聚乙烯雖然具有優(yōu)良的電性能、機(jī)械性能和加工性能，但是它也有一些缺點(diǎn)，如軟化點(diǎn)低，強(qiáng)度不高，耐大氣老化性差，易應(yīng)力開裂，不易染色及印刷等。為了進(jìn)一步拓寬聚乙烯的應(yīng)用領(lǐng)域，克腿這些缺點(diǎn)，可以采用聚乙烯改性來達(dá)到。
聚乙烯的改性主要分為化學(xué)改性和物理改性?；瘜W(xué)改性又分為接枝共聚改性、嵌段共聚改性、化學(xué)及輻射交聯(lián)改性等；物理改性分為共混改性、填充改性（包括增強(qiáng)改性等）。
聚乙烯的化學(xué)交聯(lián)主要是在聚乙烯樹脂中加人有機(jī)化合物（常用過氧化二異丙苯）作為交聯(lián)劑，然后在壓力和175～200℃的溫度下交聯(lián)。
接枝聚合是最常用的改性聚合方法。所謂接校共聚反應(yīng)是在聚乙烯的主鏈上將作為支鏈的不同種高分子結(jié)合上去的一種反應(yīng)。當(dāng)然也有采用過氧化物、放射輻照或其他有關(guān)方法進(jìn)行反應(yīng)。
接枝方式的共聚合反應(yīng)可以獲得良好的混合狀態(tài)，其分散界面是以化學(xué)方式結(jié)合在一起，具有良好的機(jī)械性能。同時又因?yàn)榫垡蚁┍旧硎菬o極性材料，和其他材料親和性不好，如將具有極性的單體以接枝共聚合反應(yīng)結(jié)合至聚乙烯分子主鏈上時則會增大這種親和性，由此使可以改善其粘接性、印刷性、染色性等性能。例如，聚乙烯接枝丙烯酸單體所得產(chǎn)品則會改善其在鋁箔上的粘合性；加入丁二烯單體接枝共聚合反應(yīng)的制品，可以提高耐熱性、耐應(yīng)力開裂性。
聚乙烯的共混改性是聚乙烯與其他高聚物等物質(zhì)進(jìn)行共混，用擠出機(jī)、輥煉機(jī)等設(shè)備而制成新材料。共混過程中往往包含化學(xué)接枝或交聯(lián)反應(yīng)，以提高共混的改性效果。
聚乙烯的填充改性是在聚乙烯的成型加工過程中加入無機(jī)或有機(jī)填料，不僅能使制品價格大大降低，而且能顯著改善材料的機(jī)械強(qiáng)度、耐摩擦性能、熱性能及耐老化性能等，并改善聚乙烯的易膨脹性及易蠕變性等，所以填料既有增量作用，又有改性效果。常用的無機(jī)填料有碳酸鈣（包括輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣）、滑石粉、云母、高嶺土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、炭黑等。
此外，聚乙烯可加人脂肪酸酰胺作表面潤滑劑，以減少薄膜的粘附性；加入0.5％～2%的聚丙烯可提高其透明性；表面用電子沖擊（使其表面氧化）處理，可改善其印刷性能。
NO.1
1．交聯(lián)聚乙烯
交聯(lián)聚乙烯分為有機(jī)過氧化物交聯(lián)聚乙烯、有機(jī)硅交聯(lián)和輻照交聯(lián)聚乙烯。
（1）有機(jī)過氧化物交聯(lián)聚乙烯
結(jié)構(gòu)式：
制法
有機(jī)過氧化物交聯(lián)聚乙烯是聚乙烯以有機(jī)過氧化物作為交聯(lián)劑，在熱的作用下分解而生成高度活潑的游離基。這些游離基使聚合物碳鏈上生成活性點(diǎn)，并產(chǎn)生碳－碳交聯(lián)，形成交聯(lián)聚乙烯。所用的有機(jī)過氧化物有過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基和2，5－二叔丁基－2，5－二甲基過氧化己烷等。根據(jù)被交聯(lián)的聚乙烯品種和交聯(lián)工藝設(shè)備的不同而選用不同的過氧化物。通常交聯(lián)低密度聚乙烯時，采用在132℃時能起反應(yīng)的過氧化二異丙苯；在交聯(lián)高度填充的低密度聚乙烯和高密度聚乙烯時，可采用能在144℃下加工的2,5－二叔丁基－2，5－二甲基過氧化己烷作交聯(lián)劑。
