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1、新中国钢铁工业60年发展历程及成就回顾-/sites/aqzn/cyjzlnr.jsp?contentId=09-11-09 15:31:23 中国产业安全指南网 访问次数: 7371 世界钢铁大国梦想照进现实新中国钢铁工业60年发展历程回顾中国钢铁工业协会从1949年新中国成立到现在，已经整整60年了。在60年中，新中国的钢铁工业在战争废墟上艰苦创业，既有顺利发展的机遇，也有探索前进的挑战；有过三年“”全民大炼钢铁的沉痛教训，也遭遇过10年“”的严重干扰和挫折。尽管如此，中国钢铁工业仍克服重重困难，艰难前行，取得了令世人瞩目的辉煌成就。 改革开放
2、后中国钢铁工业走上快速发展的道路，特别是进入新世纪以来中国钢铁工业进入新的发展阶段。我国钢铁行业在党中央、国务院的亲切关怀和正确领导下，以科学发展观为指针，坚持走新型工业化道路，积极满足下游产业发展的需要，在钢铁产量快速增长的同时，加强技术进步和节能减排，不断改善品种质量，国际竞争力明显增强，作为基础原材料工业，钢铁工业为国民经济持续健康发展做出了重要贡献，实现了前人的跻身于世界钢铁大国的梦想。2008年中国粗钢产量超过5亿吨，是1949年新中国成立的时粗钢产量的3164倍，钢产量占到全球的38.2%。一、新中国钢铁工业发展的历程回顾新中国现代钢铁工业的崛起、壮大，大体经历了改革开放之前的高度
3、集中的计划经济时期(19491978年)、改革开放初期(19781992年，计划经济向市场经济的过渡期)、社会主义市场经济初期(19932000年)和深化改革扩大开放国民经济高速增长时期(2001年以来)四个发展阶段。(一)第一阶段(19491978年)在改革开放前的30年中，中国钢铁工业的发展经历了“一次重大转变”、“两个黄金发展期”、“三次基本建设高潮”和“一段坎坷、曲折路”。1.一次重大转变从建国初期到第一个五年计划，中国钢铁工业的发展是在前苏联大力支援下开展的，几乎全盘照搬苏联的模式。1956年同志发表论十大关系之后，中国钢铁工业的发展在认真总结学习苏联经验教训基础上，转变到从中
4、国国情实际出发，充分发挥中央和地方两个积极性，走大、中、小相结合之路。这一转变，对中国钢铁工业的崛起、壮大具有重要意义。2.两个黄金发展期第一个黄金发展期是第一个五年计划期间(19531957年)，年均增钢80万吨，年均增长31.6%，到1957年达到了535万吨。第二个黄金发展期是国民经济调整期间(19631965年)，年均增钢185万吨，年均增长22.4%，到1965年达到了1223万吨。3.三次基本建设高潮第次是第一个五年计划，实施苏联156个援建项目中的八大钢铁项目的建设，包括新建武钢、包钢、北满钢厂、吉林铁合金厂、吉林炭素厂、热河钒钛厂，改扩建了鞍钢和本钢等。同时还进行了大冶钢厂、太
5、钢、唐钢等近20个企业改扩建工程。第二次是1956年规划并开始建设的“三大、五中、十八小”。三大是继续进行鞍钢、武钢、包钢三个大型钢铁基地建设；五中是扩建、新建五个中型钢铁企业，即扩建太钢、重钢、马钢、石景山钢铁厂，新建湘钢；十八小是新建十八个小型钢厂，即邯钢、济钢、临钢、新余、南钢、柳钢、广钢、三明、合钢、长特、新疆八一、杭钢、鄂钢、涟钢、安钢、兰钢、贵钢、通钢等。第三次是1964年开始的三线建设，主要是新建了攀钢、长城特钢、峨嵋铁合金厂、水城钢铁厂、遵义金属制品厂、乐山轧辊厂等：恢复建设了酒钢、兰钢、略钢；扩建了成都无缝钢管厂、重钢、重特、昆钢、贵钢、遵义铁合金厂，还有鞍钢援建宁夏石嘴山钢
6、绳厂。这三次基本建设高潮的开展，为新中国钢铁工业日后发展打下了重要基础。4.一段坎坷、曲折路1958年“”的高指标、大办钢铁、浮夸风，“”中的破坏、整顿、再破坏，以及其后的“闹翻番”、“洋跃进”等脱离实际、违背钢铁工业发展规律的行为，使中国钢铁工业在十几年的时间里，走了一段三起三落的坎坷、曲折路程，使中国钢铁工业付出了沉重的代价。改革开放前的近30年中，国家对钢铁工业的总投资为615.28亿元，其中基本建设投资526.46亿元，占85.6%；更新改造投资88.8亿元，占14.4%。中国钢铁工业在跌宕起伏中，经过数百万钢铁人的顽强拼搏，初步建立起了包括采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢
7、、轧材、焦化、耐材、铁合金、碳素等要素结构比较完善，地质勘探、工程设计、建设施工、设备修造、科学研究、冶金教育等门类比较齐全，以大型企业为骨干、大中小相结合，具有3500万吨钢生产能力的新中国冶金工业体系。钢产量由1949年的15.8万吨增加到1978年的3178万吨，年均增钢100万吨；钢材板管带比由1952年的12.3%提高到1978年的32.3%；低合金钢、合金钢比由1962年的10.1%提高到1978年的16%；钢材自给率由1953年的61.25%提高到1978年的72.66%；吨钢综合能耗下降到2.54吨标煤。这30年取得的成果，为后30年中国钢铁工业的持续、稳定、快速发展打下了基础
8、。(二)第二阶段(19781992年)在19781992年的14年中，中国钢铁工业对外开放取得了显著成效。钢铁工业从国外引进了700多项先进技术，利用外资60多亿美元。特别是引进国外先进技术装备新建了宝钢、天津无缝钢管公司两座现代化大钢厂，并对老钢厂实施了一系列重点改造项目，使中国钢铁工业的技术结构发生了明显变化，缩小了与世界先进水平的差距。在发展钢铁工业生产规模上，除新建上海宝钢、天津无缝钢管公司以及一些乡镇钢铁企业外，主要是抓现有钢铁企业的技术改造。在抓老企业技术改造、走内涵式扩大再生产方面，迈出了三大步：第一步：“立足现有企业，走挖潜、改造、配套、扩建的路子。”第二步：重点解决发展速度(
