聚乙烯的发展历史

1922年，合成了聚乙烯。1933年，英国化学工业公司发现乙烯可以在高压下聚合形成聚乙烯。这项法律于1939年工业化，俗称高压法。1953年，德意志联邦共和国的K.齐格勒发现，使用作为催化剂，乙烯也可以在低压下聚合。这种方法于1955年由联邦德国赫斯特公司投入工业生产，通常称为低压聚乙烯。20世纪50年代初，美国飞利浦石油公司发现，使用硅酸铬作为催化剂，乙烯可以在中压下聚合生产高密度聚乙烯，并于1957年实现工业化生产。20世纪60年代，杜邦公司开始生产乙烯，α-低密度聚乙烯由烯烃通过溶液法制备。1977年，美国联合碳化物公司和陶氏化学公司相继采用低压法生产低密度聚乙烯，称为线性低密度聚乙烯），其中最重要的是联合碳化物公司的气相法。线性低密度聚乙烯具有与低密度聚乙烯相似的特性，但也具有高密度聚乙烯的一些特性。此外，它在生产中能耗低，因此发展迅速，成为引人注目的新型合成树脂之一。

低压法的核心技术是催化剂。德国齐格勒发明的TiCl4-Al（C2H5）3体系是聚烯烃的一代催化剂，催化效率低，每克钛约含有几公斤聚乙烯。1963年，比利时索尔以镁化合物为载体的第二代催化剂，其催化效率为每克钛数万至数十万克聚乙烯。使用第二代催化剂还可以节省去除催化剂残留物的后处理过程。之后，开发了气相催化剂。1975年，意大利蒙特爱迪生集团开发了一种无需造粒即可直接生产球形聚乙烯的催化剂，称为第三代催化剂，这是高密度聚乙烯生产的又一次革命。聚乙烯树脂是一种无味的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有蜡状手感，吸水率低，小于0.01%。聚乙烯薄膜是透明的，随着结晶度的增加而降低。聚乙烯薄膜透水性低，但透气性高，不适合保鲜包装，但适合防潮包装。易燃，氧指数为17.4，燃烧时烟雾低，有少量熔滴，火焰呈黄色和蓝色，有石蜡味。聚乙烯具有良好的耐水性。产品的表面是非极性的，很难粘合和印刷。表面处理有所改善。支链对光降解和氧化的抗性较差。

其分子量在10000至100000之间。分子量超过100000的分子量聚乙烯（UHMWPE）。分子量越高，物理力学性能越好，越接近工程材料的要求。然而，分子量越高，其加工难度越大。聚乙烯的熔点为100～130℃，耐低温性能优异。在-60℃下仍能保持良好的机械性能，但使用温度为80～110℃。聚乙烯具有良好的化学稳定性，可在室温下耐受稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、乙酸、氨、胺、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。然而，它不耐强氧化腐蚀，如发烟硫酸、浓硝酸、铬酸和硫酸混合物。在室温下，上述溶剂会缓慢攻击聚乙烯，而在90~100℃时，浓硫酸和浓硝酸会快速攻击聚乙烯，使其被破坏或分解。聚乙烯容易发生光氧化、热氧化和臭氧分解，在紫外线照射下容易降解。炭黑对聚乙烯具有优异的遮光效果。辐照后，可发生交联、断链和不饱和基团的形成。