中埋式钢边氯丁橡胶止水带完全变形缝施工工法

'中埋式钢边氯丁橡胶止水带完全变形缝施工工法工法编号：RJGF(闽)—10—2010完成单位：中建七局第三建筑有限公司福建省中嘉建设工程有限公司主要完成人：赖友华林丹黄业永吴维国陈志彬1前言中埋式钢边氯丁橡胶止水带完全变形缝，是在后浇带等半完全缝形式上发展出来的一种较新型的变形缝模式，钢边氯丁橡胶止水带完全变形缝在防裂缝、防渗漏、抗错位、抗老化等方面较其它半完全缝有很大程度的提高。福州洋里污水处理厂二期工程AAO生物反应池和二沉池设置了“二横三纵”式结构全断式柔性连接变形缝，结构主体自底板、池壁、顶板及渠道分为各自独立的12块单体，全段式柔性变形缝间均采用钢边氯丁橡胶止水带连接。2特点2.0.1钢边氯丁橡胶止水带是在传统橡胶止水带基础上发展起来的一种新型材料，通过在橡胶止水带两翼设置两片钢片，可有效解决橡胶与混凝土热胀冷缩不同步的问题。2.0.2钢边氯丁橡胶止水带一般是与结构变形缝或引发缝一起设置的，它不仅可以达到止水的目的，还可以承受相邻板块约40mm以内的错位而不会出现拉裂，从而加强止水性能的发挥。3适用范围适用于各类蓄水构筑物的钢边氯丁橡胶止水带完全变形缝和橡胶止水带变形缝的施工，也可为其它形式的半完全变形缝施工提供参考。4工艺原理钢边氯丁橡胶止水带在大型蓄水池结构变形缝或引发缝起止水、隔水作用。施工时通过模板的夹持与定位钢筋的协同作用，保证钢边氯丁橡胶止水带处于设计的位置。底板中与池壁中的钢边氯丁橡胶止水带应连接成一个整体，接头处钢板间采用铆钉连接，橡胶采用热熔连接的方式。施工中被钢边氯丁橡胶止水带分隔开的区块必须错开施工，如先施工A区块，则与之相邻的B区块必须待A区块混凝土成型后方可进行（如图4.1示）。整体成型后，池内外的水就被钢边氯丁橡胶止水带相互阻隔开来，而且通过在橡胶止水带两翼9 增加钢片以增强抗变形能力，从而提高变形后的防水能力。图4.1钢边氯丁橡胶止水带设置大样图5工艺流程及操作要点5.1工艺流程钢边氯丁橡胶止水带安装连接半幅定位钢筋和模板安装设计缝定位弹线粘贴变形缝聚苯乙烯泡沫板拆除变形缝模板浇筑半幅混凝土变形缝施工结束变形缝修缝及封膏嵌缝浇筑另半幅区块混凝土5.2操作要点5.2.1设计缝定位弹线先在底板垫层上弹出每条变形缝中心线位置，并外移500mm作为施工控制线。施工中采用铅锤线来控制止水带“上S1和下S2”两个距离，及相对止水带边的宽度L1与L2是相等（图5.2.1）。图5.2.1底板变形缝控制大样图9 5.2.2半幅定位钢筋和下部模板安装对变形缝线内侧模板每隔500mm钻一个12mm的孔，往孔中插入Φ12mm的限位短钢筋，用丝铁将模板与固定钢筋固定连接。变形缝隙处模板采用18mm厚胶合板，缝加固采用50mm厚方木加固使上、下平缝。如图5.2.1所示。5.2.3钢边氯丁橡胶止水带安装连接将钢边氯丁橡胶止水带插入定位钢筋中间的凹槽内，防止止水带上、下移动，同时通过15mm×40mm的小方木嵌在止水带的凹槽内，将止水带夹紧，与模板支撑系统形成一个整体，防止钢边氯丁橡胶止水带左右移动，可以保证止水带的位置正确、固定牢固而不损伤止水带，待止水带固定后再用一条50mm厚方木将上、下两固定止水带的方木连成一整体。如图5.2.3所示。图5.2.3底板中埋式止水带固定大样图5.2.4浇筑半幅混凝土在模板安装完成后，经验收合格，即可浇筑混凝土，在浇注底板变形缝处混凝土时，宜分两次浇筑，先将止水带下方混凝土灌注密实，后浇筑止水带上方混凝土，确保下方混凝土密实和防止止水带变形；当采用泵送混凝土浇注时，应避免泵出混凝土直接冲击变形缝位置，确保浇筑过程止水带固定良好。5.2.5拆除变形缝模板当混凝土强度达到拆模要求后，即可将变形缝处模板拆除，拆除变形缝处模板，先拆除木支撑，然后拆除胶合板模板，胶合板模板应从底板变形缝角部位置开始拆除，先拆止水带以上模板，后拆止水带下部模板，下部模板应顺着变形缝方向，沿模板侧向撬开；拆模过程应严禁使用硬物对止水带进行触碰，严禁将止水带当作撬棍使力的支点，作好对外露部分止水带保护。9 5.2.6粘贴变形缝聚苯乙烯泡沫板混凝土浇筑完毕并拆模后，清理变形缝位置毛躁，使混凝土面平整，若止水带粘黏了污物必须予以清洗干净，在变形缝位置根据设计情况粘上相应厚度的聚苯乙烯硬质泡沫板，以保证变形缝的宽度，将外露部分止水带嵌入定位钢筋的中间凹槽内进入混凝土浇筑施工。如图5.2.6所示。图5.2.6相邻底板施工大样图5.2.7浇筑另半幅区块混凝土在粘贴完变形缝聚苯乙烯泡沫板后，安装待浇筑侧的限位钢筋，固定好止水带，在另半幅钢筋绑扎完成，模板安装后，浇注混凝土，混凝土浇筑步骤和要求，按照5.2.4规定。5.2.8其他操作要点1钢边氯丁橡胶止水带连接采用钢板铆接与橡胶热熔相结合的连接方式，热熔机械采用夹片式电热熔器。连接时，先切除止水带端口部分约130mm范围的橡胶，对准两端止水带的橡胶部分将钢板搭接约100mm，橡胶部分预留约30mm的宽度，钢板搭接部分用铆钉连接固定。而后将铆接好的接头放在热熔器的下夹片正中，30mm宽度部分用生橡胶片填满，盖上热熔器上夹片，通电使橡胶充分热熔粘合成型。2钢边氯丁橡胶止水带与钢板止水带连接当竖向的钢边氯丁橡胶止水带与横向施工缝的钢板止水带连接时，接缝处可能存在渗水线路，要阻断渗水线路，必须将钢边外口与钢板止水带进行焊接连接，止水带钢边内口靠橡胶内侧严禁焊接，焊接时钢边氯丁橡胶止水带钢边与橡胶连接部分在焊接时要用湿布覆盖等降温措施，以避免温度过高损坏止水带。如图5.2.8所示。9 图5.2.8变形缝与施工缝交接大样图5.3劳动力组织表5.3每个作业班组劳动力组织情况表序号工种数量用途1模板工3～5名变形缝模板安装2混凝土工5～7名变形缝混凝土浇筑3热熔工1名钢边氯丁橡胶止水带连接4普工2～4名配合止水带连接及变形缝填充、嵌缝5测量工1～2名测量、放线工作6材料与设备6.1主要材料6.1.1钢边氯丁橡胶止水带：必须有生厂厂家出具的出厂合格证，并在进场时取样复检，只有在复检各项性能指标合格后方可使用。6.1.2聚苯乙烯硬质泡沫板：选择厚度符合设计变形缝宽度要求的规则聚苯乙烯硬质泡沫板，方便安装使用。