微交联高密度聚乙烯的研制【字数：11180】
摘 要以高密度聚乙烯为基体，过氧化二异丙苯（DCP）份数和硅烷偶联剂A171份数为变量，对高密度聚乙烯进行微交联方面的研制，通过探究其力学性能、熔融指数、凝胶含量、红外测试谱图来系统研究微交联高密度聚乙烯性能方向的改变。通过各项实验所得出的数据表明，当硅烷偶联剂A171份数为0.5份，且DCP份数为0.04份时，材料的韧性有了明显的改善，且在此条件下，材料的熔融指数最低，即证明其分子量很高，又因为DCP份数和硅烷偶联剂A171份数的比列为0.08，在0.04到0.1这个区段内，也就证明材料的聚合度高。
目录
1、 文献综述 1
1.1 HDPE概述 1
1.1.1 HDPE简介 1
1.1.2 HDPE的用途 1
1.1.3 HDPE的生产方式 1
1.1.4 国内HDPE的前景展望 2
1.2硅烷偶联剂与引发剂 2
1.2.1硅烷偶联剂的简介 2
1.2.2硅烷偶联剂的应用 3
1.2.3硅烷偶联剂的使用方法 4
1.2.4引发剂的简介 5
1.2.5引发剂的分类 5
1.3硅烷交联与微交联 6
1.3.1硅烷交联的基本原理 6
1.3.2硅烷交联聚乙烯的工艺 6
1.3.3交联度 7
1.3.4微交联 7
1.4实验目的 7
2、 实验部分 9
2.1 实验原料及设备 9
2.1.1主要原料及试剂 9
2.1.2 主要设备及仪器 9
2.2实验方案 10
2.2.1实验配方 10
2.2.2实验过程 10
2.2.3实验流程图 11
2.3性能测试 11
2.3.1 拉伸性能测试 11
2.3.2 熔体指数测试 12
2.3.3 傅里叶红外光谱测试 12
2.3.4 凝胶含量的测定 13
3、结果与讨论 15
3.1微交联HDPE的力学性能 15
3.2微交联HDPE的熔融指数测定 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
7
3.3微交联HDPE的凝胶含量测定 19
3.4微交联HDPE的红外谱图分析 21
3.5总结 22
参考文献 23
致谢 24
文献综述
1.1 HDPE概述
1.1.1 HDPE简介
高密度聚乙烯(HDPE)的颜色为白色，它有两种存在形式，分别为粉末或颗粒状产物．无毒，无味，结晶度在81%到89%之间，软化点在124到l36℃之间，使用温度可达100℃，比重为0.939~0.956，在硬度、拉伸强度和蠕变性这些性能方面，低密度聚乙烯都要比它强很多，在耐磨性、电绝缘性、韧性以及耐寒性这些性能方面，它都表现良好；它的化学稳定性好，在室温条件下，它不溶于任何有机溶剂，不受酸碱或者盐类物质的腐蚀，空气以及空气中的水蒸气难以渗透进其制成的薄膜中，吸水性小，抗老化能力很弱，低密度聚乙烯的耐环境应力开裂的性能比它好。在天气炎热的情况下，一旦将其长时间的暴露于空气中，其性能会大大降低，为了避免这种情况，在使用高密度聚乙烯的时候，我们一般会加入抗氧剂或者紫外线吸收剂，来减免此类情况对材料的影响，以确保其能正常应用于生活中[1]。
1.1.2 HDPE的用途
因为高密度聚乙烯的化学稳定性良好，空气以及空气中的水蒸气难以渗透进其制成的薄膜中，耐磨，耐酸，碱以及盐类物质的腐蚀，韧性和抗寒性能良好，所以由其制成的管道广泛应用于运输行业[2]，包括燃气、污水、给水、排污、农业灌溉[3]、一些固体颗粒（比如矿山细颗粒）的运输，在邮电、化工、油田等其他领域[4]，高密度聚乙烯制成的管道也会有所应用。不过最主要的用途还是用于燃气输送。
