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                佛山市華瑞塑料材料有限公司

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                聚乙烯{PE}的生產工藝及應用

                編輯:佛山市華瑞塑料材料有限公司時間:2022-01-05

                聚乙烯按聚合壓力可以分為高壓法、中壓法、低壓法。

                高壓法用來生產低密度聚乙烯,這種方法開發得早,用此法生產的聚乙烯至今約占聚乙烯總產量的2/3,但隨著生產技術和催化劑的發展,其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法就其實施方法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產高密度聚乙烯,而溶液法和氣相法不僅可以生產高密度聚乙烯,還可通過加共聚單體,生產中、低密度聚乙烯,也稱為線型低密度聚乙烯。各種低壓法工藝發展很快。 [6] 

                高壓法

                用氧或過氧化物等作引發劑,使乙烯聚合為低密度聚乙烯的方法。乙烯經二級壓縮后進入反應器,在壓力100~300 MPa、溫度200~300℃及引發劑作用下聚合為聚乙烯,反應物經減壓分離,使未反應的乙烯回收后循環使用,熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑后擠出造粒。 

                所用聚合反應器有管式反應器(管長可達 2000 m)和釜式反應器兩種。管式法流程的單程轉化率20%~34%,單線年生產能力100 kt。釜式法流程的單程轉化率20%~25%,單線年生產能力180 kt。

                分淤漿法、溶液法和氣相法三種,除溶液法外,聚合壓力都在2 MPa以下。一般步驟有催化劑的配制、乙烯聚合、聚合物的分離和造粒等。

                淤漿法:生成的聚乙烯不溶于溶劑而呈淤漿狀。淤漿法聚合條件溫和,易于操作,常用烷基鋁活化劑,氫氣分子量調節劑,多采用釜式反應器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經閃蒸釜、氣液分離器到粉料干燥機,然后去造粒。生產過程中還包括溶劑回收、溶劑精制等步驟。采用不同的聚合釜串聯或并聯的組合方式,可以得到不同分子量分布的產品。

                溶液法:聚合在溶劑中進行,但乙烯和聚乙烯均溶于溶劑中,反應體系為均相溶液。反應溫度(≥140℃)、壓力(4~5MPa)較高。特點是聚合時間短,生產強度大,可兼產高、中、低三種密度的聚乙烯,能較好地控制產品的性質;但溶液法所得聚合物分子量較低,分子量分布窄,固體物含量較低。 

                氣相法:乙烯在氣態下聚合, 一般采用流化床反應器。催化劑有鉻系和鈦系兩種,由貯罐定量加入到床層內,用高速乙烯循環以維持床層流態化,并排除聚合反應熱。生成的聚乙烯從反應器底部出料。反應器的壓力約2 MPa,溫度85~100℃。氣相法是生產線型低密度聚乙烯最主要的方法,氣相法省去了溶劑回收和聚合物干燥等工序,且比溶液法節省投資15%和操作成本10%。為傳統高壓法投資的30%,操作費的1/6。因而得到了迅速發展。但氣相法在產品質量及品種上有待進一步改進。

                中壓法

                用負載于硅膠上的鉻系催化劑,在環管反應器中,使乙烯在中壓下聚合,生產高密度聚乙烯。 

                加工和應用:可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工,廣泛應用于制造薄膜、中空制品、纖維和日用雜品等。在實際生產中,為了提高聚乙烯對紫外線和氧化作用的穩定性,改善加工及使用性能,需加入少量塑料助劑。常用的紫外線吸收劑為鄰羥基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是優良的紫外線屏蔽劑。此外,還加入抗氧劑、潤滑劑、著色劑等,使聚乙烯的應用范圍更加擴大。 

                應用

                編輯 語音

                高壓聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、電線包裹層等

                中低、壓聚乙烯:以注射成型制品及中空制品為主。 

                超高壓聚乙烯:由于超高分子聚乙烯優異的綜合性能,可作為工程塑料使用。 


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