聚乙烯的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力(15-30大氣壓)有機(jī)化合物催化條件下進(jìn)行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的,且分子鏈很長,分子量高達(dá)幾十萬。如果是在高壓力(100-300MPa),高溫(190–210C),過氧化物催化條件下自由基聚合,生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯(LDPE),它是支鏈化合結(jié)構(gòu)的。
LLDPE應(yīng)用領(lǐng)域幾乎已滲透到所有LDPE市場。現(xiàn)階段LLDPE和HDPE處于生命周期的成長階段;LDPE則在1980代末逐漸進(jìn)入發(fā)展成熟期,世界上已少有LDPE設(shè)備投產(chǎn)。聚乙烯可用擠出、注射、模塑、吹塑和熔紡等方法成型,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝及日常工業(yè)中,在中國應(yīng)用相當(dāng)廣泛,薄膜是其的用戶,約消耗低密度聚乙烯77%,高密度聚乙烯的18%,另外,注塑制品、電線電纜、中空制品等都在其消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有較大的比例,在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。
聚乙烯為白色蠟狀半透明材料,柔而韌,比水輕,,具有優(yōu)越的介電性能。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒。透水率低,對有機(jī)蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度增加而下降在一定結(jié)晶度下,透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點(diǎn)范圍為132-135℃,低密度聚乙烯熔點(diǎn)較低(112℃)且范圍寬。
常溫下不溶于任何已知溶劑中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑中。
用氧或過氧化物等作引發(fā)劑,使乙烯聚合為低密度聚乙烯的方法。乙烯經(jīng)二級壓縮后進(jìn)入反應(yīng)器,在壓力100~300MPa、溫度200~300℃及引發(fā)劑作用下聚合為聚乙烯,反應(yīng)物經(jīng)減壓分離,使未反應(yīng)的乙烯回收后循環(huán)使用,熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑后擠出造粒。
所用聚合反應(yīng)器有管式反應(yīng)器(管長可達(dá) 2000m)和釜式反應(yīng)器兩種。管式法流程的單程轉(zhuǎn)化率20%~34%,單線年生產(chǎn)能力100kt。釜式法流程的單程轉(zhuǎn)化率20%~25%,單線年生產(chǎn)能力180kt。