聚乙烯（簡稱PE）是目前生產量最大的優(yōu)質高分子材料，聚乙烯塑料在世界塑料總產量中居首位。低密度聚乙烯主要用于薄膜、涂層等軟質制品。高密度聚乙烯主要用于制瓶、箱等硬質制品，還可制成纖維(稱乙綸)，用于生產漁網、繩索等。超高分子量聚乙烯有一系列優(yōu)良綜合性能，如良好的耐環(huán)境應力開裂、低吸濕、耐疲勞、高抗沖等性能，可用做紡織機械上耐磨、耐沖擊的零部件，如皮結、齒輪和墊圈等。

聚乙烯是乙烯進行加成聚合而制得的一種熱塑性樹脂，在分子結構中僅有碳和氫兩種元素。無毒，具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-100℃)，化學穩(wěn)定性好，能耐酸堿的腐蝕(除氧化性酸外)，電絕緣性能好，但耐熱及耐老化性能差。根據聚合條件的不同，分子量從一萬到幾百萬不等。根據不同的聚合方法，可分為高壓聚乙烯、中壓聚乙烯和低壓聚乙烯。從消耗量看，以高壓聚乙烯為主，高壓聚乙烯與中、低壓聚乙烯的消耗量之比為3 ：1～2：1。

本信息由Chemicalbook瑤瑤編輯。

聚乙烯是飽和碳氫化合物，結構類似于石蠟，由乙烯聚合而成的高分子合成材料。聚乙烯分子中無極性基因、吸水性低、穩(wěn)定性好。常溫下不溶于普通溶劑，對醇、醚、酮、酯、弱酸、弱堿都很穩(wěn)定。但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中能發(fā)生溶脹，能被強含氧酸浸蝕，在空氣中加熱或光照時發(fā)生氧化作用。

1933年英國ICI公司首先發(fā)現在100～300MPa高壓下，乙烯能聚合為白色蠟狀固體-聚乙烯，1937年獲這種高壓(低密)聚乙烯的專利權，1939年開始工業(yè)化生產。直到1953年德國的齊格勒(Ziegler)發(fā)現用有機金屬化合物作為催化劑，可使乙烯在低溫低壓下聚合，得到高密度聚乙烯。1957年在德國和美國投入了工業(yè)化生產。1954年美國的菲利浦石油公司用金屬氧化物作為催化劑在3～8MPa壓力下聚合，也獲得了高密度聚乙烯，這就是中壓聚乙烯，于1957年實現了工業(yè)化生產。工業(yè)上生產聚乙烯有3種不同的聚合方法：
① 高壓法 以氧氣或有機過氧化物為催化劑，在壓力為 150～300MPa、溫度為180～200℃的條件下使乙烯聚合，得到相對密度為0.910～0.925的低密度聚乙烯，結晶度為55%～65%。
② 中壓法 以過渡金屬氧化物為催化劑，在壓力為1.8～8MPa、溫度為130～270℃的條件下將乙烯溶于烷烴溶劑中溶液聚合，得到相對密度為0.926～0.940的中密度聚乙烯及相對密度為0.941～0.965的高密度聚乙烯，結晶度為90%。
③ 低壓法 將TiCl4-Al(C2H5)3溶于烷烴溶劑(汽油等)成為漿狀催化劑，在壓力為1.4MPa、溫度為100℃時聚合，得到相對密度為0.941～0.965的高密度聚乙烯，結晶度為85%～90%。聚乙烯產量以高壓聚乙烯為主，高壓聚乙烯與中低壓聚乙烯的消耗量之比約為3：1～2：1。① 低密度聚乙烯，簡稱LDPE，通常用高壓法生產，故又稱高壓聚乙烯，密度 0.910～0.925g/cm3，熔點107～126℃，它具有質輕、耐寒、耐沖擊、耐化學穩(wěn)定性， 優(yōu)良的高頻絕緣性能及加工性能等優(yōu)點，可以吹塑、擠塑、注塑成型。用于包裝材料、 管材、電纜絕緣層和護套，聚乙烯薄膜廣泛用于育秧、地膜、蔬菜大棚及食品包裝，聚 乙烯的板材則是良好的耐腐蝕襯里材料。
② 高密度聚乙烯，簡稱HDPE，通常用低壓法生產，又稱低壓聚乙烯，密度 0.941～0.965g/cm3，熔點132～135℃，具有較高的使用溫度、硬度、機械強度和耐化學藥品等性能?？捎么邓?、注塑及擠壓法制成各種瓶、罐、盆、桶等容器及繩纜、魚 網、捆扎帶、電線、電纜覆層、管材、板材和異型材料等。
③ 中密度聚乙烯，密度為0.926～0.940g/cm3，又稱中壓聚乙烯或菲利普法聚乙烯，其性能和高密度聚乙烯相近。國內生產量較小，故此處從略。
④ 線形低密度聚乙烯，簡稱LLDPE，密度0.92～0.93g/cm3、熔點117～130℃，線形低密度聚乙烯的抗沖強度、伸長率、耐環(huán)境應力開裂性好?？勾┐绦栽诰垡蚁┲凶詈?，特別適宜生產薄膜、拉伸制品等。線形低密度聚乙烯的優(yōu)點和特性越來越受到人們的認可和重視，在薄膜、絲、帶、管材等產品中加入適量線形低密度聚乙烯與其他樹脂 共混后使用，可明顯提高塑料制品的拉伸強度、沖擊性能等。
⑤ 茂金屬聚乙烯 聚合反應所用的催化劑是茂金屬型，因而其性能獨特，英文簡稱 m-PE，是具有優(yōu)異特性的新型聚乙烯。
由茂金屬催化劑與甲基鋁氧烷助催化劑組成的催化體系用于乙烯的聚合，所得的聚烯烴產物獲得許多傳統聚乙烯從未有過的獨特性能，如相對分子質量高且分布窄、支鏈短而少、密度低、純度高、高拉伸強度、高透明性、高沖擊性、耐穿刺性、熱封溫度低等。這是由于茂金屬催化劑有理想的單活性位點，從而能精密控制相對分子質量、相對分子質量分布、共聚單體含量及其在主鏈上的分布和結晶結構。茂金屬聚乙烯具有高立構規(guī)整性、相對分子質量分布窄，屬于一類新型聚乙烯。聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等，因而廣泛用于農業(yè)、包裝、汽車等領域。