將聚乙烯與合適的有機(jī)過氧化物、炭黑及其他無機(jī)填料等添加劑混合在一起，經(jīng)混煉造粒后，用適宜的成型工藝將它加工成制品。然后再將制品經(jīng)過一段時間的加熱處理，使之發(fā)生交聯(lián)，即可制得交聯(lián)聚乙烯制品。此外，當(dāng)采用壓縮成型時，交聯(lián)和成型可一步完成。
物化性質(zhì)
有機(jī)過氧化物交聯(lián)聚乙烯結(jié)構(gòu)上與熱塑性塑料、熱固性樹脂和硫化橡膠都不同，它有體型結(jié)構(gòu)卻不是完全交聯(lián)，交聯(lián)區(qū)域很小，不像硫化橡膠那樣有很大的交聯(lián)網(wǎng)，因此在性能上它兼有三者的特點(diǎn)，即同時具有熱可塑性、硬度、良好的耐溶劑性，高彈性和優(yōu)良的耐低溫性。無論是高密度聚乙烯還是低密度聚乙烯，通過交聯(lián)后，其拉伸強(qiáng)度、耐熱性、防老化性和耐候性、尺寸穩(wěn)定性、耐應(yīng)力開裂性，耐磨性和耐溶劑性均有提高，且耐蠕變性能優(yōu)良。交聯(lián)聚乙銹的軟化點(diǎn)可達(dá)200℃，耐熱性可達(dá)140℃。此外，還具有卓越的電絕緣性、耐低溫性和耐輻射性能，表2－36為交聯(lián)聚乙烯的性能。
表2－36 交聯(lián)聚乙烯的性能
成型加工
有機(jī)過氧化物交聯(lián)聚乙烯可以在通常的塑料和橡膠加工設(shè)備中進(jìn)行成型加工。混煉溫度應(yīng)保持在110～149℃的范圍內(nèi)。當(dāng)使用低密度聚乙烯時，通常在116～121℃成型。
在電線電纜生產(chǎn)中，由于導(dǎo)線本身可作為支承物，使包覆在其表面的交聯(lián)聚乙烯可通過連續(xù)流化器用直接蒸汽進(jìn)行交聯(lián)。
用途 主要用作電線電纜的包覆層，也用于制造電機(jī)、變壓器等耐高電壓、高頻率的耐熱絕緣材料、熱收縮簿膜和套管，各種管材（如熱水管）、化工生產(chǎn)裝置的耐腐蝕部件、容器以及泡沫塑料等。
（2）有機(jī)硅交聯(lián)聚乙烯
制法
將普通聚乙烯在有機(jī)過氧化物存在下，經(jīng)過一定的溫度和機(jī)械力作用，使含有不飽和乙烯基和易于水解的烷氧基多官團(tuán)的硅烷接枝到聚乙烯的主鏈上，然后將此接枝物在水及硅醇縮合催化劑作用下發(fā)生水解并縮合形成～Si一O一Si～交聯(lián)鍵，即得硅烷交聯(lián)聚乙烯。
物化性質(zhì)
有機(jī)硅交聯(lián)聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)與通常有機(jī)過氧化物交聯(lián)法形成的分子間碳－碳交聯(lián)的結(jié)構(gòu)不同。其主鏈可以與2個或2個以上的等價鍵起反應(yīng)。形成網(wǎng)狀交聯(lián)（立體網(wǎng)狀交聯(lián)）。因此，它的熱機(jī)械性能一般要比具有碳－碳鍵平面結(jié)合的有機(jī)過氧化物交聯(lián)法聚乙烯好。即使有機(jī)硅交聯(lián)聚乙烯的凝膠率比過氧化物交聯(lián)聚乙烯低15％～20％，兩者熱變形仍相當(dāng)。
成型加工
有機(jī)硅交聯(lián)聚乙烯成型工藝簡單，可用普通的成型加工設(shè)備，如擠出機(jī)、注射機(jī)、壓機(jī)、壓延機(jī)等進(jìn)行成型加工。成型制品置于100℃以下的熱水中即可交聯(lián)成最終產(chǎn)品。
用途
主要用于制作各種電線電纜的絕緣包覆層、耐熱管材、軟管及薄膜等。
（3）輻照交聯(lián)聚乙烯
