聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類。

對(duì)于剛進(jìn)入塑料行業(yè)的新人來說，覺得這三大類產(chǎn)品總是傻傻的分不清嗎？接下來我們一起來學(xué)習(xí)一下如何區(qū)分它們。

（2）片晶

當(dāng)聚乙烯結(jié)晶時(shí)，晶體的尺寸有限，構(gòu)成固體聚乙烯結(jié)晶區(qū)的小晶體被稱為微晶。常見的聚乙烯晶體的生長(zhǎng)特點(diǎn)是沿晶胞參數(shù)a、b軸方向的尺寸比c軸方向大得多，因此得到的晶體呈薄片狀，即片晶。理想化的片晶如下圖所示：

通常聚乙烯片晶的厚度在5~20nm。橫向尺寸可以跨越幾個(gè)數(shù)量級(jí)，如從溶液中生長(zhǎng)的聚乙烯片晶，長(zhǎng)度從幾百埃到幾微米不等。

聚乙烯的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)是三相形貌，即晶區(qū)、非晶區(qū)以及兩者之間的過渡區(qū)域，但在一般處理中通常簡(jiǎn)化為兩相結(jié)構(gòu)，即晶層和非晶層。晶區(qū)由片晶構(gòu)成，而片晶之間的系帶分子鏈構(gòu)成非晶區(qū)。

片晶的大小、形貌與聚乙烯的種類、分子量大小等有關(guān)。LDPE和LLDPE的晶粒尺寸通常比HDPE的晶粒尺寸小。相近的結(jié)晶溫度下，結(jié)晶度高的樣品其片晶的組織更為清晰且更厚，而低密度高支化的聚乙烯樣品片晶的排列就不規(guī)整且薄。分子量較低的樣品其片晶形貌呈直片狀，隨著分子量增加，由于鏈纏繞的原因，片晶發(fā)生扭曲，成彎曲狀。

（3）多角晶

多角晶是是多面的多層片晶的晶體，通常厚度約1nm，直徑約10μm。它是從熔體或濃溶液中結(jié)晶而形成的。片晶之間通過連結(jié)分子或纖維狀連結(jié)晶體彼此相連。被認(rèn)為是從片晶到球晶的中間狀態(tài)。

（4）球晶

聚乙烯片晶進(jìn)一步生長(zhǎng)、堆砌，在沒有外場(chǎng)影響下通常會(huì)形成球晶。示意圖如下：

球晶包括了結(jié)晶和非結(jié)晶區(qū)。球晶只有在晶體生長(zhǎng)的最初階段保持球形，當(dāng)繼續(xù)生長(zhǎng)與相鄰的球晶發(fā)生碰撞時(shí)，球晶會(huì)變成多面體。同時(shí)成核并以相同速率開始生長(zhǎng)的兩個(gè)球晶之間的界面是一個(gè)平面，而不同時(shí)間開始生長(zhǎng)或生長(zhǎng)速率不同的兩個(gè)球晶之間的界面是回轉(zhuǎn)雙曲面。

球晶的尺寸與其相對(duì)成核和生長(zhǎng)的速率有關(guān)，直徑可從幾個(gè)納米到幾個(gè)毫米。

（5）相圖

上圖是聚乙烯的濃度-溫度二組分相圖。

1. 在較高的溫度下（區(qū)域1），聚乙烯在各濃度下均溶于溶劑中，形成均勻的溶液。

2. 在良溶劑中，較低的濃度下，隨著溫度下降，可以得到聚乙烯單晶（b圖）。從稀溶液中得到的聚乙烯單晶呈菱形，這是由于單晶是由聚乙烯正交晶系的晶胞的四個(gè)側(cè)面的(110)晶面生長(zhǎng)形成的。單晶整體略呈錐體，聚乙烯鏈平行晶胞c軸反復(fù)折疊，形成單晶的上下面（表面相切的褶皺）。

3. 在溶液中結(jié)晶，出了單晶外，在不同條件下還可能生成具有樹突狀的晶體（c圖）或者軸晶（e圖）。

4. 在不良溶劑中，液態(tài)的聚乙烯會(huì)與溶劑發(fā)生相分離，形成液液相（區(qū)域II）。如繼續(xù)降低溫度（區(qū)域III），球形聚乙烯液滴凝固，形成表面粗糙的球形固體，其中包含異質(zhì)晶核（d圖）。

5. 在沒有溶劑的情況下，即熔融狀態(tài)結(jié)晶，可形成球晶（f圖）。

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來源：廣州化工交易中心