9、数量)、品种结构、产品质量都不适应国民经济和国防军工需要的“三个不适应”问题。第三步：钢铁工业要上“四个新台阶”：上品种质量水平的新台阶，上现代化工艺装备水平的新台阶，上集约经营和规模经济的新台阶，上综合经济效益的新台阶，以增强钢铁工业的发展活力。在这十几年中，随着改革开放的逐步深入，现有企业技术改造的不断推进，使钢铁工业实现了持续、稳定、健康发展。19781992年，钢铁工业固定资产投资共计1465.43亿元，其中基本建设投资759.72亿元，占51.8%，更新改造投资705.71亿元，占48.2%。建成投产了上海宝山钢铁总厂一、二期和天津无缝钢管公司。1983年钢产量突破4000万吨，19
10、86年突破5000万吨，1989年突破6000万吨，1991年突破7000万吨，1992年达到了8093万吨。1978年到1992年，钢材板管带比由32.3%提高到37.4%，连铸比由3.5%提高到30%，合金钢、低合金钢比由16%提高到21.6%，钢材自给率由72.7%提高94.7%，吨钢综合能耗由2.54吨标煤降低到1.57吨标煤。(三)第三阶段(19932000年)从党的十四大到2000年，是中国初步建立社会主义市场经济体制的阶段。这个时期中国钢铁工业发展的突出特点是着力“一个适应”，实施“二个转变”，即着力适应社会主义市场经济的要求；由发展数量规模为主向调整、优化结构为主转变，由钢铁产
11、品长期数量短缺向控制总量转变。这个时期中国钢铁工业是深化内涵式扩大生产的阶段。这一时期钢铁行业坚持以市场需求为导向，实施调整、优化结构，推进和实现了两个重大转变，促进钢铁工业生产力的发展。第一个转变：由长期规模扩张为主转向调整优化结构为主，提高综合竞争力，提出把“结构优化作为钢铁工业发展的中心环节”，主要是优化产品结构和工艺技术结构，同时优化企业组织结构，大力推进淘汰落后，采用新技术对老企业进行技术改造，实现工艺技术现代化。由此拉开了采用高炉喷煤粉、连续铸钢、溅渣护炉、热装热送等六大共性先进技术改造老企业、优化品种结构和工艺技术结构的大幕。第二个转变：钢铁产品由长期数量短缺转向阶段性、结构性过
12、剩，开始实行总量控制。1993年到1998年期间，由于低水平重复建设形成了大量过剩的生产能力，从而提出“控制总量，优化结构，大力提高冶金工业发展的质量和效益”的方针，并在全行业特别是大中型钢铁企业中展开了压缩生产总量的工作。19932000年，中国钢铁工业固定资产投资达3476.06亿元，其中基本建设投资为1446.14亿元，占41.6%，更新改造投资2029.87亿元，占58.4%；钢产量由1993年的8954万吨增加到1996年10124万吨，2000年钢产量达到了12850万吨，成为世界最大的产钢国和消费国：钢材板管带比由1993年的36.7%提高到2000年的41.7%，低合金钢、合金
13、钢比由22.8%提高30.9%，连铸比由33.9%提高到82.5%，平炉钢比下降到0.9%，转炉钢比提高到87.5%：钢材自给率达到93.1%；吨钢综合能耗下降到1.18吨标煤；加速了淘汰小高炉、小转炉、小电炉、平炉、化铁炼钢、多火成材、横列式和复二重轧机的进程，大大缩小了中国钢铁工业与国际先进水平的差距。(四)第四阶段(20012008)2001年以来，中国改革开放进入了新的历史阶段，钢铁工业发展的外部环境陆续出现了一系列的新情况、新问题、新变化。在这一阶段中，中国钢铁工业按照科学发展观的要求，坚持走新型工业化道路，努力满足相关行业快速发展的要求，积极应对新挑战，不断解决新问题，实现了跨越式
14、发展，取得了举世瞩目的辉煌成就。产业规模迅速扩大，钢产量连续跨越2亿吨、3亿吨、4亿吨的台阶，2008年粗钢产量超过5亿吨。20012008年期间，钢产量年均增长率达到20%，占全球钢产量的比重从17.8%提高到38.2%，在世界钢铁业的地位显著提升；钢铁产品的进出口格局发生了根本性逆转，彻底结束了中国钢铁材料供给不足的历史。见表1。技术装备国产化、现代化取得重大进展，品种质量得到优化。鞍钢、武钢、首钢、马钢、太钢、济钢、莱钢、安钢等大型老企业的现代化技术改造，广泛采用了高效铁矿采选技术，钢铁冶炼技术、轧钢技术、高端产品开发、大型冶金成套技术集成、节能节水技术和资源综合利用技术：鞍钢、武钢、太
15、钢、马钢、邯钢、包钢等大型老企业的现代化新区、新基地的建设和相继投产；鞍钢营口鲅鱼圈沿海钢铁基地项目、首钢与唐钢集团合作的河北曹妃甸沿海钢铁基地项目也于2008年和2009年投产；正在开展前期工作的宝钢集团的广东湛江项目和武钢集团的广西防城港项目等一批沿海的现代化钢铁基地正在筹建之中。节能减排取得巨大进步。全国重点大中型钢铁企业的吨钢综合能耗由876千克标煤降到628千克标煤，这一指标意味着目前冶炼1吨钢的综合能耗仅相当于改革开放前1978年的1/4，吨钢耗新水下降到5.31吨，SO2、COD、工业粉类排放均大幅下降；使钢材品种与质量显著改善，国内市场占有率大幅提升，2007年22类钢材中有1
16、8类钢材的自给率超过100%。产业组织结构得到优化。2008年，全球年产钢2000万吨以上的企业有12家，其中中国占5家。2008年与2001年相比，年产钢500万吨以上的企业从4家增加到24家；此间，唐钢整合宣钢和承钢，唐钢集团与邯钢集团组建为河北钢铁集团；济钢与莱钢组建为山东钢铁集团；宝钢重组新疆八钢和控股广东钢铁集团；武钢重组鄂钢、昆钢和控股广西钢铁集团；马钢重组合钢；沙钢重组淮钢、江苏永钢和河南安阳永钢等等。钢铁企业联合重组的步伐逐步呈现加快之势，适应国际化竞争的能力增强，中国钢铁工业整体素质提高。2009年财富世界500强企业中，宝钢、河北钢铁、江苏沙钢等三家中国大陆钢铁生产企业上榜