是將包覆在導(dǎo)線上的聚乙烯、聚乙烯薄膜或其它聚乙烯制品，經(jīng)γ－射線、高能射線輻照后，可成為交聯(lián)聚乙烯，交聯(lián)度受輻射劑量及溫度的影響。交聯(lián)點(diǎn)隨輻射劑量的增加而增加，直至輻射劑量達(dá)105Gy才達(dá)到飽和狀態(tài)，此時分子交聯(lián)度可達(dá)60％～70％。輻射時溫度對交聯(lián)度影響更大，在輻射劑量為1273.4C/kg（106R）下，0℃時的交聯(lián)度為10％；當(dāng)溫度升至100℃，則交聯(lián)度達(dá)65％左右。因此，通過控制一定的輻照條件，可以獲得具有一定交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯制品。
NO.2
2．氯化聚乙烯
制法
氯化聚乙烯（CPE）是高密度聚乙烯經(jīng)氯化反應(yīng)后的產(chǎn)物，其生產(chǎn)方法大致有溶液法、懸浮法、懸浮溶劑法和流化床法等。
①溶液法
先將具有一定特性的高密度聚乙烯粉末加熱溶于四氯化碳、氯苯、四氯乙烯或氯仿等極性溶劑中，在游離基引發(fā)劑（如偶氮二異丁腈等）的作用下，在無氧條件下，于90～110℃，常壓至0.686MPa的壓力下通氯進(jìn)行氯化，待產(chǎn)物含氯量合格以后，經(jīng)水析回收溶劑，再經(jīng)脫水干燥，即得非結(jié)晶性、具有彈性的成品。該法反應(yīng)容易控制，可以制得穩(wěn)定的純氯化氯乙烯。但溶劑易造成環(huán)境污染，回收工序復(fù)雜，能量消耗大，工業(yè)上很少采用。
②懸浮法
將分子量為10萬～15萬，粒度過60目篩的高密度聚乙烯粉末加入含有一定量乳化劑、分散劑和引發(fā)劑（如過氧化苯甲?；蚺嫉惗【Γ┑乃橘|(zhì)中，在攪拌下升溫至115～120℃，在常壓至0.98MPa和無氧條件下，通氯進(jìn)行氯化，控制氮?dú)馔ㄈ肓亢偷瘯r間，即制得一定含氯量的樹脂。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)中和、水洗、過濾，離心脫水和干燥等工序，即制得具有一定結(jié)晶度和彈性的粉狀產(chǎn)物。
③懸浮溶劑法
在懸浮介質(zhì)中，加入一定量的溶劑，氯化操作與上述方法相同。
④流化床法
采用高分散的聚乙烯粉末，在γ－射線或紫外光照射下，在流化床中通氯進(jìn)行氯化，故亦稱氣相法。該法工藝過程較難控制。
物化性能
高密度聚乙烯是結(jié)晶性高聚物，隨著分子鏈上的氫原子被氯所取代，其結(jié)晶性下降、變軟、玻玻璃化溫度降低。但在氯化聚乙烯中氯含量超過一定值時，玻璃化溫度隨之增高，因此，氯化聚乙烯的玻璃化溫度和熔點(diǎn)可比原來的聚乙烯高或低。氯化聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)中含有乙烯－氯乙烯－1，2－二氯乙烯的共聚合體，普通氯化聚乙烯的含氯量為25％～45％（質(zhì)量），隨樹脂的分子量、含氯量、分子結(jié)構(gòu)及氯化工藝的不同，可呈現(xiàn)硬性塑料到彈性體的不同性能。氯化聚乙烯具有優(yōu)良的耐侯性住、耐寒性、耐沖擊性、耐化學(xué)藥品性、耐油性和電氣性能等，同時具有塑料和橡膠的雙重性能。并與其他塑料和填料有良好的相容性，因此，它可以填充大量的填料，例如100份樹脂中可填充400份鈦白粉或300份皂土（或炭黑），含氯量超過25％的氯化聚乙烯還具有自熄性。它還可以用有機(jī)過氧化物等進(jìn)行交聯(lián)制得硫化型聚合物。
成型加工
氯化聚乙烯可用一般的擠出和注射設(shè)備進(jìn)行成型加工。它和聚氯乙烯摻混后，即可用普通的聚氯乙烯加工設(shè)備進(jìn)行各種成型加工，所得制品耐沖擊性得到提高。
