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聚乀烯如何制作? 聚烯烃是什么东西?

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聚乙烯按聚合压力可以分为高压法、中压法、低压法;按介质来分可以分为淤浆法、溶液法、气相法。
高压法用来生产低密度聚乙烯,这种方法开发得早,用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展,其增长速度已大大落后于低压法。低压法就其实施方法来说,有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯,而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯,还可通过加共聚单体,生产中、低密度聚乙烯,也称为线型低密度聚乙烯。各种低压法工艺发展很快。中压法仅菲利浦公司至今仍在采用,生产的主要是高密度聚乙烯。

高压法
用氧或过氧化物等作引发剂,使乙烯聚合为低密度聚乙烯的方法。乙烯经二级压缩后进入反应器,在压力100~300MPa、温度200~300℃及引发剂作用下聚合为聚乙烯,反应物经减压分离,使未反应的乙烯回收后循环使用,熔融状的聚乙烯在加入塑料助剂后挤出造粒。
所用聚合反应器有管式反应器(管长可达 2000m)和釜式反应器两种。管式法流程的单程转化率20%~34%,单线年生产能力100kt。釜式法流程的单程转化率20%~25%,单线年生产能力180kt。

低压法
分淤浆法、溶液法和气相法三种,除溶液法外,聚合压力都在2MPa以下。一般步骤有催化剂的配制、乙烯聚合、聚合物的分离和造粒等。
①淤浆法 生成的聚乙烯不溶于溶剂而呈淤浆状。淤浆法聚合条件温和,易于操作,常用烷基铝作活化剂,氢气作分子量调节剂,多采用釜式反应器。由聚合釜出来的聚合物淤浆经闪蒸釜、气液分离器到粉料干燥机,然后去造粒(图4)。生产过程中还包括溶剂回收、溶剂精制等步骤。采用不同的聚合釜串联或并联的组合方式,可以得到不同分子量分布的产品。

聚乙烯
②溶液法 聚合在溶剂中进行,但乙烯和聚乙烯均溶于溶剂中,反应体系为均相溶液。反应温度(≥140℃)、压力(4~5MPa)较高。特点是聚合时间短,生产强度大,可兼产高、中、低三种密度的聚乙烯,能较好地控制产品的性质;但溶液法所得聚合物分子量较低,分子量分布窄,固体物含量较低。
③气相法 乙烯在气态下聚合, 一般采用流化床反应器。催化剂有铬系和钛系两种,由贮罐定量加入到床层内,用高速乙烯循环以维持床层流态化,并排除聚合反应热。生成的聚乙烯从反应器底部出料(图5)。反应器的压力约2MPa,温度85~100℃。气相法是生产线型低密度聚乙烯最主要的方法,气相法省去了溶剂回收和聚合物干燥等工序,且比溶液法节省投资15%和操作成本10%。为传统高压法投资的30%,操作费的1/6。因而得到了迅速发展。但气相法在产品质量及品种上有待进一步改进。

中压法
用负载于硅胶上的铬系催化剂,在环管反应器中,使乙烯在中压下聚合,生产高密度聚乙烯。
加工和应用  可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工,广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。在实际生产中,为了提高聚乙烯对紫外线和氧化作用的稳定性,改善加工及使用性能,需加入少量塑料助剂。常用的紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是优良的紫外线屏蔽剂。此外,还加入抗氧剂、润滑剂、着色剂等,使聚乙烯的应用范围更加扩大。

生产工艺
世界上拥有聚乙烯技术的公司很多,拥有LDPE技术的有7家,LLDPE和全密度技术的企业有10家,HDPE技术的企业有12家。从技术发展情况来看,高压法生产的LDPE是PE树脂生产中技术最成熟的方法,釜式法和管式法工艺技术均已成熟,这两种生产工艺技术同时并存。国外各公司普遍采用低温高活性催化剂引发聚合体系,可降低反应温度和压力。
高压法生产LDPE将向大型化、管式化方向发展。而低压法生产HDPE和LLDPE,主要采用钛系和络系催化剂,欧洲和日本大多采用钛系催化剂,而美国大多采用络系催化剂。
世界上主要应用的聚乙烯生产技术共用11种,我国的PE生产工艺有8种。
(1)高压管式和釜式反应工艺
(2)三井化学低压淤液法CX工艺
(3)BP气相法Innovene生产工艺
(4)雪佛龙-菲利蒲斯公司双环管反应器LPE工艺
(5)北欧化工北星(Bastar)双峰工艺
(6)低压气相法Unipol工艺
(7)巴赛尔聚烯烃公司Hostalen工艺
(8)Sclartech溶液法生产工艺
催化剂技术:催化剂是PE工工艺关键部分,也是其技术开发的焦点。特别是1991年茂金属催化剂在美国实现了工业化,使得PE生产技术进入了新的发展阶段。

