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聚乙烯生产方式添加时间:2019-12-07 | 阅读次数:

   (1)概述聚烯烃(PO) 是烯烃高聚物的总称,-般指乙娇、丙烯、丁烯、苯乙烯的均聚物和共聚物。其中产量最大的是聚乙烯(PE)。

聚乙烯塑料

      PE按合成工艺的不同,可分为低密度聚乙烯(LDPE)、 高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和线型低密度聚乙烯”(LLDPE)。 PE主要是制成板材、管、薄膜、贮槽和容器,用于工业、农业及日常生活用品。PE中约有70%是LDPE,而其中的70%用来制作薄膜(包装、建筑、农用等),大约10%用作注射制品,其余用于其他方面(如电线、电缆包覆、中空制品); HDPE的3/4用于注射及吹塑中空制品(如玩具、工业容器、壳体、家用电器等); LLDPE这个被称为第三代PE的新材料主要用于薄膜,代替LDPE,这种薄膜冲击强度、拉伸强度和延伸性很高,可以做得很薄。

      (2) PE的合成当前, 单体乙烯主要是由石油烷烃热裂解后,分离精制而得。次要的方法有乙醇脱水、乙炔加氧、天然气中分离出乙烯等。乙烯的聚合方法分如下几种。

      ①高压聚合法(ICI法) 以高纯度 (>99.8%)乙烯为原料,在150~300MPa压力70~200C温度下,以氧气、有机过氧化物、偶氮化合物作为引发剂进行自由基聚合,  制得密度较低(0.91~0. 93g/cm*)、结晶度为55% ~65%的LDPE。

 ②中压聚合法Phillips法)以乙烯为原料在 1.5~-8.0MPa压力、130~270C的条件下,以过渡金属为催化剂,烷烃为溶剂,按配位机理制得密度为093~0.94g/em2、结晶度为90%的MDPE但因催化制的催化效率和工艺流程都不及电前的高效催化剂,故中压法也逐渐退出生产线。 


 ③低压聚合法(7iegler法) 以高纯度乙烯 为原料,用Ziegler Natta高效载体钛系作催化剂,H2做相对分子质量调节剂,在汽油溶剂中进行配位聚合反应,制得密度为0.94~0.96g/cm的HDPE。采用同样方法,不加H调节相对分子质量,即可合成超高相对分子质量聚乙烯(UHMW-PE),相对分子质量在150 万以上,密度为0. 92~0.94g/cm3,结晶度为80% ~ 85%。

 ④低压气相本体法LLDPE在沸腾床反应器中采用铬和钛氟化物催化剂附着于硅胶载体上组成的催化体系,以H2为相对分子质量调节剂,使乙烯与少量(约8%~ 12%) C4~Cs的a-烯烃(如1-丁烯)进行共聚反应(压力为0.7~12.1MPa,温度为85~95°C)制得LLDPE

 

(3)  PE的结构与性能PE 是仅含有碳氢两种元素的长链脂肪烃。但由于聚合方法的不同,大分子的规整度不同,也即表现在大分子的支化程度及结构有较大的差异。因而在性能上有明显的不同。


高压法是自由基聚合机理,在反应中容易发生大分子间和大分子内链转移反应,导致LDPE支化度高,长短支链不规整,呈树枝状,相对分子质量低,相对分子质量分布宽,故结晶度低、密度低。制品柔软,透气性大、透明度高,而熔点低,力学强度低。低压法是按配位机理聚合,故使PE支化度低,线性结构,相对分子质量高,相对分子质量分布窄,因而结晶度高,制品的耐热性好,力学强度比LDPE高。LLDPE由于具有规整的短支链结构,虽然结晶度和密度与LDPE相似,但由于分子间力加大,使其熔点与HDPE相似,抗撕裂性的耐应力开裂性比LDPE和HDPE高。UHMM-PE由于巨大的相对分子质量,增加了大分子间的缠绕程度,虽然结晶度、密度介于LDPE和HDPE之间,但冲击强度和拉伸强度都成倍地增加,并具有高的耐磨、自润滑性,使用温度在100C以上。
      PE为乳白色不透明或半透明的蜡状固体,无毒、无味,几乎不吸水,密度比水低。PE的物理力学性能依赖于结晶度,具体数据见表3-1。但LDPE、HDPE和LLDPE三者都存在蠕变大、尺寸稳定性差,不能做结构使用。UHMW PE是强而韧的材料,具有优异的性能,耐磨、自润滑、蠕变低,可以制作传动零件。 

      PE易燃,燃烧时有石蜡气味,火焰上黄下蓝,离火继续燃烧。PE易受光氧化、热氧化、臭氧氧化分解,表现为制品变色、龟裂、发脆直到破坏。可加防老剂改性。PE耐辐射性较好,受高能射线照射时,可形成不饱和基团而发生交联、断链,但主要倾向是交联反应。

      PE具有突出的电绝缘性和介电性能,特别是高频绝缘性极好,并不受湿度和频率的变化而影响,故常用作电器零部件、电线及电缆护套。

      PE有优良的化学稳定性,在室温下无溶剂能溶解。LDPE在60C能溶于苯中,HDPE在80C才能溶解。它不受无氧酸、碱及其水溶液的腐蚀,浓硝酸及浓硫酸会缓慢侵蚀PE,PE能在脂肪烃、卤代烃和芳香烃中溶胀。

 

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