基本特性
高密度ポリエチレン is an opaque, white, waxy material with a density lighter than water (0.941–0.960 g/cm³). It is soft and tough—stiffer and slightly less extensible than LDPE. It is non-toxic and odorless.
燃焼特性
燃えやすく、火元を離しても燃え続ける。炎は上部が黄色、下部が青色。燃焼中は滴下しながら溶け、黒煙は出ず、パラフィンのような臭いを放つ。.
主な利点
- 酸、アルカリ、多くの有機溶剤に耐性がある。
- 優れた電気絶縁性
- 低温でも靭性を維持
- LDPEより高い表面硬度、引張強さ、剛性；PPに近い；PPより強靭だがPPより表面光沢が劣る
主な制限事項
- エンジニアリング・プラスチックに比べて機械的特性が劣る。
- 変形、老化、脆性（PPよりは脆くないが）、応力割れを起こしやすい。
- 表面硬度が低く、傷がつきやすい
- 印刷が難しい（表面コロナ処理が必要）、電気メッキができない、表面に光沢がない
代表的なアプリケーション
- 押し出し： 包装用フィルム、ロープ、織物袋、漁網、水道管
- 射出成形： 低価格の日用品およびハウジング、非荷重部品、トート、回転クレート
- 押出ブロー成形： 容器、中空製品、ボトル
射出成形
高密度ポリエチレン is used in countless applications, from reusable thin-wall drink cups to 5ガロン 缶で、国内HDPE消費量の約5分の1を占めている。射出グレードのメルトインデックス（MI）は通常5～10である。より強靭で低流動性のグレードと、より加工しやすく高流動性のグレードがある。用途としては、薄肉消費者包装や食品包装、丈夫で耐久性のある食品缶や塗料缶、小型エンジン用燃料タンクなどの高ESCR用途がある。 ~90ガロン ゴミ箱。.
特徴
典型的な融点 142 °C; 分解 300 °C. .加工可能な射出温度範囲が広い。加工温度は通常 180-230 °C. .オレフィンであるHDPEは吸湿性がなく、一般に乾燥の必要はない。 60 °C 1時間 を使用して表面の水分を除去する。溶融粘度が高く、流動長比が低いため、薄肉部品はショートショットする可能性があり、ゲートとランナーは比較的大きくする必要がある。部品は静電気を帯びやすく、表面の埃を拾いやすい。典型的な例 成形収縮率 ≈ 16‰ (1.6%); フラッシュ限界 0.05 mm.
パフォーマンス
高密度ポリエチレン offers good heat and cold resistance, chemical stability, high rigidity and toughness, and solid mechanical strength. Dielectric properties and ESCR are good. Compared with LDPE, HDPE has higher hardness, tensile strength, and better creep resistance; abrasion resistance, electrical insulation, toughness, and low-temperature performance are all good (overall insulation slightly inferior to LDPE). Chemically stable—insoluble in organic solvents at room temperature; resistant to acids, alkalis, and various salts. Films have low permeability to water vapor and air and low water absorption. Aging resistance is poor and ESCR is inferior to LDPE; thermal-oxidative degradation reduces properties, so antioxidants and UV absorbers are added. HDPE film has a relatively low heat-distortion temperature under load—consider this in application.
製造工程
PEは通常、次のような方法で製造される。 スラリー または 気相 を経由することはあまりない。 溶液相. .これらの発熱反応には、エチレンモノマー、α-オレフィンコモノマー、触媒系（多くは多成分）、炭化水素希釈剤が関与する。水素と特定の触媒は、分子量を制御するために使用される。.
スラリー反応器は通常、攪拌タンクか、より一般的には、スラリーを循環させる大型ループ反応器である。エチレン/コモノマーと触媒が接触すると、PE粒子が形成される。希釈剤を除去した後、粒子／粉末を乾燥させ、添加剤を加えてペレットにする。二軸押出機を備えた最新のラインでは、次のような生産が可能である。 >40,000ポンド/時 のPEである。新しい触媒は、新しいHDPEグレードの性能を向上させた。.
