当聚乙烯向高性能化方向发展
聚乙烯向高性能化方向发展
聚乙烯(PE)是通用合成树脂中产量仅次于聚丙烯的品种,主要包 括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯 (HDPE)及一些具有特殊性能的产品。其特点是价格便宜,性能较好, 可广泛用于工业、农业、包装及日常生活中,在塑料工业中占有举足轻 重的地位。
据统计,2000年世界PE生产能力为5685万吨,产量为4828万吨,预 计到2005年世界聚乙烯树脂生产能力和产量将分别达到6786依托骨干企业万吨和5836 万吨。
生产工艺推陈出新高压法生产LDPE该方法是PE树脂生产中工业化最 早、生产技术最成熟、用途广、产量大的方法。自1942年英国ICI公司实 现工业化生产以来,经过近60年的发展,釜式法和管式法工艺技术均已 成熟,目前,这两种生产工艺技术并存。发达国家普遍采用管式法生产 工艺。此外,国外各公司普遍采用的是低温高活性催化引发聚合体系, 可降低反应温度和压力,如叔丁基过氧化特戊酸酯、叔丁基过氧化癸酸 酯等。目前,高压法LDPE生并且在倒排文件数据构造上很简单完结产技术的新突破是金属茂活性中心均相催化 剂的推广应用。今后,高压法生产LPDE将朝着大型化、管式化和自动化 水平更高的方向发展,以进一步节能降耗,提高质量和产量。
低压法生产HDPE和LLDPE主要采用钛系和铬系催化剂。欧洲和日本多 采用齐格勒型钛系催化剂,而美国则多采用铬系催化剂。美国UCC公司20 世纪80年代后又发展了钛改性铬系催化剂,并将传统浆液法Ti-Mg催化 剂用于流化床获得成功。
低压法生产PE主要采用浆液聚合、溶液聚合和气相聚合三种方法。 而新开发的液-气相聚合工艺是一种能生GB/T 9647⑵003等等产粒状PE树脂的很有发展前途 的工艺。气相法生产PE树脂不用溶剂,工艺简单、流程短、投资少、生 产成本低,产品品种可在宽范围内调节,因而也具有较强的竞争力。
在聚乙烯树脂聚合过程中,催化剂仍然是关系PE发展的核心问题之 一。20世纪70年代后,由于众多高效催化剂开发出来并在工业中得到应 用,PE生产技术出现了快速的发展。气相聚合成为PE树脂发展的主流, 全密度PE技术开发相当活跃,PE产品正向高性能化方向发展。
新产品不断涌现国外在新产品开发方面进行了大量的工作,除了开 发LDPE共聚产品、超低密度聚乙烯(VLDPE/ULDPE)、高分子量高密度 聚乙烯(HMWHDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)外,还开发了非晶聚 烯烃但新材料园区主导产业不突出和高碳α-烯烃共聚的LLDPE树脂。
应用范围日趋扩大高压法LDPE树脂主要用于薄膜、挤出涂层和注塑 成型;LLDPE树脂因结晶度比LDPE树脂高,强度高,机械性能好,所以适 合用作化学容器及垃圾袋、重包装袋和电缆护套等;HDPE在PE树脂中模 量最高,由于它对油脂阻隔性好、韧性好、机械强度高、耐开裂性能 好、使用温度高,所以适合用作各种模塑、吹塑、注塑和薄膜等制品。
我国PE树脂开发始于20世纪50年代末,经过几十年的发展,目前我 国已建成PE装置23套,总生产能力为235.8万吨/年,1985年至1997年PE 产量年均增长率为15.5%,预计到2005年,PE产量可达到492万吨, LDPE、LLDPE和HDPE产量分别为128万吨、155万吨和209万吨。我国PE树 脂主要用于薄膜,其次是包装制品、注塑品、管材、单丝和编织袋。目 前,正在推广应用的还有大中空容器、管材和电缆。
目前我国在PE树脂开发方面与国外相比还存在着较大的差距。今 后,应进一步扩大生产规模,提高产品质量,增加新品种;加强催化剂 研究,特别是双功能催化剂、双金属催化剂及均相可溶性茂金属催化剂 的研究;继续加强浆液法HDPE工艺、气相法全密度聚乙烯工艺及PE专用 树脂和专用料品种牌号的研究开发,以及光盘专用非晶聚烯烃树脂和纳 米通讯聚乙烯树脂制品的开发等。同时,加强双功能可控解PE地膜的研 究开发工作。
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