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聚乙烯{PE}的生产工艺及应用

编辑:佛山市华瑞塑料材料有限公司时间:2022-01-05

聚乙烯按聚合压力可以分为高压法、中压法、低压法。

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。 [6] 

高压法

用氧或等作引发剂,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100~300 MPa、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 2000 m)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100 kt。釜式法流程的单程转化率20%~25%,单线年生产能力180 kt。

分淤浆法、溶液法和气相法三种,除溶液法外,聚合压力都在2 MPa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。

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,多采用。由聚合釜出来的聚合物淤浆经闪蒸釜、到粉料干燥机,然后去。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。

溶液法:聚合在溶剂中进行,但乙烯和聚乙烯均溶于中,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。 

气相法:乙烯在气态下聚合, 一般采用。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。反应器的压力约2 MPa,温度85~100℃。气相法是线型低密度最主要的方法,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

用负载于上的铬系,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,是优良的。此外,还加入等,使聚乙烯的应用范围更加扩大。 

应用

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高压聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等

中低、压聚乙烯:以注射成型制品及中空制品为主。 

超高压聚乙烯:由于超高分子聚乙烯优异的综合性能,可作为工程使用。 


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