用途
①氯化聚乙烯作主體材料的應(yīng)用
以氯化聚乙烯為主體，采用PVC、HDPE、MBS改性，可用擠塑成型法制造耐油管、耐酸管、防永卷材、異型材、薄膜和收縮膜等，也可涂覆、注塑、模壓、層合、焊接、粘合和機(jī)加工。
表2－39 CPE／PVC共混阻燃材料
CPE彈性體在防水卷材和薄膜等軟質(zhì)PVC制品方面，在絕緣電線電纜護(hù)套料方面都取得較好的應(yīng)用效果。
中國氯化聚乙烯主要用作硬質(zhì)PVC的增韌改性劑，它可以提高硬質(zhì)PVC的彈性、韌性和低溫性能，CPE改性的PVC脆化溫度可降至一40℃，而耐熱性、耐候性和化學(xué)穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于其他橡膠改性劑，因而廣泛應(yīng)用于建筑材料等領(lǐng)域。
②氯化聚乙烯改性PE的應(yīng)用
聚乙烯中加入CPE可改善其印刷性、阻燃性和柔韌性。在HDPE中加入5%的CPE的共混物與油墨的粘接力可提高3倍，在礦用PE軟管配方中加入CPE、Sb2O3和白油后的阻燃性提高，且燃燒時無熔流物，用CPE改性的PE泡沫塑料發(fā)泡體的密度增大。
②氯化聚乙烯作增容劑的應(yīng)用
CPE是二元共混體系的增容劑，用于與ABS、 PS、 PP、 PE、PVC、橡膠等進(jìn)行共混改性，例如在PVC／PE共混體系中可顯著提高韌性、沖擊強(qiáng)度和促進(jìn)塑化。共混物的注塑制品可用作機(jī)械零部件，它們的1／3產(chǎn)品用于薄片的復(fù)合和涂層等方面。
NO.3
3、高密度聚乙烯與低密度聚乙烯的共混改性
LDPE較柔軟，但因強(qiáng)度及氣密性較差不適宜制做各種容器和齒輪、軸承等零部件；另一方面HDPE硬度大，缺乏柔韌性不宜制取薄膜等軟制品。將兩種密度聚乙烯共混可制得軟硬適中的聚乙烯材料，從而適應(yīng)更廣泛的用途。
兩種密度不同的聚乙烯按各種比例共混后可得到一系列有中間性能的共混物。這些聚乙烯共混物的性能，如密度、結(jié)晶度、硬度、軟化點(diǎn)等的變化很有規(guī)律，符合根據(jù)原料共混比所計算之線性加和值，然而，斷裂伸長率及拉伸強(qiáng)度的變化稍顯特殊，當(dāng)在HDFE中摻入LDPE的比例少于60／40時，斷裂伸長率基本不變，即使比例為50／50時，亦增加不多，但此時拉伸強(qiáng)度卻出現(xiàn)一極大值。
LDPE中摻入HDPE增加了密度，降低了藥品滲透性，也降低了透氣性透汽性，此外，上述共混聚乙烯剛性較好，剛性對于生產(chǎn)包裝薄膜、容器是必須具備的性質(zhì)。由于剛性和強(qiáng)度的提高，包裝薄膜的厚度可減少一半，因而使成本下降。
高、低密度聚乙烯共混薄膜的透光性除與共混比例有關(guān)外還與原料組分的分子量分布有關(guān)。據(jù)資料報導(dǎo)，含HDPE的共混聚乙烯薄膜以及原料組分分子量分布越窄的共混聚乙烯薄膜，其透光性越好。但是，共混聚乙烯薄膜中含HDPE比例不能過大，否則會對薄膜的撕裂強(qiáng)度和熱封性能造成不利的影響。
不同密度的聚乙烯共混可使熔化區(qū)加寬，而當(dāng)熔融物料冷卻時，又可延緩結(jié)晶，這種特性可使發(fā)泡過程更易進(jìn)行，對于聚乙烯泡沫塑料的制取很有價值?？刂撇煌芏染垡蚁┑墓矞乇壤?，就能夠獲得多種性能的泡沫塑料。當(dāng)?shù)兔芏染垡蚁┘尤肓吭蕉?，泡沫塑料就越柔軟?/span>
NO.4
4.聚乙烯與EVA的共混
EVA常作為改性劑與其他聚合物共混，這是由于EVA具有良好的撓曲性、韌性、耐應(yīng)力開裂性和粘接性能，聚乙烯與乙烯－乙酸乙烯共聚物（EVA）的共混物具有優(yōu)良的柔韌性、加工性，較好的透氣性和印刷性，因而受到廣泛的應(yīng)用。