针对高密度聚乙烯其他的优异性能，它还可以用于制作绳索、汽车保险杠、包装用的薄膜，编织袋、水管等等，如果有相应的模具，它还可以通过注塑制成一些日用品的外壳[5]，非承载荷零件、胶箱、周转箱、中空制品、瓶子等等。
1.1.3 HDPE的生产方式
淤浆法：稀释剂（如己烷）中的聚合是最早的工业化，也是有史以来生产力最高的方法
气相加工法：在乙烯气体条件下聚合
溶液相加工生产：少数使用
1.1.4 国内HDPE的前景展望
2016 年，国内高密度聚乙烯（HDPE）产量规模为453.9 万吨[2]，同 2015 年 的415.7 万吨相比较，增长了 9.19%，从2011到2016 年，这6 年复合增长率为 5.24%。国内高密度聚乙烯（HDPE）消费量规模为 906.7 万吨，同 2015 年 769.9 万吨相比较，增长了17.77%，从2011到2016 年，6 年复合增长率为 11.19%。至此，从上面的两组数据我们可以看出，2011到2016 年这段时间内 ，HDPE 6 年复合产量增长率只有复合消费需求量增长率的一半，其余一半则基本依靠进口。
预计 2021 年，高密度聚乙烯（HDPE）产量将达到 691.5 万吨，从2018到2021 年，这4 年复合增长率为8.47%，高密度聚乙烯（HDPE）消费量将达到 1571.3 万吨，从2018到2021 年，这4 年复合增长率为11.23%，在未来四年内，HDPE 复合产量增长率仍小于消费需求量增长率，其开发应用前景很为广阔。
通过以上这些庞大的数据我们可以看出，中国的高密度聚乙烯生产行业正面临着前所未有的发展机遇，国内目前制造HDPE所用的材料大部分还是通用树脂，令人震惊的是，其中大约有50%的量我们需要依靠进口才能得到，尤其是专业用料，它们几乎是依靠进口得来的，对此，我们应想办法解决原料依赖于进口这个问题，然后着力于高附加值产品的应用，降低其生产过程所需的成本，制造出符合市场需求的专业用料，与此同时，不能忘记宣传国内产品，加大推广力度，迅速占据国内市场，减轻对外依赖过度的现象。
1.2硅烷偶联剂与引发剂
1.2.1硅烷偶联剂的简介
目录
1、 文献综述 1
1.1 HDPE概述 1
1.1.1 HDPE简介 1
1.1.2 HDPE的用途 1
1.1.3 HDPE的生产方式 1
1.1.4 国内HDPE的前景展望 2
1.2硅烷偶联剂与引发剂 2
1.2.1硅烷偶联剂的简介 2
1.2.2硅烷偶联剂的应用 3
1.2.3硅烷偶联剂的使用方法 4
1.2.4引发剂的简介 5
1.2.5引发剂的分类 5
1.3硅烷交联与微交联 6
1.3.1硅烷交联的基本原理 6
1.3.2硅烷交联聚乙烯的工艺 6
1.3.3交联度 7
1.3.4微交联 7
1.4实验目的 7
2、 实验部分 9
2.1 实验原料及设备 9
2.1.1主要原料及试剂 9
2.1.2 主要设备及仪器 9
2.2实验方案 10
2.2.1实验配方 10
2.2.2实验过程 10
2.2.3实验流程图 11
2.3性能测试 11
2.3.1 拉伸性能测试 11
2.3.2 熔体指数测试 12
2.3.3 傅里叶红外光谱测试 12
2.3.4 凝胶含量的测定 13
3、结果与讨论 15
3.1微交联HDPE的力学性能 15
3.2微交联HDPE的熔融指数测定 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
7
3.3微交联HDPE的凝胶含量测定 19
3.4微交联HDPE的红外谱图分析 21
3.5总结 22
参考文献 23
致谢 24
文献综述
1.1 HDPE概述
1.1.1 HDPE简介