一般的な触媒ファミリーは2つある。 酸化クロム そして チタン化合物/アルキルアルミニウム（チーグラー・ナッタ）. .フィリップスの触媒は通常、次のようなものを与える。 ミディアム MWD；チーグラー・ナッタ触媒が与える 狭い MWD。二重反応器セットアップでナローMWDポリマーに使用される触媒は、次のようなものも製造できる。 ブロードMWD のグレードがある。例えば、分子量の著しく異なる製品を製造する2つの反応器を直列に並べると、次のようなものが得られる。 二峰性 MWDが非常に広いポリマー。.
分子量、メルトインデックス、MWD
- 分子量（Mw）： 大体 40,000-300,000 粘度は試験温度とせん断速度にも依存する。Mwはレオロジーまたは分子量測定によって特徴付けられる。.
- メルトインデックス（MI、230℃/2.16kg）： 大体 100 → 0.029g/10分 Mwが高いほど（MIが低いほど）、溶融強度、靭性、ESCRは向上するが、加工はより厳しくなる（圧力／温度が高くなる）。.
- 分子量分布（MWD）： 触媒とプロセスによって狭いものから広いものまで様々。一般的な指標は多分散性（HI = Mw/Mn）で、通常 4-30 HDPE用。狭いMWDは、成形時の反りを低減し、衝撃性を向上させる。中〜広幅のMWDは押出成形性を向上させ、非常に広幅のMWDは溶融強度と耐クリープ性を高めることができる。.
添加物
- 抗酸化物質： 加工中の劣化や使用中の酸化を防ぐ。.
- 帯電防止剤： ほこりや土の付着を抑えるため、多くの包装グレードに使用されている。.
- スペシャル・パッケージ： 例：ワイヤー/ケーブル用の銅抑制剤。.
- UV/耐候性： 屋外での使用には、UV安定剤またはカーボンブラックを添加してください。UV安定剤やカーボンブラックを添加していないPEは、屋外での連続使用は推奨されません。高グレードのカーボンブラックは、屋外のワイヤー／ケーブル、ライナー、パイプに優れた耐紫外線性を与えます。.
射出成形：パラメータガイド
バレル温度プロファイル (カッコ内は代表的な設定値）
- フィードゾーン： 30-50 °C (50 °C)
- ゾーン1： 160-250 °C (200 °C)
- ゾーン2： 200-300 °C (210 °C)
- ゾーン3： 220-300 °C (230 °C)
- ゾーン4： 220-300 °C (240 °C)
- ゾーン5： 220-300 °C (240 °C)
- ノズル： 220-300 °C (240 °C)
一般的な設定と注意事項
装置標準的な3ゾーンスクリュー（代表的なもの L/D ≈ 25:1).パッケージングには、専用のミキシング・シャー・セクションを備えたスクリューを使用する。.
ショットサイズの利用： 35%-65%
流れの長さ対壁の厚さ（L/t）： 50:1-100:1
溶融温度： 220-280 °C
バレルホールド／浸漬： ≈220 °C
金型温度： 20-60 °C
射出圧力： 80～140MPa（800～1400バール）; 薄肉包装の場合、最大で 180MPa（1800バール）
パッキング/保持圧力： 30%-60% 射出圧力（HDPEは著しく収縮する。）
背圧： 5～20MPa（50～200バール）; 低すぎると、部品重量や色のばらつきの原因となる。
射出速度： 高い 薄肉包装用；; ミディアム は他の部品に適していることが多い。
スクリュー速度： 高い 線速度 1.3 m/s冷却終了前に可塑化が完了するようにする。
計量ストローク： 0.5-4 D (最小-最大）；; 4 D 十分な滞留時間を確保
クッション（残留）： 2-8 mm, ショットサイズとスクリュー径による
予備乾燥： 不要; 保管状態が悪く、乾燥している場合 80 °C × 1時間
リグラインド最大 100% 再使用可能
収縮： 1.2%-2.5%; 反りが発生しやすい。 24 h
ゲート/ランナーピンゲート、加熱ホットランナー、絶縁ランナー、または内部ゲートブシュ；比較的小さな断面が薄肉部に適している；ダウンタイム中の特別なパージが不要；PEは温度上昇に耐える
バルク供給・プロジェクト供給
- カスタムオプション： 厚さ、サイズ、色、寸法加工、CNC加工（ご要望に応じて）
- 品質： 安定したバッチ、寸法検査および表面検査（記録あり）
- 梱包： フィルム保護、パレット/クレート梱包、輸出表示
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