6.1.3双组份聚硫密封膏：必须有生产厂家出具的出厂合格证，并在进场时取样复检，只有在复检各项性能指标合格后方可使用。6.2主要机具表6.2主要机具一览表序号机具名称型号单位数量用途1热熔机150℃台1钢边氯丁橡胶止水带橡胶热熔连接2电钻JPS-1520台1钢边氯丁橡胶止水带钢板钻孔9 3铆枪台1钢边氯丁橡胶止水带钢板铆钉连接4电焊机ZX5-400台1钢板焊接5推式混凝土切缝机HQL10台1底板变形缝上喇叭口修缝6手持混凝土切割机K750台1墙体两侧变形缝喇叭口修缝7高压水枪12L/MIN台1变形缝清理8插入式混凝土振动棒CZ15台1变形缝混凝土振捣9平板混凝土振动器PZ22台1变形缝混凝土振捣6木工机械套1变形缝模板加固、支撑7质量控制7.1质量控制标准7.1.1施工质量应符合《地下工程防水技术规范》GB50108-2001、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）要求。7.1.2钢边氯丁橡胶止水带的物理力学性能应符合表7.1.2的规定。表7.1.2钢边氯丁橡胶止水带的物理力学性能项目硬度(邵氏A)拉伸强度(MPa)扯断伸长率(%)压缩永久变形(700C×24h)%扯裂强度(N/mm)热老化性能（700C×168h）拉伸永久变形(700C×24h拉伸100%)橡胶与钢带粘合试验硬度(邵氏A)拉伸强度(MPa)扯断伸长率(%)破坏类型粘合强度(MPa)性能指标62＋5≥18.0≥400≤35≥35≤＋8≥16.2≥320≤20橡胶破坏（R）≥67.1.3中埋式钢边氯丁橡胶止水带施工应符合下列规定：1钢边氯丁橡胶止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝的中心线重合；2中埋式钢边氯丁橡胶止水带先施工一侧混凝土时，其端模应支撑牢固，严防漏浆；3钢边氯丁橡胶止水带的接缝处应设在边墙较高位置上，不得设在结构转角处，接头宜采用热压焊；4中埋式钢边氯丁橡胶止水带在转弯处宜采用直角专用配件，应做成圆弧形，转角半径应不小于300mm，且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。7.1.4嵌缝材料嵌填施工时，应符合下列要求：1缝内两侧应平整、清洁、无渗水，并涂刷与嵌缝材料相容的基层处理剂；2嵌缝时应先设置与嵌缝材料隔离的背衬材料；9 3嵌填应密实，与两侧粘结牢固。7.2质量保证措施7.2.1根据设计要求选择相应的钢边氯丁橡胶止水带。止水带材质的选择应考虑到接触介质（如酸、碱、盐、油、溶剂及各种腐蚀所气体）对止水带的腐蚀；同时还应考虑使用条件，如温度的影响、紫外线及臭氧老化、多次重复变形等因素。钢边氯丁橡胶止水带不得有裂缝、断皮等现象，表面应平整、光洁。钢边氯丁橡胶止水带宜采用成捆的形式进行运输的，采用宽粗麻绳进行吊运，禁止采用钢丝绳直接捆扎，展开摊平时应避免出现波浪形。7.2.2钢边氯丁橡胶止水带要存放在-5℃～30℃的室内，存放位置不宜长期受紫外线光源照射，距热源的距离不小于1m，现场随用随取，放置应避免长期挤压、拉伸、以免变形，要防止与易挥发物溶液和油脂接触。7.2.3钢边氯丁橡胶止水带安装过程严禁生拉硬拽，避免与尖锐物如钢筋、铁钉等刮擦而损伤，固定止水带时，只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏本体部位。用铁丝和模板固定，都必须保证止水带定位准确，不损坏止水带有效部分，方便混凝土浇捣。7.2.4钢边氯丁橡胶止水带安装后悬挂在空中时，着力点采用木块支垫，防止尖锐物刺伤或拉裂，同时注意遮盖，防止阳光强照。7.2.5双组份聚硫密封膏被密封表面施工前要除去被粘表面的油污，附着物，灰尘等杂物，保证被粘表面干燥，平整，以防止粘接不良；密封剂的配制必须按说明书给定的配合比，将两个组份混合应达到色泽均匀无色差，混合时应防止气泡混入，同时涂双组份聚硫密封胶时应防止气泡混入，保证压实、填平密封处。双8安全措施8.0.1各类操作人员应按标准要求进行操作，施工机具、现场用电均应符合相应的标准。8.0.2热熔工必须至少戴双层手套或隔热手套进行热熔操作，防止手被烫伤。8.0.3高空作业如墙体模板安装等，应有相应作业架及防护措施，并应有符合要求的上、下通道。8.0.4严禁携带引火物进行施工，并相应配备必要的消防器材。8.0.5在蓄水池蓄水后现场还应配备救生圈等救生器材。9环保措施9.0.1加强对施工机械的维修保养，遇到漏油、漏水的机械必须修好后方可继续参与施工。9.0.2尽量减少施工机械噪声危害，注意对机械的9 经常性保养，尽量使其噪声降到最低水平，控制作业时间，减少对施工现场附近居民影响。9.0.3严禁将聚苯乙烯硬质泡沫板等施工废料直接焚烧处理。废油及钢边氯丁橡胶止水带等施工废料应进行回收后集中存放，统一处理。9.0.4应采取有效措施减少工程施工中机械拌和、施工车辆运输等产生的扬尘，防止粉尘对环境的污染。9.0.5满水试验合格后，实验用水应排放连接至允许排放的排水沟道，防止排水污染环境。10效益分析本工法可操作性强，安装简便、技术难度不大，钢边氯丁橡胶止水带安装质量容易控制，提高了施工效率；有效避免了池体钢边氯丁橡胶止水带施工过程被损坏和池体完全变形缝渗水、漏水现象，为解决变形缝、施工缝渗漏的通病提供了有效的解决方法，避免池体渗漏对环境和社会造成不良影响，有较好的社会效益。福州市洋里污水处理厂二期工程AAO生物反应池有37条变形缝和施工缝，二沉池有42条变形缝和施工缝采用钢边氯丁橡胶止水带，与传统施工方法相比可有效避免出现变形缝或施工缝上的漏水返工。变形缝和施工缝如产生漏水返工，以每处漏水返工维修费4000元，一次满水试验费用20000元计（单个池体满水蓄水需40000m3,试验费用0.5元/m3），可节省费用=4000+20000＝24000元，与传统施工方法相比该方法有效保证池体满水试验合格通过，从而节省了机械设备和人工费用的支出，获得较好的经济效益。