聚乙烯抗環境應力開裂和抗蠕變性能
從聚乙烯樹脂的實用性來看,抗環境應力開裂(ESCR)性能是重要的物性指標之一。聚乙烯 ESCR性能因支鏈的增加、密度的降低而得到大大的改善。在3種不同的聚乙烯樹脂中,LLDPE的許多性能介于H P-LDPE和HDPE之間,但其ESCR性能卻居三者之冠。碳6和碳8高碳α-烯烴共聚的LLDPE,因其支鏈的增加,其ESCR值明顯優于碳4共聚的LLDPE。
另一個受短支鏈增加、密度降低影響的性能是抗蠕變性或承受荷重的能力。這個性能在聚合物的使用上同樣非常重要。只要密度稍稍下降一點,抗蠕變性就得到很大的改善。可以說,增加乙烯的短支鏈,降低乙烯的密度而得益大的就是提高了ESCR性能和抗蠕變性。
⑷聚乙烯熱氧老化和光氧老化性能
聚乙烯由于其分子結構上和聚合物中所含的微量雜質等內因,以及受大氣環境和成型加工條件等外因的影響,會產生熱氧老化和光氧老化。這些老化反應按自由基鍵式反應機理進行,結果導致聚乙烯發生降解反應為主的不可逆的化學反應,而使其性能變壞乃至完全失去使用價值。
聚乙烯在氧氣的存在下受熱時易發生熱氧老化作用,這種熱氧老化過程具有自動催化效應,因此當升高溫度時,氧化加速進行,它可使聚乙烯的電絕緣性能變壞。此外,ESCR、伸長率等性能也會降低,并且脆性增加,嚴重時還會發生特臭氣味。氧化作用的影響與受熱時間長短有關,例如將高密度聚乙烯制成的容器經短時間受熱,其使用價值并無任何降低,如果將其制成的電纜在60℃長時間受熱,則其電絕緣性能會顯著降低。
聚乙烯受日光中紫外線的照射和空氣中氧的作用,使其分子中的羰基含量增加而發生光氧老化作用,這種光氧老化作用是在常溫下進行的,它可使聚乙烯分子解聚,并生成一部分支鏈體型結構。
因此,為了防止或減慢光氧老化的作用,應在聚乙烯中添加具有遮蔽光作用的穩定劑,如炭黑或紫外線吸收劑。聚乙烯在受熱成型加工過程中,特別是與大量空氣接觸的情況下,例如壓延過程中或擠出、注射成型時,由于受熱氧化而使聚乙烯的機械性能降低,加了抗氧化劑后雖可部分防止,但仍不能完全避免,因此改進聚合工藝及成型加工方法,以及采用改性的方法,可提高聚乙烯受外因作用的穩定性。