工业现状
世界各大PE生产企业大都已涉足茂金属PE(mPE)生产领域,如陶氏化学、伊士曼、旭化成、阿托菲纳、雪佛龙-菲利浦斯等公司。
日本旭化成化学购买陶氏化学的茂金属催化剂专利Insite,采用淤浆法生产工艺生产茂金属高密度聚乙烯(mHDPE),牌号为Creolex。由于性能优越,mPE1995年进入商业化发展以来,全球mPE树脂的消费量每年翻一番。预计到2010年,全球mPE产能将达到1700万吨,其中:mLLDPE为700万吨、mHDPE为600万吨。
E催化剂已经发展到第三代,日本三井化学和陶氏化学合作开发出新一代茂金属(Post-metallocene)催化剂。与传统茂金属和Z-N型催化剂不同,该催化剂可使极性单体如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等与烯烃共聚,从而可用于开发具有粘结性、耐油性及气体阻隔性能的全新聚烯烃树脂。
我国非常重视PE生产技术,PE生产技术创新一直被列入国家技术创新计划项目。针对国内PE生产以气相法工艺为主,产品牌号切换困难、过渡料多的问国内PE生产企业纷纷开展了以现有聚乙烯生产技术改造为依托,气相法聚乙烯冷凝、超冷凝工艺和淤浆法聚乙烯外循环工艺的开发工作,并取得实效。
我国Uuipol工艺的大部分生产装置已经采用国产冷凝技术进行了改扩建,产量已经超出装置原设计能力120%~200%。
薄膜 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(见彩图)。也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。1975年以来,高密度聚乙烯薄膜也得到发展,它的强度高、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,透明性虽较差,仍稍优于高密度聚乙烯。
中空制品  高密度聚乙烯强度较高,适宜作中空制品。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。
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泡沫塑料,作台板和建筑材料(见建筑用高分子材料)。
杂品  用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、也可用于工业耐酸碱织物。已研制出超高强度聚乙烯纤维(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。人造花卉、周转箱(见彩图)、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。
聚乙烯改性
聚乙烯的改性品种主要有氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、交联聚乙烯和共混改性品种。
氯化聚乙烯 以氯部分取代聚乙烯中的氢原子而得到的无规氯化物。氯化是在光或过氧化物的引发下进行的,工业上主要采用水相悬浮法来生产。由于原料聚乙烯的分子量及其分布、支化度及氯化后的氯化度、氯原子分布和残存结晶度的不同,可得到从橡胶状到硬质塑料状的氯化聚乙烯。主要用途是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 当聚乙烯与含有二氧化硫的氯作用时,分子中的部分氢原子被氯和少量的磺酰氯(-SO2Cl)基团取代,就得到氯磺化聚乙烯。主要的工业制法为悬浮法。氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化学腐蚀、耐油、耐热、耐光、耐磨和抗拉强度较好,是一种综合性能良好的弹性体,可用以制作接触食品的设备部件。
交联聚乙烯 采用辐射法(X射线、电子射线或紫外线照射等)或化学法(过氧化物或有机硅交联)使线型聚乙烯成为网状或体型的交联聚乙烯。其中有机硅交联法工艺简单,操作费用低,且成型与交联可分步进行,宜采用吹塑和注射成型。交联聚乙烯的耐热性、耐环境应力开裂性及机械性能均比聚乙烯有较大提高,适于作大型管材、电缆电线以及滚塑制品等。
聚乙烯的共混改性  将线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯掺混后,就可用于加工薄膜及其他制品,产品性能比低密度聚乙烯好。聚乙烯和乙丙橡胶共混可制得用途广泛的热塑性弹性体。
茂金属聚乙烯
茂金属聚乙烯是一种新颖热塑性塑料,是90年代聚烯烃工业最重要的技术进展,是继LLDPE生产技术后的一项重要革新。由于它是使用茂金属(MAO) 为聚合催化剂生产出来的聚乙烯,因此,在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。茂金属催化剂用于合成茂金属聚乙烯独特的优良性能和应用,引起了市场的普遍关注,许多世界著名大型石化公司投入巨大人力、物力竞相开发和研究,成为聚烯烃工业乃至整个塑料工业的热门话题。
早期,茂金属催化剂用于乙烯聚合只能得到分子量为2~3万的蜡状物,而且催化活性不高,没有实用意义,因而没有引起重视和推广。直到1980年,德国汉堡大学Kaminsky教授发现用二茂基氯锆(CP2ZrCl2)和甲基铝氧烷(MAO)组合的共催化剂在甲苯溶液中进行乙烯聚合,催化剂活性能高达106g-PE/g-Zr,反应速度与酶反应速度相当。MAO是二甲基铝和水在聚合体系以外条件下合成的高齐聚度甲基铝氧烷。Kaminsky教授的发现给茂金属催化剂研究注入了活力,吸引了众多公司参与开发和研究,并取得了相当大的进展。1991年美国埃克森(Exxon)公司首次实现了茂金属催化剂用于聚烯烃工业化生产,生产出第一批茂金属聚乙烯(mPE),其商品名是“Exact”。
茂金属聚烯烃中以mPE的发展最快和较成熟,主要品种为线型低密度聚乙烯(LLDPE)和甚低密度聚乙烯(VLDPE)。mPE有两个系列,一类是以包装领域为主要目标的薄膜用品级,另一类是以辛烯-1为共聚单体的塑性体,称为POP(Polyolefine Plastmer)。mPE薄膜品级具有较低的熔点和明显的熔区,并且在韧性、透明度、热粘性、热封温度、低气味方面等明显优于传统聚乙烯,可用于生产重包装袋、金属垃圾箱内衬、食品包装、拉伸薄膜等。
茂金属线型低密度聚乙烯消费量占线型低密度聚乙烯总消费量的15%左右,预计到2010年这一比例将达到22%。据统计,世界上茂金属聚乙烯年产量约为1500多万吨,其中用于食品包装领域的产品约占总消费量的36%,非食品包装约占47%,其他方面(医药、汽车和建筑等)约占17%。
聚乙烯在合成树脂中产量最大、发展最快、品种开发最活跃,能否实现聚乙烯的高性能化,很大程度上取决于催化剂的性能。茂金属催化剂具有优异的催化共聚能力,它能使大多数共聚体与乙烯共聚,并且能够使极性单体催化聚合,而使用传统催化剂很难实现;在环烯聚合方面,传统催化剂只能开环聚合,而用茂金属催化剂能双键加成聚合。
因为许多发达国家纷纷采用茂金属线型低密度聚乙烯替代常规的线型低密度聚乙烯,今后茂金属线型低密度聚乙烯的年均消费增长率将高于线型低密度聚乙烯,达到15%。未来发达国家线型低密度聚乙烯产量增长的近一半将来自于茂金属线型低密度聚乙烯,预计美国市场茂金属线型低密度聚乙烯需求量将增长至2009年的134万吨。