11应用实例本工法在福清市融元污水处理厂、福州市洋里污水处理厂二期工程、四川磁峰镇磁峰水厂、四川桂花镇桂花水厂和罗源县松山围垦滩内水厂及取水建设工程项目中得到成功应用。下面以在福州市洋里污水处理厂二期工程为例作简单介绍。11.1工程概况福州市洋里污水处理厂二期工程设计日处理污水10万吨，采用A2/O工艺，总投资为1.49亿元。其中AAO生物反应池和二沉池设计混凝土强度等级为C30，抗渗等级为S6，池体满水试验渗水量为1.204L/m2·d，占允许量（2L/m2·d）的60.2%，结构设计要求钢边氯丁橡胶止水带可以承受相邻两板块达到4cm的错位而保证池体不漏、不渗。11.2施工情况福州洋里污水处理厂二期工程AAO9 生物反应池和二沉池结构主体自底板、池壁、顶板及渠道各分为12块各自独立的单体，设置了全断式柔性连接钢边氯丁橡胶止水带变形缝，所采用的钢边氯丁橡胶止水带宽50cm，其中两侧钢边外露部分宽10cm，均采用了钢边氯丁橡胶止水带完全变形缝施工技术，共施工钢边氯丁橡胶止水带近1万米。11.3工程监测与结果评价本工程两单体工程均通过了池体满水试验，通过在橡胶止水带两端增加钢片和钢片间铆钉或焊接连接极大增强止水带抗变形能力。2007年1月对AAO生物反应池进行满水试验中试验过程变形缝未发现有渗漏现象，满水试验实际渗水量为1.717L/m2·d，(规范要求小于2L/m2·d)。工程施工过程无安全生产事故发生，工程竣工验收合格并于2007年10月投入生产使用，经二年通水运行，使用正常，业主反映良好。随着国内人民生活水平和环保意识的日益提高，各地区将陆续新建一批自来水厂和污水处理厂，该工法必将具有广泛的应用前景。9 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热塑性树脂，也包括乙烯与少量α-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，但由于其为线性分子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／kJ·m-2弯曲强度／MPa41～467～20100～30012.580～9012～1740～5015～25250～550—＞7015～2560～7021～37400～130022.540～7025～4064～6730～50150～800—＞100— 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125～137℃，MDPE的熔点约为126～134℃，LDPE的熔点约为105～115℃。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38～50℃(0.45MPa，下同)，MDPE约为50～75℃，HDPE约为60～80℃。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82～100℃，MDPE约为105～121℃，HDPE为121℃，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的线胀系数约在(15～30)×10-5K-1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／℃线性膨胀系数／(×10-5K-1)比热容／J·(kg·K)-1热导率/W·(m·K)-1105～115＞30038～50-80～-5016～242218～23010.35120～125＞30050～75-100～-75———125～137＞30060～80-100～-7011～161925～23010.42190～210＞30075～85-140～-70———4.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/Ω·cm介电常数/F·m-1（106Hz）介电损耗因数（106Hz）介电强度/kV·mm-1≥10162.25～2.35＜0.0005＞20≥10162.20～2.30＜0.000545～70≥10162.30～2.35＜0.000518～28≥1017≤2.35＜0.0005＞355.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PE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80～90℃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、乙醚、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：Lowdensitypolyethylene，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0.910～0.925g/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105～115℃。LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺，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，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：HighDensityPolyethylene，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,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125～137℃，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100～-70℃，密度为0.941～0.960g/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、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、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。3.线性低密度聚乙烯英文名称：LinearLowDensityPolyethylene，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α-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0.918～0.935g/cm3。与LDPE相比，具有强度大、韧性好、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65％～70％用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名称：Mediumdensitypolyethylene，简称MDPE中密度聚乙烯是在合成过程中用α-烯烃共聚，控制密度而成。MDPE的密度为0.926～0.953g/cm3，结晶度为70％～80％，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为8～24MPa，断裂伸长率为50％～60％，熔融温度126～135℃，熔体流动速率为0.1～35g／10min，热变形温度(0.46MPa)49～74℃。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-highmolecularweightpolyethylene，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300～600万， 密度0.936～0.964g/cm3，热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能，如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用，而且，超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异，在-40℃时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269℃下使用。超高相对分子质量聚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粘度高达108Pa·s，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、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。①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。②PE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、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℃。 ③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。④PE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。⑤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，降低制品的力学性能。⑥收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.5％～5.0％)，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。⑦软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。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。①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。②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PE／LGF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52.5MPa和52kJ／m。③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。④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。①PE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。②PE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21.5MPa。③PE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、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，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。超高相对分子质量聚乙烯纤维（强度可达3～4GPa）,可用作防弹背心，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90～135℃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。'