聚乙烯與EVA共混物隨EVA的摻混量、EVA中VAC的含量、EVA的分子量、共混物制備及加工成型條件等很多因素的變化而呈現(xiàn)不同的性能。
EVA中VAc含量的影響極為顯著，當(dāng)EVA中VAC含量較低（6.6%）時，EVA摻入量對結(jié)晶度基本無影響；EVA摻入量對密度的影響較為明顯，即共混物密度隨EVA摻入量增加而上升，尤其在 EVA含量達(dá)25％以后，上升更快。含 Vac量多的EVA對PE的改性效果較大，不論是結(jié)晶度還是密度均出現(xiàn)急劇的變化，提高EVA中VAc含量同樣導(dǎo)致PE／EVA共混物伸長率的迅速上升。PE/EVA中EVA比例增加所產(chǎn)生的改性效果大體上與增加EVA中VAc含量的效果近似。
EVA可以改性HDPE的沖擊性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。這是由于 EVA分子的較長支鏈不能進(jìn)入緊密堆積的晶格中、強(qiáng)化了片晶間的無定型區(qū)域，所以韌性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性得到提高。EVA也常用來提高HDPE與其他聚合物的相容性，例如HDPE／LDPE或HDPE／PP共混物中加人EVA后，由于改進(jìn)了二者間的相容性，從而使HDPE的沖擊韌性增大。HDPE中EVA摻入可成為柔性材料，用于制造泡沫塑料。
No.5
5．聚乙烯與橡膠類物質(zhì)的共混
高密度聚乙烯柔韌性欠佳，使之與橡膠類物質(zhì)（熱塑性彈性體、聚異丁烯、天然膠、丁苯膠等）共混可顯著提高沖擊性能。
熱塑性彈性體（TPE）是一種在玻璃化溫度以上具有熱塑性的不需硫化的橡膠類物質(zhì)。目前最常用的熱塑性彈性體如苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物（SBS）。SBS根據(jù)其所含兩種單體的比例和嵌段的長短不同，軟硬程度可以大幅度地變化。一般而言，增加苯乙烯的含量，硬度增加，塑性增加，彈性降低。SBS熱塑性彈性體本身即為雙相體系，中間嵌段部分為三向彈性體網(wǎng)絡(luò)，兩喘的苯乙烯嵌段為分散相，HDPE中摻入SBS形成了三相體系，它具有HDPE無法達(dá)到的卓越的柔軟性，而且具有很好的沖擊性能、拉伸性能，且軟化溫度高于100℃。此種共混物加工性能優(yōu)良，可以采用通常的擠出－吹塑法生產(chǎn)薄膜。另一種用于共混改性的熱塑性彈性體是苯乙烯－異戊二烯嵌段共聚物（SIS）、HDPE和SIS的共混的拉伸強(qiáng)度略高于HDPE，伸長率明顯高于HDPE，當(dāng)含有10％的SIS時，即使在一25℃仍具有延伸性。HSPE和SIS共混后，橫向延伸性也有顯著改善。含10％SIS的HDPE，其橫向延伸率在一15℃時為50. 80％，10℃時高達(dá)600％。所以用此種共溫物生產(chǎn)的薄膜，橫向延伸率為聚乙烯的4～5倍，因而具有各向同性的性能。此種共混物還有熔體流動性優(yōu)于HDPE的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)SIS的含量由3%變至10%，其熔體流動速率比HDPE增加14％～37％。SIS也用來與LDFE共混，LDPE－SIS共混物可以在低溫模具中注塑成型，因而大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
NO.6
6．聚乙烯與聚酰胺的共混
將聚酰胺（PA）摻入聚乙烯中可提高聚乙烯對氧及烴類溶劑的阻隔性，困此它是一種功能性聚合物共混物。
HDPE／PA共混體系若要具有良好的阻隔性，其PA必須以層狀分散于HDPE基體中，隨著PA含量的增加及PA分散相的層化，HDPE／PA共混物的阻隔性隨之提高。