聚烯烃是什么东西?~

烯烃的聚合物。由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称
简称PE,是乙烯烃聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量 α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差,可以通过添加相应的助剂来改善其性能。聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛,主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等,并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt,在建装置能力为3.16Mt。
近年来在核物理,天体物理,反应堆运行中运用聚乙烯作为漫化剂来测量中子,对核物理的研究做出了自己的贡献。
聚丙烯
英文名称polypropylene(PP)
聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂,具有比重小、无毒、易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等有点,在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,国内消费量仅次于聚乙烯位列第二位。

聚丙烯分子中不存在极性基因,材料表面吸附能力很差;表面张力小,难于粘接。据报道,目前适于聚烯烃的粘接剂有:EVA热熔胶、丙烯酸压敏胶、改性乙烯基橡胶类等近年来,随着聚丙烯生产技术的进步,世界各大公司不断加大应用研究力度,开发出一大批新的聚丙烯产品,大大拓宽了聚丙烯的应用范围,并开辟了新的应用领域。目前,开发的聚丙烯新产品主要包括高熔体强度、高透明、高结晶度、高流动性聚丙烯等,这些产品广泛应用于包装、汽车、家电和建筑等方面。
聚1-丁烯
1-丁烯的聚合物。熔融温度为134.7℃,密度约0.91克/厘米3。性质与聚乙烯、聚丙烯相似。可用齐格勒-纳
聚烯烃
塔催化剂将1-丁烯在汽油中聚合而成。20世纪60年代开始工业生产,近年来开发了气相聚合的生产方法。其制品的耐蠕变性和耐应力开裂性优异。用它制作的管道,可在-25~100℃使用而不开裂。其晶型有两种:初成型的制品,结晶为螺旋4/1型,质较软且易变形;在常温下放置后,结晶逐渐变为螺旋3/1型,性能有所改善。聚1-丁烯可用挤出、吹塑和注射等工艺加工成型。主要用途为制作管材。还用于制作板材、容器、透明薄膜、垫圈和单丝等。
聚4-甲基-1-戊烯
4-甲基-1-戊烯的聚合物。结构式如右图
聚4-甲基-1-戊烯
它是最轻的合成树脂。 相对密度为 0.83,熔融温度约240℃;透明度达90%;绝缘性好,体积电阻与聚四氟乙烯相仿;耐腐蚀,但耐光氧老化性差;耐冲击性和耐应力开裂性较低;透气率高,约为聚乙烯的10倍。其制法为定向聚合。其树脂可用注射和挤出工艺加工成型,用于制作化学仪器、医疗器具、耐热光学仪器、电子器件、绝缘材料、纤维和包装材料等。