17、，分列第220、375、444位，其中宝钢已经连续5年入围，并由2005年的第309位跃升至2009年的第220位。二、我国钢铁工业近年来取得的成就新中国成立60年来，为适应国民经济发展的需要，经过几代钢铁人的艰苦创业、顽强拼搏和自主创新，有效地满足了国民经济快速发展对钢铁材料的旺盛需求，有效地支撑了中国工业化和城镇化的发展进程，有效地支撑了国民经济主要用钢产业国际竞争力的提高，为国民经济的发展创造和积累了大量财富，创造了旷世空前的发展纪录，铸就了钢铁大国，取得了举世瞩目的辉煌成就。(一)为适应我国国民经济需要钢产量不断增加，自1996年以来钢产量一直居世界第一特别是改革开放30年间，中国钢铁
18、工业顺应国民经济发展对钢材的旺盛需求，继1996年钢产量首次突破1亿吨并一举成为世界最大产钢国后，自2003年以来，钢产量又连续跨越2亿吨、3亿吨、4亿吨、5亿吨的台阶，并在2005年结束了自建国以来连续57年净进口钢的历史，彻底扭转了钢总体生产能力不足的状况。进入新世纪以来，中国钢铁工业在发展速度方面和发展规模方面均创造了世界钢铁发展史上的奇迹。(二)中国钢铁产业国际竞争力明显增强进入新世纪以来，中国钢铁工业的发展速度大大高于全球平均水平，已成为世界最大的钢铁生产、消费和出口国。中国钢产量占全球的比重从2001年的17.8%跃升至2008年的38.2%。2008年我国钢产量超过世界排名第二至
19、第八位的日本、美国、俄罗斯、印度、韩国、德国、乌克兰之和。2003年我国钢产量比2002年增加了3997万吨、2004年比2003年增加6057万吨、2005年比2004年增加7033万吨、2006年比2005年增加6591万吨、2007年比2006年增加7014万吨。见表2。从2004年开始，中国钢材市场供不应求向供求平衡转变，钢材进口大幅下降，出口持续增加。到2006年，中国钢铁产品对外贸易格局发生了历史性转变，钢坯和钢材均实现了净出口，净出口钢材2450万吨、净出口钢坯(锭)867万吨，坯材合计折合粗钢净出口3463万吨。到2007年，中国钢铁产品出口进一步扩大，出口量跃居世界首位，共出
20、口钢材6265万吨、出口钢坯(锭)645万吨，钢材和钢坯合计折粗钢出口7310万吨；净出口钢材4578万吨、净出口钢坯(锭)606万吨，坯材合计折合粗钢净出口5476万吨。见表3。(三)钢铁工业装备现代化取得重大进展进入新世纪以来，中国钢铁工业进一步加大投资的力度，整体实力明显增强，整体装备水平迅速提高，依托自身技术实力，在部分引进国外高端技术的基础上，实现了技术装备设计和制造的自主集成与创新，主要装备的国产化率进一步提高，有些先进技术装备已达到国际领先水平。如鞍钢不仅实现了自主集成单条生产线中国第一条拥有自主知识产权，具有国际先进水平的1700中薄板坯连铸连轧带钢生产线(ASP)，并实现了向
21、济钢的技术输出：首钢自主设计建造了世界首座全干法除尘的5500立方米特大型现代化高炉；太钢自主集成与创新建成了世界最大的不锈钢生产企业。20012008年，中国钢铁工业固定资产投资总额从505.6亿元增加到3903.3亿元，年均增长30%以上，累计投资16329.58亿元。大量的投资不仅使钢铁工业的生产能力快速增加，更使以装备大型化、自动化、连续化为代表的冶金工艺技术装备现代化、国产化取得了重大进展。见表4。在炼焦方面，2001年与2007年相比，重点大中型钢铁企业机械化焦炉从193座增加到291座，年产能从5128万吨上升到9961万吨，每座焦炉的年平均生产能力从26.6万吨上升到34.3万
22、吨。在烧结方面，2001年与2007年相比，重点大中型钢铁企业烧结机的年产能从7184万吨增加到45404万吨，其中130m2及以上烧结机35台增加到125台，占重点大中型钢铁企业年产能的比重从38.5%提高到52.3%。在炼铁方面，2001年与2007年相比，重点大中型钢铁企业炼铁高炉的年产能从12152万吨增加到36629万吨，其中1000m3及以上高炉50座增加到120座，增长了1.40倍，而1000m3及以上高炉的年产能从6433万吨增加到19118万吨，增长了1.97倍。中国钢铁行业的高炉在大型化的同时，还广泛采用了炼铁先进技术，高风温热风炉、无料钟高压炉顶、富氧大喷煤、高炉长寿、自
23、动控制、节能、余能余热回收利用和环境保护等先进技术得到普遍推广应用；攀钢高钛型钒钛磁铁矿高炉强化冶炼技术和宝钢高喷煤比达到世界领先水平。在炼钢方面，中国炼钢工艺装备围绕以连铸为中心，包括铁水预处理、大转炉、精炼、连铸，工艺配备基本实现了现代化、高效化、自动化炼钢生产的模式。转炉炼钢和50吨以上电炉炼钢己基本实现了炼钢一精炼一连铸一对一的最佳经济规模的工艺装备配置。2002年，中国钢铁工业彻底淘汰了平炉炼钢。2007年与2001年相比，重点大中型钢铁企业炼钢转炉的年产能从11803万吨增加到38749万吨，增长了2.28倍。其中100吨及以上转炉从30座增加到140座，增长了3.67倍，而100
24、吨及以上转炉的年产能从3602万吨增加到19875万吨，增长了5.49倍；占重点企业转炉钢年产能的比重从30.5%上升到51.3%。2007年与2001年相比，重点大中型钢铁企业炼钢电炉的年产能从2574万吨增加到4764万吨，增长了0.85倍。其中100吨及以上电炉从11座增加到21座，增长了0.91倍，而100吨及以上电炉的年产能从727万吨增加到2012万吨，增长了1.77倍；占重点企业电炉钢年产能的比重从28.2%上升到42.2%。中国100t以上转炉和50t以上超高功率大电炉基本达到国外同类装备的先进水平，并成为中国炼钢生产的主体设备，宝钢、武钢、鞍钢和国内大企业新建的大型化装备已达
