聚乙烯 (PE) 广泛用于不同领域以及各种工业和家庭用途。聚乙烯材料的分析对于确保这些特性的存在和适用性以有效实现材料应用的目标至关重要。

由于聚乙烯材料的重要性和广泛应用，近年来已经开发了复杂的分析技术来帮助研究和改善其特性。分析聚乙烯时，参数通常取决于材料的特定应用。然而，聚合物碳链的密度和异构性始终是分析的主题。

聚乙烯的应用

聚乙烯的主要和最全面的应用是作为包装材料。美国环境保护署 (US EPA) 报告称，全球每年生产约 1 亿件由聚乙烯制成的塑料包装材料。

此外，聚乙烯还大量生产并用于制造钓鱼网和运动网、电线和电子外壳、水壶和盘子等家用器具以及绳索的生产。由于聚乙烯的绝缘性能，它被广泛用于汽车和电气领域。在医疗实践中，聚乙烯也用于一些外科手术，特别是用于缝合伤口和切口。

聚乙烯的性质

聚乙烯的物理和化学性质是其分析的基础。聚乙烯的基本性能包括：

机械强度低：这使聚乙烯具有独特的重量轻，使其适合用作包装材料。

高延展性：聚乙烯的延展性很强，在高温下可以打成任何形状。

蜡质性质：这使得它非常适合用作包装敏感产品的液体和密封材料。

导电性：聚乙烯是纯绝缘体。这使其适用于套管导电材料和包装。

耐化学降解：聚乙烯相对耐化学侵蚀，使其适合作为包装材料。

结晶性质：聚乙烯具有半结晶性质。低密度聚乙烯的结晶度约为 35%，而高密度聚乙烯的结晶度约为 80%。

聚乙烯是聚合反应的产物，其中多个乙烯 单体在催化剂的存在下进行缩聚以构建称为聚乙烯的乙烯化合物聚合物。该反应是高度放热的。

在支化聚乙烯中，CH 2 = CH 2中的双键可以在催化剂的帮助下断裂，形成另一个碳-氢键的连接，从而产生相当大的乙烯聚合物分子。交联聚乙烯，通常称为PEX或XPE，是一种特殊类型的聚乙烯，具有较高的密度和机械强度。它通常用于管道系统和通风技术的建设。

聚乙烯 (PE) 分析

目前阐明聚乙烯的结构和化学特性的程序在其后续应用中是一个复杂的挑战。热分析是一种流行且广泛研究的用于表征 PE 的技术。影响方法选择的一个流行特性是总是影响熔化行为的密度。下一节回顾了其中一些方法，以讨论 PE 分析的当前趋势。

在美国质谱学会杂志上发表的一项研究中，通过热分析-光电离质谱法对支化的表征表明，热相关分析技术在研究聚乙烯材料的性质方面具有出色的效率。本分析研究了改善聚乙烯材料支化的效果和方法。

在这项研究中，作者将热分析与单光子电离质谱 (STA-SPI-MS) 相结合。使用 DSC 和质量损失观察聚乙烯样品的熔点和热解点。这是基于结晶度和熔点信息暗示聚乙烯中的支化这一事实。使用 SPI-MS 分析放出的气体以从样品中获得特定的分子量信息。总和光谱中的化学位移也用于显示光谱模式，证实了所分析的不同聚乙烯材料结构的多样性。还应用主成分分析来揭示不同样品的分子指纹。

在《亚洲化学杂志》上发表的另一项研究中，作者报告了使用傅里叶变换红外光谱（FTIR 光谱）对高密度聚乙烯进行的定性分析。该技术用于完成高密度聚乙烯聚合物的定性分析。FTIR 用于分析标准 HDPE 样品的重复单元的分子结构。标准样品是针对 FTIR 中指定的振动模式计算的。将相同的方法应用于研究中的 HDPE 样品，并评估异同，以确定聚乙烯的分子结构。该方法对于测量高密度聚乙烯样品的纯度非常可靠。

在聚乙烯分析中使用热方法是一种稳健的方法。这些方法使用高选择性技术来达到阐明聚乙烯材料性能的合理准确度。这些测试可以让制造商很好地了解如何操纵聚乙烯材料以实现生产目标。