美國杜邦公司用于與日HDPE共混生產(chǎn)阻隔性聚合物共混物的PA實(shí)際上是一類加有增容劑的特殊PA，其商品名稱為SELAR－RB。根據(jù)HDPE中添加SELAR－RB數(shù)量的不同，可以很方便地調(diào)節(jié)此共混體系的阻隔性，以其中的SELAR－RB215為例，一般在HDPE中加入5～20％質(zhì)量份即有良好的二甲苯陰隔性。HDPE／ESLAR－RB共混物對氧氣的陰隔性也很卓越。
NO.7
7．聚乙烯接枝活性硅油
聚乙烯因其具有優(yōu)異的介電性能而廣泛用柞電線電纜的絕緣材料和護(hù)套材料，但聚乙烯特別是低密度聚乙烯，存在著耐環(huán)境應(yīng)開裂性能低、在高電場作用下容易發(fā)生電樹枝化而導(dǎo)致?lián)舸┑热觞c(diǎn)。最近，有研究表明，采用高分子量的活性硅油在引發(fā)劑過氧化二異丙苯（DCP）的作用下接枝聚乙烯可以大大提高聚乙烯的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能，以及電樹枝引發(fā)示性電壓和工頻擊穿電壓。
這是由于經(jīng)接枝改性的LDPE因引入的長支鏈不能進(jìn)入晶格而增加了晶體間的連接分子數(shù)和非晶區(qū)中分子的有效纏結(jié)，減少了晶區(qū)與非晶區(qū)間的密度差而提高了材料整體均勻性，所以使LDPE耐環(huán)境應(yīng)力開裂能力、耐電樹枝化能力和工頻擊穿強(qiáng)度均得到提高。
NO.8
8、馬來酸酐接枝聚乙烯
聚乙烯是非極性材料，與其他材料親合性不好，采用馬來酸酐接枝聚乙烯的方法，在聚乙烯的分子鏈上引入極性基團(tuán)可以大大增強(qiáng)與其他材料的親合性，如采用馬來酸酐接枝改性的聚乙烯與聚酸酸酯、尼龍等材料共混，可以改善其共混體系的相容性，提高共混材料的各項性能。另外，采用馬來酸酐接枝的方法，也可以大大提高聚乙烯與鋁箔的粘接牢度。
以BPO作為引發(fā)劑，聚乙烯與馬來酸酐混合后用擠出法可以制得具有一定接枝率的接枝共產(chǎn)物。
尼龍作為工程塑料，在汽車、儀器儀表、機(jī)械等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，但是尼龍材料具有干態(tài)及低溫性能差、吸濕性高等缺陷，固此影響其制品的力學(xué)性能及尺寸穩(wěn)定性。將馬來酸酐拉枝聚乙烯與尼龍進(jìn)行共混則可以克服這些缺點(diǎn)，并且能提高共混材料制成薄膜的阻隔性能。
用馬來酸酐接枝聚乙烯也可以對聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）樹脂進(jìn)行改性，克服PET抗沖性能差、吸水率大、在通常的模塑加工溫度下結(jié)晶速率慢的缺陷。
馬來酸酐接枝聚乙烯與鋁箔的復(fù)合膜是有待開發(fā)的、具有廣泛應(yīng)用價值的包裝材料。另外其在鋁材運(yùn)槽保護(hù)的可剝離保護(hù)膜、光導(dǎo)線纜外塑層等方面也有著重要的應(yīng)用價值。
NO.9
9．聚乙烯的生物及光降解改性
聚乙烯薄膜作為包袋材料、農(nóng)用地膜以及購物方便袋等，在工業(yè)生產(chǎn)及生活中被廣泛使用。由于這些薄膜一般都是一次性使用，并且不易分解，對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重。特別是農(nóng)用地膜，在土壤中分解很慢，長期使用會影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。世界發(fā)達(dá)國家對在農(nóng)業(yè)、包裝和其他領(lǐng)域內(nèi)使用的可降解塑料進(jìn)行了廣泛的研究，有些產(chǎn)品已投入工業(yè)化生產(chǎn)。目前，聚乙烯的降解主要采用光降解及生物降解的方法進(jìn)行。