超高分子量聚乙烯的相對分子質量在百萬以上，通常在100萬～300萬之間，最高可達600萬～700萬。超高分子量聚乙烯的簡寫為UHMWPE，其分子結構和HDPE基本相同，也為線形結構。超高分子量聚乙烯具有極佳的耐磨性，突 出的高模量、高韌性，優(yōu)良的自潤滑性以及耐環(huán)境應力開裂性，摩擦因數低，同時還具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和抗疲勞性，對噪聲阻尼性良好，是制備齒輪、軸承等摩擦件的優(yōu)異摩擦材料，而且制造成本低廉，因此被視為一種良好的熱塑性工程塑料。

圖2為超高分子量聚乙烯與高密度聚乙烯性能比較。

聚乙烯樹脂是典型的熱塑性通用樹脂。按聚合方法不同分別可得密度不同的多種聚合物，但密度不同性質也將不同。外觀皆為半透明的乳白色，質柔軟、手感似臘。耐化學腐蝕。機械性能與聚氯乙烯樹脂無多大差別，易產生應用裂紋。聚乙烯樹脂分為三類：
(1)低密度聚乙烯樹脂，首先在英國研制成功。是在高壓下對乙烯進行熱聚合，故亦稱高壓聚合聚乙烯，聚合結果可得分子量為1～5萬的樹脂。但因支鏈多，分子難以排列，因此密度小、抗張力強度低、軟化點低、易于加工。比重在0.910～0.925之間。耐熱溫度僅60℃～100℃之間，電絕緣性能出色。
(2)中密度聚乙烯樹脂，首先在美國研究成功。是利用了三氧化鉻類觸媒，在3×106Pa～5×106Pa的壓力與130℃～180℃的溫度下聚合而成的樹脂，故亦稱中壓聚合聚乙烯。比重為0.92～0.94，耐熱溫度在105℃～120℃。由于成形物中殘存有微量的觸媒，故電絕緣性能差。
(3)高密度聚乙烯樹脂由德國人所發(fā)明。是在常溫常壓下采用齊格勒觸媒實現聚合的樹脂，故亦稱低壓聚合聚乙烯。分子量在1萬～300萬。與上述的高壓法與中壓法下生成的樹脂比較，有120℃的耐熱性，強度高，可得硬質產品。但與中壓法相類似，常有觸媒殘存于成形物中，故電絕緣性能不良。
不同密度聚乙烯的用途分別如下：
(1)低密度者用于制作包裝薄膜溫室薄膜；
(2)中密度者用于制作杯子、籃子與水桶等；
(3)高密度者用于工業(yè)產品的制作，如齒輪、凸輪、密封墊與自動落鎚等。由于聚乙烯的廣泛應用，已成為生產量最大的塑料。其重要缺點是難以用粘接劑粘合。除此之外還可以利用共聚合賦予該樹脂以粘彈性形成合成橡膠。這種共聚合體有：EVA樹脂(聚乙烯與醋酸乙烯酯的共聚合體)；EEA樹脂(聚乙烯與丙烯酸乙酯共聚合體)與EMA樹脂(聚乙烯與丙烯酸甲脂共聚合體)等。可安全用于食品(FDA，§172.615，2000)。GB 2760-1996：GMP為限。低分子量的一般是無色、無臭、無味、無毒的液體。高分子量的純品是乳白色蠟狀固體粉末。 低分子量不溶于水，微溶于松節(jié)油、石油醚、甲苯等。高分子量在常溫下不溶于已知溶劑中，但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中長時間接觸時能溶脹。在70℃以上時可稍溶于甲苯、乙酸戊酯等中。

1.聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等，廣泛用于農業(yè)、包裝、汽車等行業(yè) 。

2.PE可用于生產高抗沖塑料型材、橡膠助劑，

3.可作為工農業(yè)產品、食品的包裝材料，農作物育苗覆蓋膜，渠道、水庫防滲膜等。

4.用于食品工業(yè)中，可作為膠姆糖助嚼料。

5.用于代替鋼材，還可用作特種薄膜、大型容器、大型導管、板材和燒結材料等。