EPS即可发性聚苯乙烯。
EPS板(又称苯板)是可发性聚苯乙烯板的简称。是有原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品,又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品,工业铸造等领域。也可用于展示会尝商品橱、广告招牌及玩具之制造。目前为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。

相关要点总结:

17396872486:分子量10000左右的聚苯乙烯主要作哪方面用途?
崔厚答:聚苯乙烯的经常被用来制作泡沫塑料制品。聚苯乙烯还可以和其他橡胶类型高分子材料共聚生成各种不同力学性能的产品。日常生活中常见的应用有各种一次性塑料餐具,透明CD盒等等。发泡聚苯乙烯(保丽龙)于建筑材料使用上,自2003年广泛使用于中空楼板隔音隔热材。耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)耐冲击性聚苯乙烯是通过在...

17396872486:聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯能用于制作喝水的杯子吗?
崔厚答:聚丙烯完全可以做杯子,达到食品级的聚丙烯还要耐热,这种材料有很多,装热水没问题的 用高密度聚乙烯做杯盖也不是不行的,只是用的人比较少.一般还是用聚丙烯 聚苯乙烯做外层隔热,选取GPPS做外层隔热完全没有问题

17396872486:聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯能用于制作喝水的杯子吗?
崔厚答:三者都行。但是聚苯乙烯由于tg温度小于前两只能盛放冷水和温水,开水容易变形。

17396872486:泡泡水如何制作才能吹出泡泡
崔厚答:制作能吹出泡泡的泡泡水的方法如下:1、2份洗涤剂,6份水和1~4份的甘油。减缓泡泡消失的方法:水的蒸发很快,水蒸发时,泡泡表面一破,泡泡就消失了,因此,在泡泡溶液里必须加进一些物质,防止水的蒸发,这种具有收水性的物质叫做吸湿物。甘油是一种吸湿液体,它与水形成了一种较弱的化学黏合,...

17396872486:聚四氟乙烯垫片用途有哪些?
崔厚答:膨体板材OTH2110是使用聚四氟乙烯膨化制作而成的,这是一种具有高密封性的垫板,这种垫板不含有任何的额粘接剂以及添加剂。而且具有很好的性能,具有很强的抗化学腐蚀的性能,还有很好的抗蠕变冷流性能,这种垫板的柔韧性非常好。还具有耐高温型以及自润滑性等等。改性板材OTH2120,原料采用聚四氟乙烯,...

17396872486:管壳式换热器中的折流板(也叫隔板)以用聚四氟乙烯制作吗?
崔厚答:管壳式换热器中的折流板可以用许多种类材质制作,以应用不同介质及换热状况。用聚四氟乙烯制作例图

17396872486:聚四氟乙烯是什么材料,聚四氟乙烯价格是多少?
崔厚答:现在聚四氟乙烯毛坯型材一般是60元公斤上下。精尺寸产品具体另外计算。聚四氟乙烯性能 聚四氟乙烯的别 名: PTFE;铁氟龙;特氟龙;teflon;特氟隆;F4;塑料王;四氟 聚四氟乙烯是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,因此得"塑料王"之美称。它能在任何种类化学介质长期使用,在原子能、国防、航天、电子、电气...

17396872486:聚苯乙烯EPS(泡沫保温层),制作这个产品的车间有种怪味,请问这种刺鼻...
崔厚答:有一定的伤害,但也不必过于害怕。聚苯乙烯在发泡过程中会将其组成成分中的发泡剂、阻燃剂等成分会有一定的挥发,另外,车间中的还有蒸汽、高温过程中机械油漆、油脂等高温挥发物,但都在相对安全的值内。当然,如果一直在一个空气中有刺鼻气味肯定是不好的,所以在工作中还需要经常到室外换呼吸新鲜空气...

17396872486:如何制造不饱和树脂
崔厚答:给你提供一个不饱和树脂的制作配方:气干型不饱和聚酯树脂 原料名称 配方一,配方二,配方三 二元醇:23. 39,21. 57,24. 17;富马酸:28. 08,27. 56,27. 36;四氢苯酐:15. 13,12. 22,15. 36;丙基醚:7. 31,10. 84,6. 2;苯乙烯:25. 66,27. 3,25. 91;技术指标 ...

17396872486:请问聚醚、辛酸亚锡、硅油、三乙烯二胺分别在泡沫塑料制作中起...
崔厚答:聚醚作为主要原料,与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯,是泡沫制品的骨架反应。在官能度相同的情况下,分子量增加时,泡沫的拉伸强度、伸长率和回弹性提高,同类聚醚的反应活性下降;在当量值(分子量/官能度)相同的情况下,官能度增加,则反应相对加快,生成聚氨酯的交联度提高,泡沫硬度随之提高,伸长率下降。多元...

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