高密度聚乙烯（HDPE）无毒，价廉，质轻，优异的耐湿型及化学稳定性，易成型加工，是广泛应用的塑料材料之一。但HDPE制品受韧性不够高、硬度低、环境应力开裂能差等限制，不能广泛用作结构材料。因此，对HDPE进行增韧改性研究，开发高强高韧HDPE共混材料已经变得相当重要。本文介绍了HDPE的性质参数、牌号分类等基本理论，总结了HDPE的应用和发展趋势，继而阐述了增韧改性的一些理论及方法。最后通过实验的方法验证HDPE添加纳米刚性例子增韧改性的机理。以期通过对该理论的理解和深入探讨以达到HDPE管道在低温下增韧改性的目的。

1.HDPE简介

高密度聚乙烯，英文名称为“High Density Polyethylene”，简称为“HDPE”。聚乙烯（PE）是结构最简单的高分子聚合物，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。PE通过乙烯CH2=CH2加聚而成，PE的性能取决于它的聚合方式。

分子结构以线型结构^[1]为主，支链极少，密度高（0.941-03965g/cm3），结晶度达80～90% ，非极性的热塑性树脂，分子量在200,000到500000 ，软化点为125～135℃，脆化温度 -70℃，使用温度可达100℃，熔点约131℃。不同的催化剂^[2]被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。在中等压力（15-30大气压），有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯（HDPE）。这种条件下聚合的PE 分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。

2.HDPE的物理化学性能

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。

断裂伸长率是聚乙烯树脂的一个重要质量指标^[3]，它不仅对挤塑加工性能有明显影响，对注塑、吹塑制品的使用性能也有一定影响。HDPE基本的物性参数有：熔融指数（MFR）、密度（D）、分子量分布（MWD）、分子量（MW）和和添加剂。其中前三项是影响HDPE断裂伸长率的主要因素。各种等级HDPE的独有特性是这几种基本变量的适当结合，不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。在实际生产中，通过改变这几个基本物性参数来实现对其它使用特性的控制。

HDPE在管材方面的应用：HDPE作为导气管的材料，近年来在竞争中取代了钢管。在联邦德国、新设备总数中约有50%在为地方配气站生产HDPE导气管。起决定性的乃是与钢管相比HDPPE管的安装费用低得多。在地板暖气管方面,以前主要使用PP共聚物,现在则转为使用交联HDPE（VPE）,而尤其趋于使用辐射交联。

但HDPE制品受韧性不够高、硬度低、环境应力开裂能差等限制，不能广泛用作结构材料。而其冲击性能低是HDPE难以充当结构材料的主要原因。因此，对HDPE进行增韧改性研究，开发高强高韧HDPE共混材料已经变得相当重要。然而用橡胶等弹性体做改性剂来提高HDPE的韧性，往往以牺牲HDPE的强度、刚性、尺寸稳定性、耐热性及加工性能为代价。而近年来发展起来的用刚性粒子（RF，包括刚性有机粒子ROF和刚性无机离子RIF）增韧HDPE，不但可使HDPE的韧性提高，同时还可以使其强度、模量、热变形温度、加工性能等得到改善，显示了增韧增强的复合效应。

多年来研究者们一直致力于对HDPE的接枝、交联、填充、共混改性等方面的研究，以期开发出高刚性、高强度、高耐热性、低成本的聚烯烃基材料。因此，有关聚烯烃的理论和技术正在迅速发展。

宝之石专注于：超高分子UPE板，酚醛树脂电木板，透明PC板