25、到国际领先水平。(四)钢铁产品品种优化，质量明显改善30年来特别是进入新世纪以来，钢铁工业根据我国钢材消费结构及其变化大力调整产品结构，改善产品质量，开发具有自主知识产权的短缺品种。板管带材比例从1978年的32.3%提高到2007年的50.6%：合金和低合金比从1978年的14.6%提高到2007年的36.3%。目前我国大多数钢材品种的自给率超过了100%，净进口的钢材只剩下冷轧薄板带、电工钢等少量高附加值品种，而这些品种的增长很快，预计不久也能实现自给。目前我国机械、汽车、造船、家电、石油、电力、铁路等行业使用的钢材绝大多数是国产的，其质量能够满足这些行业的基本需要，其中部分品种达到了国际
26、先进水平。近几年来，我国开发的船用高强度宽厚板、高强度海洋结构用钢板、高档汽车用板和汽车零部件用钢、工程机械和高层建筑用高强度厚钢板、X80以上高等级管线钢板、百米在线公里高速铁路钢轨、高速动车组用钢、高端压力容器用钢板、高牌号取向和无取向硅钢、高档不锈钢新品种、高强度角型钢等均实现了重大的突破，有力地支撑了国家经济建设、工业化、城镇化进程和机电产品出口对钢铁材料的需求。我国出口钢材结构也从以长材为主逐步变为以高附加值的板材和管材为主，说明我国钢铁产品的质量和成本竞争力有了显著提高。(五)技术进步成效显著，技术经济指标明显改善随着技术装备水平提高，工艺优化，企业技术创新和
27、管理创新，钢铁工业各项技术经济指标有了很大改善，与发达产钢国的距离大大缩小，大中型企业的很多指标已经接近、达到甚至超过发达产钢国的水平。如大中型企业的高炉利用系数从1978年的1.43吨/m3天提高到2007年的2.74吨/m3天，高炉入炉焦比从600千克/吨左右降低到397千克/吨：转炉钢铁料从1184千克/吨降低到1085千克/吨：轧钢综合成材率从74.8%提高到95%以上；吨钢综合能耗从2.52吨标准煤降低到632千克标准烷吨钢耗新水从2000年的25吨以上降低到5.3吨；钢铁职工实物劳动生产率从33吨/年人提高到370吨/年人。(六)钢铁工业的经营规模和经济效益明显提高1978年钢铁行
28、业利润只有34亿元，此后虽有增长但最好的年份也没有超过300亿元；19971999年受亚洲金融危机和国内市场不景气的影响，全行业利润很少；进入新世纪后经营规模迅速扩大，经济效益明显改善。2007年与2001年相比，大中型企业的主营业务收入从3793亿元提高到20700亿元，增长4.5倍；实现利润从163.8亿元提高到1599.6亿元，增长8.8倍：销售收入利润率从4.32%提高到7.73%。目前中国钢铁行业正以理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，按照保增长、扩内需、调结构的总体要求，努力统筹国内外两个市场，坚持以控制总量、淘汰落后、企业重组、技术改造、优化布局为重点
29、，积极推动钢铁产业结构调整和优化升级，进一步增强企业素质和国际竞争力，加快推动钢铁产业由大到强的转变，为早日实现钢铁强国的梦想而拚搏努力。聚乙烯（PE）简介1.1聚乙烯化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE结构式： 聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种 HYPERLINK /view/861510.htm t _blank 热塑性树脂，也包括乙烯与少量-烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。1.1.1聚乙烯的性能1.一般性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线、可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。2.力学性能PE是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。相对分子质量增大，分子链间作用力相
31、应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。几种PE的力学性能见表1-1。表1-1 几种PE力学性能数据性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJm-2弯曲强度MPa.2.3.热性能PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE的熔点约为125137，MDPE的熔点约为126134，LDP
32、E的熔点约为105115。相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响。PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50以下。PE在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(Tb)约为-80-50，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140。PE的热变形温度(THD)较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为3850(0.45MPa，下同)，MDPE约为5075，HDPE约为6080。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82100，MDPE约为105121，HDPE为1