光降解聚乙烯的制備一般可以采用兩條技術(shù)途徑。一是將對光反應(yīng)敏感的發(fā)色團(tuán)或弱鍵引人到高分子鍵中。通常以一氧化碳或乙烯基酮為光敏單體與乙烯單體共聚，合成含羰基結(jié)構(gòu)的光降解聚乙烯。井以此作為光降解母料，與聚乙烯共混，制備光降解簿膜制品。還可以通過改變共混比例來控制光降解時間。例如，70年代初美國化學(xué)家Guillet用PE與乙烯基酮共聚，制得Guillet共聚物，商品名為Ecolyte。
第二條途徑無需昂貴的共聚工藝，僅在聚乙烯中添加少量的光敏劑、光降解劑和其他助劑等，便可制得較理想的可控光降解聚乙烯產(chǎn)品。例如，80年代中期英國Scott教授和以色列塑料技術(shù)大學(xué)Gilead博士共同發(fā)明了一種二烷基二硫代氨基甲酸鐵和鎳雙組分體系的商用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)光降解過程的光敏控制，其商品名為Plastigone。
生物降解聚乙烯的研究主要集中在淀粉－聚乙烯體系，即采用在聚乙烯中添加淀粉的方法來實(shí)現(xiàn)，由于淀粉和聚乙烯之間性質(zhì)差別很大，相容性差，相間結(jié)合力很弱，為提高淀粉和聚乙烯共混物的性能，必須改善組分的性質(zhì)，以提高相容性。在淀粉－聚乙烯體系中，加入具有與聚乙烯相似結(jié)構(gòu)或溶解度參數(shù)接近的烯基單體與淀粉的接枝物（如淀粉接枝丙烯酸丁酯，淀粉接枝丙烯酸乙酯、淀粉接枝甲基丙烯酸甲酯丙烯腈共聚物，淀粉接枝丙烯酸等）或其他聚乙烯同系物和界面活性物質(zhì)（如乙烯－丙烯酸共聚物，EAA），可降低淀粉與聚乙烯之間的界面張力，提高兩相界機(jī)的粘接力，從而得到穩(wěn)定、均勻的多相分散體系，使復(fù)合材料的力學(xué)性能明顯提高。此外，進(jìn)一步將淀粉變性，改善淀粉表面的性質(zhì)，降低淀粉鏈間的纏繞性質(zhì)，提高淀粉在聚乙烯中的分散性，縮小共混體系中各組分之間的性質(zhì)差異，又進(jìn)一步提高了共混材料的力學(xué)性能。
NO.10
10、納米級無機(jī)粒子對聚乙烯的改性
無機(jī)物如碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅等可以作為填充材料與聚乙烯共混。無機(jī)填料的加入對聚乙烯的剛性、尺寸穩(wěn)定性等方面會有一定的改善，但一般來說對材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、熔融指數(shù)等性能都有不利的影晌。最近有研究表明，納米級的SiS／Si3N4對LDPE有較大的增強(qiáng)增韌作用。SiS／Si3N4在5％的質(zhì)量份數(shù)時沖擊強(qiáng)度出現(xiàn)最大值，缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)55.7KJ/m2，為純LDPE的203％，伸長率到625％時未斷裂，為純LDPE的500％，但熔體指數(shù)急劇下降，僅為純LDPE的26％，當(dāng) SiSK／Si3N4含量在3％和15％質(zhì)量份數(shù)時，熔體指數(shù)分別為純LDPE的337%和151％。用這種方法改性聚乙烯使材料的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長率等性能都能得到改善，克服了以往的改性方法只能提高其中某項性能卻犧牲別的性能的缺點(diǎn)，是很有發(fā)展前景的改性方法。
