑料制品环境问题的途径614

11.3.1 回收利用方法615

11.3.2 回收利用前的准备工作615

11.3.3 回收再生二次原料621

11.3.4 实例624

11.4 可环境降解聚烯烃634

11.4.1 生物降解聚烯烃636

11.4.2 光降解聚烯烃644

11.4.3 化学降解聚烯烃645

参考文献646