高密度聚乙烯(High DensityPolyethyleneHDPE)由乙烯在特定条件和催化剂作用下聚合而成的一种聚合物,别名低压聚乙烯,[1]是一种结晶度高(80%~90%)、非极性的热塑性树脂,是五大通用塑料之一。[2]化学式(CH-CH)n,无臭、无味、无毒性的白色粉末或半圆状颗粒,熔点为125~135℃,软化点为125~135℃,密度为0.941g/cm³至0.960g/cm³,[1]具有较高的使用温度(可达100℃)、硬度、机械强度、耐磨性、耐腐蚀性能、电绝缘性以及良好韧性和耐寒性。[3]但耐老化性能较差,需加入抗氧剂和紫外线吸收剂改善性能。可通过浆法、气相法等方法进行制备。[4][5] 高密度聚乙烯具有作为食品包装膜和饮料瓶[6][7]、制作舞蹈垫等体育器材[8]、制备电缆护套料[9]、医疗器械、骨科植入物、防沙网等多种应用。[7][10]高密度聚乙烯在生产装置和工艺路线上更加多样化,[11]但因为其本身是可燃性物质,其粉尘能在空气中燃烧和爆炸,所以应注意消防和储存运输安全。[12][13][14] 发展历史
1953年,高密度聚乙烯的研究取得 了第一次突破,西德化学家齐格勒(Ziegler)教授首次在常压条件下发生聚合得到了高密度聚乙烯,该法被称为齐格勒法高密度聚乙烯,也称低压法高密度聚乙烯,后应用于公司生产。[11]1954年,诞生了制备高密度聚乙烯的菲利浦法和标准油法。又称为中压法聚乙烯。齐格勒法、菲利浦法和标准油法生产的HDPE称为第一代HDPE[11] 20世纪60年代未,高密度聚乙烯的研究取得第二次突破,比利时索尔维公司改进了原齐格勒催化剂,首创高效催化剂(催化活性比老齐格勒法高几十倍),20世纪70年代,除了索尔维法外,还有西德的赫希斯特法(Hoechst)、荷兰的国家矿山公司法(DSM)、意大利的蒙埃法(Montedison)、美国的非利浦新淤浆法(Phillips Particle Process)、联合碳化物公司气相法(UCC Gas Process)等十多种工艺。[11]