33、21，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300。PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。PE的线之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。几种PE的热性能见表1-2。表1-2几种PE热性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)热变形温度(0.45MPa)脆化温度线)比热容J(kgK)-1热导率/ W(mK)-850-80-.-100--100-701
34、0.-140-704.电性能PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3。PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于0.01（质量分数），电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到Y级（工作温度90）。表1-3聚乙烯的电性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm-1（106Hz）介电损耗因数（106Hz）介电强度/kVmm-11
35、0162.252.350..202.300.62.302.350.72.350.0005355.化学稳定性PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等)，即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。PE在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高，PE结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当达到一定温度后P
36、E可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如LDPE能溶于60的苯中，HDPE能溶于8090的苯中，超过100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、、甘油和植物油中。PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。为了防止PE的氧化降解，便于贮存、加工和应用，一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE分子链主要由碳、氢构成，本身毒
37、性极低，但为了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用PE容器盛装食用油脂会产生一种蜡味，影响食用效果。1.1.2聚乙烯的分类聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动速率也不同。按密度大小主要分为低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种，是工业
38、上常用的聚乙烯，其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名称： Low density polyethylene，简称LDPE低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯。无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度0.9100.925g/cm3，质轻，柔性，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70），但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。分子结构不够规整，结晶度较低（55%65%），熔点10
39、5115。LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型 HYPERLINK /view/77063.htm t _blank 工艺，如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等， HYPERLINK /view/709028.htm t _blank 成型加工性好。主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名称：High Density Polyethylene，简称HDPE高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯。无毒、无味、无臭，白色颗粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的
