乙烯的聚合反应和低密度聚乙烯分子结构

乙烯（C₂H₄）在特定温度、压力、引发剂或催化剂的共同作用下，原子间不饱和的双键被打开，而数万数十万个乙烯的碳原子连成一个长长的、新的大分子，这个过程称为聚合反应；作为原料的乙烯，称为单体；新的大分子就是聚乙烯（PE），统称高分子聚合物。

由于生产工艺的不同，根据聚乙烯（PE）密度的不同又将其分为高密度、中密度、低密度三类。密度不同决定其性能间存在着较大差异，因而不同结构性能的聚乙烯（PE），具有不同的应用领域。

1.低密度聚乙烯（LDPE）

低密度聚乙烯（LDPE）一般用高压聚合工艺生产，密度为0.910～0.925g/cm³。低密度聚乙烯（LDPE）的分子结构是具有较多支链的线型大分子，因其主链上长短不一的支链影响了大分子链排列的规整性，堆砌不紧密，阻碍了聚乙烯（PE）的结晶化，结晶度仅为55%～65%。

低密度聚乙烯（LDPE）的熔点低，质地柔软，长支链赋予其在加工过程中高剪切速率下的低黏度和牵伸时的高熔体强度，因此非常适于吹膜工艺，主要用于农膜、重包装膜等的生产。

2.中密度聚乙烯（MDPE）

中密度聚乙烯（MDPE）是利用高效催化剂，在中低压下，用α—烯烃共聚来控制其密度（0.926～0.940g/cm³），结晶度为70%～80%，因其支链多而长，密度和结晶度下降，因而中密度聚乙烯（MDPE）具有较好的柔性和低温特性，拉伸强度、硬度、耐热性等不如高密度聚乙烯（HDPE）。因为共聚烯烃可使中密度聚乙烯（MDPE）晶体的片晶间联结链增多，其耐慢速裂纹开裂性能和机械强度的长期保持性有很大改善。

中密度聚乙烯（MDPE）可用于压力管、输送管、各种容器和包装薄膜的生产。(www.xing528.com)

3.高密度聚乙烯HDPE

高密度聚乙烯（HDPE）是用低压聚合工艺生产，呈线型，密度为0.940～0.965g/cm³，结晶度为80%～95%。高密度聚乙烯（HDPE）为白色粉末或颗粒，与低密度聚乙烯（LDPE）相比，因其分子上支链少，近乎成线型结构，分子排列规整，堆砌紧密。因而结晶度高，密度大，分子量常为十几万到几十万，熔体流动速率范围较窄。它具有较高的刚性和韧性，优良的机械强度和耐热性，还有较好的耐溶剂性、耐蒸汽渗透性。高密度聚乙烯（HDPE）在所有各类聚乙烯（PE）中渗透性最小，耐腐蚀，并具有良好的刚度，主要用于各种压力管、注塑制品等的生产。

4.超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）工程塑料

分子量大于150万的聚乙烯（PE），称为超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）工程塑料，用于纺织工业中的梭子和机械工业中的传动部件。近年来，也被用于水质流体、固体颗粒、粉体、浆体等的输送，国内冶金、电力、化工等企业已广泛采用。

5.交联聚乙烯

交联聚乙烯是通过辐射交联和化学交联方法，使其分子间的共价键形成一个网状的三维结构，改善了聚乙烯（PE）树脂的热形变性、耐磨性、耐化学药品性、耐慢速裂纹开裂性能等一系列物理化学性能，使其强度和耐温性能，特别是其蠕变强度随使用时间的变化不显著。在发达国家已广泛用于建筑工程或市政工程中的冷热水管道、饮用水管道、地面采暖系统用管、常规取暖系统用管；石油、化工行业流体输送管道及食品工业中流体的输送等。