了解您的材料：聚乙烯 (PE)
聚乙烯 (PE) 是一种可变结晶热塑性塑料，以其多功能性而闻名。 1898 年，德国化学家 Hans von Pechmann 在试图制造更稳定的重氮甲烷时偶然发现了聚乙烯。 Eric Fawcett 和 Reginald Gibson 于 1933 年首次合成工业用聚乙烯，6 年后开始大规模生产低密度聚乙烯。在 1950 年代，人们发现了改善聚乙烯生产聚合方面的催化剂，从而在接下来的二十年甚至更久的时间里推动了高密度聚乙烯的生产。
今天，聚乙烯是制造业的主要原料，每年生产超过 1 亿吨。以下是您需要了解的有关聚乙烯的所有信息，从它的制造方法到最适合的应用。
聚乙烯是如何制成的？
聚乙烯是通过聚合工艺制成的。碳氢燃料被蒸馏成称为单体的较轻基团，然后与催化剂接触以开始聚合过程。金属氯化物和氧化物的配位聚合是最常见的，但聚乙烯也可以使用自由基聚合工艺生产。
聚乙烯有多种类型、等级和配方，具有不同的特性。最常见的聚乙烯类型可分为支化聚乙烯、线性聚乙烯和交联聚乙烯。流行的支化版本包括低密度聚乙烯（LDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE），而流行的线性版本包括高密度聚乙烯（HDPE）和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。
低密度聚乙烯
这种半刚性、柔韧的热塑性塑料具有良好的耐候性、高冲击强度和优异的电绝缘性能。 LDPE 独特的流动特性使其成为制造购物袋和塑料薄膜的理想材料。尽管低密度聚乙烯具有很高的延展性，但它的拉伸强度却很低，这从它的弹性就可以看出。与 HDPE 一样，这种材料的耐热性很差——事实上，它非常易燃——这限制了它在高温应用中的使用。
LLDPE
这种类型的聚乙烯是柔韧的，具有良好的抗应力、抗裂、抗冲击和耐化学性。它还具有很高的冲击强度。 LLDPE 在结构上与 LDPE 相似，甚至可以在某些应用中替代它，但 LLDPE 具有一些关键优势。 LLDPE 的特性可以通过调整聚合物配方来改变，而且它的生产劳动强度低于 LDPE。这种聚乙烯主要用于制造各种薄膜。
高密度聚乙烯
与 LDPE 和 LLDPE 相比，高密度聚乙烯具有线性结构，几乎没有支化。它是灵活的，但仍然是刚性的，耐候性，并且在低温下也能保持。 HDPE具有良好的抗紫外线性，有时用于户外家具。它还具有比其他形式的聚乙烯更高的拉伸强度。 HDPE 经常用于塑料牛奶盒、垃圾桶、砧板，甚至洗衣粉瓶。但易产生应力开裂，耐热性较差。
超高分子量聚乙烯
这是一种密度极高的聚乙烯——甚至比 HDPE 还要致密。这种材料可以纺成比钢更坚固的线，并且经常用于制造防弹背心和其他高性能设备。它具有优异的机械性能，且大多呈惰性，适合在腐蚀性最强的环境中使用。
交联聚乙烯
高密度交联聚乙烯 (XLPE) 是一种交联聚乙烯，专为化学品储存管道系统和高压电缆绝缘等关键应用而设计。它具有抗水解和饮用水认证，具有优异的耐磨性和电气性能。
聚乙烯性能和机械规格
通常，聚乙烯具有优异的耐化学性和抗冲击性、良好的电性能和低摩擦系数。它们还价格实惠、重量轻且可加工性强。聚乙烯的机械性能会因类型而异。例如，LDPE的机械规格如下：
- 72°F 时的抗拉强度：1,400 psi
- 拉伸模量：57,000
- 拉伸断裂伸长率：100%
- 弯曲模量：29,000 psi
- 肖氏硬度 (D)：D45
产品团队应该知道，液态聚乙烯是有毒的。如果吸入或吸收到皮肤中，可能会非常有害。聚乙烯的其他缺点主要是环保，因为它不是市场上最环保的材料。例如，LDPE 和 HDPE 的生物降解性不是很好，而且由于它们是由碳氢化合物和化石燃料制成的，因此不具有可持续性。
为什么选择聚乙烯？
来自各行各业的工程师和产品团队在需要一种用途广泛且有用的商品塑料时会选择聚乙烯。它价格实惠、易于加工，并且与经过验证的真实制造工艺（如注塑成型和 CNC 加工）兼容。
在应用方面，聚乙烯也超过了聚氨酯等其他塑料。从薄膜到容器再到塑料玩具，聚乙烯可以在您今天使用的大多数消费品中找到。其他流行的应用包括医疗器械制造中的人工关节、汽车油箱、各种包装以及管道和配件。
开始使用聚乙烯塑料
对于市场上所有不同种类的聚乙烯塑料，您可以相信有一种类型的 PE 非常适合您。尽管如此，仍有很多选项可供选择，并且材料图表只能帮助您做出选择。您如何确保做出正确的决定？经验丰富的制造合作伙伴可以为材料选择过程提供一些急需的信息。
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