40、结晶 HYPERLINK /view/328669.htm t _blank 高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125137，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100-70，密度为0.9410.960g/cm3。常温下不溶于一般溶剂，但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在70以上时稍溶于甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数酸碱的侵蚀。吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。HDPE可采用注射、挤出、吹塑、 HYPERLINK /view/649425.htm t _
41、blank 滚塑等成型方法，生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带，绳缆、 HYPERLINK /view/389690.htm t _blank 鱼网和编织用纤维、电线.线性低密度聚乙烯英文名称：Linear Low Density Polyethylene，简称LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是乙烯与少量高级-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0.9180.935g/cm3。与LDPE相比，具有强度大、韧性好
42、、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等。LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。由于不存在长支链，LLDPE的 6570用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名称：Medium density polyethylene，简称MDPE中密度聚乙烯是在合成过程中用-烯烃共聚，控制密度而成。MDPE的密度为0.9260.953g/cm3，结晶度为7080，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为824MPa，断裂伸长率为5060，熔融温度
43、126135，熔体流动速率为0.135g10min，热变形温度(0.46MPa)4974。MDPE最突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相对分子质量聚乙烯英文名称：ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。其相对分子质量达到300600万，密度0.9360.964g/cm3，热变形温度(0.46M
46、乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的 HYPERLINK /view/341791.htm t _blank 粘度高达108Pas，流动性极差，其熔体流动速率几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，通过对普通加工设备的改造，已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、 HYPERLINK /view/560290.htm t _blank 吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其
47、相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1.1.3聚乙烯的成型加工PE的熔体粘度比PVC低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。聚乙烯属于结晶性塑料，吸湿小，成型前不需充分干燥，熔体流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。PE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、
48、密度和结晶度。LDPE在180左右， HDPE在220左右，最高成型加工温度一般不超过280。熔融状态下，PE具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。PE的熔体粘度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降品的力学性能。收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.55.0)，方向性明显，易变形翘曲，冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统。软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。
49、1.1.4聚乙烯的改性聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差，采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物理改性和化学改性。1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。（1）增强改性 增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法，使得材料内部组织形成伸直链晶体，材料内部大