高密度聚乙烯(HDPE)的颜色为白色，它有两种存在形式，分别为粉末或颗粒状产物．无毒，无味，结晶度在81%到89%之间，软化点在124到l36℃之间，使用温度可达100℃，比重为0.939~0.956，在硬度、拉伸强度和蠕变性这些性能方面，低密度聚乙烯都要比它强很多，在耐磨性、电绝缘性、韧性以及耐寒性这些性能方面，它都表现良好；它的化学稳定性好，在室温条件下，它不溶于任何有机溶剂，不受酸碱或者盐类物质的腐蚀，空气以及空气中的水蒸气难以渗透进其制成的薄膜中，吸水性小，抗老化能力很弱，低密度聚乙烯的耐环境应力开裂的性能比它好。在天气炎热的情况下，一旦将其长时间的暴露于空气中，其性能会大大降低，为了避免这种情况，在使用高密度聚乙烯的时候，我们一般会加入抗氧剂或者紫外线吸收剂，来减免此类情况对材料的影响，以确保其能正常应用于生活中[1]。
1.1.2 HDPE的用途
因为高密度聚乙烯的化学稳定性良好，空气以及空气中的水蒸气难以渗透进其制成的薄膜中，耐磨，耐酸，碱以及盐类物质的腐蚀，韧性和抗寒性能良好，所以由其制成的管道广泛应用于运输行业[2]，包括燃气、污水、给水、排污、农业灌溉[3]、一些固体颗粒（比如矿山细颗粒）的运输，在邮电、化工、油田等其他领域[4]，高密度聚乙烯制成的管道也会有所应用。不过最主要的用途还是用于燃气输送。
针对高密度聚乙烯其他的优异性能，它还可以用于制作绳索、汽车保险杠、包装用的薄膜，编织袋、水管等等，如果有相应的模具，它还可以通过注塑制成一些日用品的外壳[5]，非承载荷零件、胶箱、周转箱、中空制品、瓶子等等。
1.1.3 HDPE的生产方式
淤浆法：稀释剂（如己烷）中的聚合是最早的工业化，也是有史以来生产力最高的方法
气相加工法：在乙烯气体条件下聚合
溶液相加工生产：少数使用
1.1.4 国内HDPE的前景展望
2016 年，国内高密度聚乙烯（HDPE）产量规模为453.9 万吨[2]，同 2015 年 的415.7 万吨相比较，增长了 9.19%，从2011到2016 年，这6 年复合增长率为 5.24%。国内高密度聚乙烯（HDPE）消费量规模为 906.7 万吨，同 2015 年 769.9 万吨相比较，增长了17.77%，从2011到2016 年，6 年复合增长率为 11.19%。至此，从上面的两组数据我们可以看出，2011到2016 年这段时间内 ，HDPE 6 年复合产量增长率只有复合消费需求量增长率的一半，其余一半则基本依靠进口。
预计 2021 年，高密度聚乙烯（HDPE）产量将达到 691.5 万吨，从2018到2021 年，这4 年复合增长率为8.47%，高密度聚乙烯（HDPE）消费量将达到 1571.3 万吨，从2018到2021 年，这4 年复合增长率为11.23%，在未来四年内，HDPE 复合产量增长率仍小于消费需求量增长率，其开发应用前景很为广阔。
通过以上这些庞大的数据我们可以看出，中国的高密度聚乙烯生产行业正面临着前所未有的发展机遇，国内目前制造HDPE所用的材料大部分还是通用树脂，令人震惊的是，其中大约有50%的量我们需要依靠进口才能得到，尤其是专业用料，它们几乎是依靠进口得来的，对此，我们应想办法解决原料依赖于进口这个问题，然后着力于高附加值产品的应用，降低其生产过程所需的成本，制造出符合市场需求的专业用料，与此同时，不能忘记宣传国内产品，加大推广力度，迅速占据国内市场，减轻对外依赖过度的现象。
1.2硅烷偶联剂与引发剂
1.2.1硅烷偶联剂的简介
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