50、分子晶体沿应力方向有序排列，材料的宏观强度得到大幅度提高，同时分子链有序排列将使结晶度提高，从而使材料的强度进一步提高，由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同，因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题。如采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMPE)纤维增强LDPE，在加热加压成型的条件下，可以形成良好的界面，最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性。纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料，当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时，复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为
51、52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能，包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接，同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充PE可同时起到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO2粒子填充mLLDPE-LDPE，SiO2纳米粒子均匀分散于基材中，与基材形成牢固的界面结合，当填充质量分数为2时，拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲击强度、粘接性、高速加工性等各种
52、缺陷，使其具有较好的综合性能。共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物，如塑料类、弹性体类等聚合物，以及不同种类的PE之间进行共混。PE系列的共混改性。单一组分的PE往往很难满足加工要求，而通过不同种类PE之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDPE与LLDPE共混，解决了LDPE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题；LLDPE与HDPE共混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用，因此与PE共混后，既能保持PE的原有性能，同时也可以制备出具有综合优良性能的PE。如LDPE-聚烯烃弹性体(POE)共
53、混物，当POE的质量分数为3O时，共混体系的拉伸强度达到最大值，为21.5 MPa。PE与塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韧性，但制品的强度和模量较低，与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能。但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料，一方面可以降低成本达到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如电性能、阻燃性能等，但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料，填料与PE基体的相容性和界面粘接强度是PE填充改性必须面临的问
54、题，而PE是非极性化合物，与填料相容性差，因此，必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理，在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层，起“分子桥”的作用，使填料与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有：表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料，不仅可以改善PE的性能，同时也具有十分重要的健康环保意义。2.化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能
55、基团，由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同时又增加了其新的功能。常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等。（2）共聚改性 共聚改性是指通过共聚反应将其他大分子链或官能团引入到PE分子链中，从而改变PE的基本性能。主要改性品种有乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其他烯烃（如辛烯POE、环烯烃）共聚物、乙烯-不饱和酯共聚
56、物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）等。通过共聚反应，可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团，可以起到反应性增容剂的作用。（3）交联改性 交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力，由此极大地改善了诸如耐热性、耐磨性、弹性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能，适于作大型管材、 HYPERLINK /view/3034426.htm t _blank 电缆电线以及滚塑制品等。聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联。（4）氯化及氯磺化改性 氯化聚乙烯是聚乙烯分子中
57、的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物，具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性。主要用作聚氯乙烯的改性剂，以改善聚氯乙烯抗冲击性能，氯化聚乙烯本身还可作为电绝缘材料和地面材料。氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料，属于高性能橡胶品种。其结构饱和，无发色基团存在，涂膜的抗氧性、耐油性、耐候性、耐磨性和保色性能优异，且耐酸碱和化学药品的腐蚀，已广泛应用于石油、化工等行业。（5）等离子体改性处理 等离子体是由部分电离的导电气体组成，其中包括电子、正离子、负离子，基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒
58、子。在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面，使材料表面分子的化学键被打开，并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合，在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团，由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等。1.1.5聚乙烯的应用聚乙烯是通用 HYPERLINK /view/45332.htm t _blank 塑料中应用最广泛的品种，薄膜是其主要加工产品，其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其他各种注射和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。主要用于包装、农业和交通等部门。1.薄膜低密度聚乙烯总产量的一半以上经吹塑制成薄
59、膜,这种薄膜有良好的透明性和一定的拉伸强度,广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜。也可用挤出法加工成 HYPERLINK /view/1648732.htm t _blank 复合薄膜用于包装重物。高密度聚乙烯薄膜的强度高、耐低温、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。线型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜，其强度、韧性均优于低密度聚乙烯，耐刺穿性和刚性也较好，透明性稍优于高密度聚乙烯。此外，还可以在纸、铝箔或其他 HYPERLINK /view/887021.htm t _blank 塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层，制成高分子复合材料。2.中空制品高密度聚乙烯强度较高，
60、适宜成型中空制品。可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用浇铸法制成槽车罐和贮罐等大型容器。3.管、板材挤出法可生产聚乙烯管材，高密度聚乙烯管强度较高，适于地下铺设。挤出的板材可进行二次加工，也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低发泡塑料，作台板和建筑材料。4.纤维中国称为乙纶，一般采用低压聚乙烯作原料，纺制成合成纤维。乙纶主要用于生产 HYPERLINK /view/1186929.htm t _blank 渔网和绳索，或纺成短纤维后用作絮片，也可用于工业耐酸碱织物。超高相对分子质量 HYPERLINK /view/1193700.htm t _blank 聚乙烯纤维（强度可达34G
61、Pa）,可用作 HYPERLINK /view/112183.htm t _blank 防弹背心，汽车和海上作业用的复合材料。5.杂品用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等。制造结构件时要用高密度聚乙烯。超高相对分子质量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件。1.1.6聚乙烯的简易识别方法（1）外观印象 白色蜡状，半透明，HDPE透明性更差，用手摸制品有滑腻感；LDPE柔而韧，稍能伸长，HDPE手感较坚硬。（2）水中沉浮 比水轻，浮于水面。（3）溶解特性 一般熔融后可溶于对二甲苯、三氯苯等。（4）受热表现 温度达90135以上变软熔融，315以上分解。（5）燃烧现象 易燃，离火后继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端蓝色，燃烧时熔融滴落，发出石蜡燃烧时的气味。
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