⑴ 聚乙烯的性能
聚乙烯樹脂為無毒、無味的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似蠟的手感,吸水率低,小於0.01%。聚乙烯膜透明,並隨結晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透氣性較大,不適於保鮮包裝而適於防潮包裝。易燃、氧指數為17.4,燃燒時低煙,有少量熔融落滴,火焰上黃下藍,有石蠟氣味。聚乙烯的耐水性較好。製品表面無極性,難以粘合和印刷,經表面處理有所改善。支鏈多其耐光降解和耐氧化能力差。 聚乙烯屬於烷烴惰性聚合物,具有良好的化學穩定性。在常溫下耐酸、鹼、鹽類水溶液的腐蝕,但不耐強氧化劑如發煙硫酸、濃硝酸和鉻酸等。聚乙烯在60℃以下不溶於一般溶劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂。溫度超過60℃後,可少量溶於甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節油、礦物油及石蠟中;溫度高於100℃,可溶於四氫化萘。
由於聚乙烯分子中含有少量雙鍵和醚鍵,其耐候性不好,日曬、雨淋都會引起老化,需要加入抗氧劑和光穩定劑改善。 因LDPE、HDPE的流動性好,加工溫度低,粘度大小適中,分解溫度低,在惰性氣體中高溫度300℃不分解,所以是一種加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高,需要增加電機功率20%~30%;易發生熔體破裂,需增加口模間隙和加入加工助劑;加工溫度稍高,可達200~215℃。聚乙烯的吸水率低,加工前不需要乾燥處理。
聚乙烯熔體屬於非牛頓流體,粘度隨溫度的變化波動較小,而剪切速率的增加下降快,並呈線性關系,其中以LLDPE的下降最慢。
聚乙烯製品在冷卻過程中容易結晶,因此,在加工過程中應注意模溫。以控制製品的結晶度,使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收縮率大,在設計模具時一定要考慮。
生產方法
聚乙烯按聚合壓力可以分為高壓法、中壓法、低壓法;按介質來分可以分為淤漿法、溶液法、氣相法。
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後於低壓法。低壓法就其實施方法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用於生產高密度聚乙烯,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。中壓法僅菲利浦公司至今仍在採用,生產的主要是高密度聚乙烯。 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。乙烯經二級壓縮後進入反應器,在壓力100~300MPa、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後循環使用,熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑後擠出造粒。
所用聚合反應器有管式反應器(管長可達 2000m)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100kt。釜式法流程的單程轉化率20%~25%,單線年生產能力180kt。 分淤漿法、溶液法和氣相法三種,除溶液法外,聚合壓力都在2MPa以下。一般步驟有催化劑的配製、乙烯聚合、聚合物的分離和造粒等。
①淤漿法生成的聚乙烯不溶於溶劑而呈淤漿狀。淤漿法聚合條件溫和,易於操作,常用烷基鋁作活化劑,氫氣作分子量調節劑,多採用釜式反應器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經閃蒸釜、氣液分離器到粉料乾燥機,然後去造粒(圖4)。生產過程中還包括溶劑回收、溶劑精製等步驟。採用不同的聚合釜串聯或並聯的組合方式,可以得到不同分子量分布的產品。
②溶液法聚合在溶劑中進行,但乙烯和聚乙烯均溶於溶劑中,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。
③氣相法乙烯在氣態下聚合, 一般採用流化床反應器。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,並排除聚合反應熱。生成的聚乙烯從反應器底部出料(圖5)。反應器的壓力約2MPa,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乾燥等工序,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。 用負載於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,廣泛應用於製造薄膜、中空製品、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。 世界上擁有聚乙烯技術的公司很多,擁有LDPE技術的有7家,LLDPE和全密度技術的企業有10家,HDPE技術的企業有12家。從技術發展情況來看,高壓法生產的LDPE是PE樹脂生產中技術最成熟的方法,釜式法和管式法工藝技術均已成熟,這兩種生產工藝技術同時並存。國外各公司普遍採用低溫高活性催化劑引發聚合體系,可降低反應溫度和壓力。
高壓法生產LDPE將向大型化、管式化方向發展。而低壓法生產HDPE和LLDPE,主要採用鈦系和絡系催化劑,歐洲和日本大多採用鈦系催化劑,而美國大多採用絡系催化劑。
世界上主要應用的聚乙烯生產技術共用11種,我國的PE生產工藝有8種。
(1)高壓管式和釜式反應工藝
(2)三井化學低壓淤液法CX工藝
(3)BP氣相法Innovene生產工藝
(4)雪佛龍-菲利蒲斯公司雙環管反應器LPE工藝
(5)北歐化工北星(Bastar)雙峰工藝
(6)低壓氣相法Unipol工藝
(7)巴賽爾聚烯烴公司Hostalen工藝
(8)Sclartech溶液法生產工藝
催化劑技術:催化劑是PE工工藝關鍵部分,也是其技術開發的焦點。特別是1991年茂金屬催化劑在美國實現了工業化,使得PE生產技術進入了新的發展階段。 世界各大PE生產企業大都已涉足茂金屬PE(mPE)生產領域,如陶氏化學、伊士曼、旭化成、阿托菲納、雪佛龍-菲利浦斯等公司。
日本旭化成化學購買陶氏化學的茂金屬催化劑專利Insite,採用淤漿法生產工藝生產茂金屬高密度聚乙烯(mHDPE),牌號為Creolex。由於性能優越,mPE1995年進入商業化發展以來,全球mPE樹脂的消費量每年翻一番。預計到2010年,全球mPE產能將達到1700萬噸,其中:mLLDPE為700萬噸、mHDPE為600萬噸。
E催化劑已經發展到第三代,日本三井化學和陶氏化學合作開發出新一代茂金屬(Post-metallocene)催化劑。與傳統茂金屬和Z-N型催化劑不同,該催化劑可使極性單體如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等與烯烴共聚,從而可用於開發具有粘結性、耐油性及氣體阻隔性能的全新聚烯烴樹脂。
我國非常重視PE生產技術,PE生產技術創新一直被列入國家技術創新計劃項目。針對國內PE生產以氣相法工藝為主,產品牌號切換困難、過渡料多的問國內PE生產企業紛紛開展了以現有聚乙烯生產技術改造為依託,氣相法聚乙烯冷凝、超冷凝工藝和淤漿法聚乙烯外循環工藝的開發工作,並取得實效。
我國Uuipol工藝的大部分生產裝置已經採用國產冷凝技術進行了改擴建,產量已經超出裝置原設計能力120%~200%。
薄膜廣泛用作各種食品、衣物、醫葯、化肥、工業品的包裝材料以及農用薄膜(見彩圖)。也可用擠出法加工成復合薄膜用於包裝重物。1975年以來,高密度聚乙烯薄膜也得到發展,它的強度高、耐低溫、防潮,並有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最大用途也是製成薄膜,其強度、韌性均優於低密度聚乙烯,耐刺穿性和剛性也較好,透明性雖較差,仍稍優於高密度聚乙烯。
中空製品 高密度聚乙烯強度較高,適宜作中空製品。可用吹塑法製成瓶、桶、罐、槽等容器,或用澆鑄法製成槽車罐和貯罐等大型容器。
管板材 擠出法可生產聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強度較高,適於地下鋪設。擠出的板材可進行二次加工。也可用發泡擠出和發泡注射法將高密度聚乙烯製成低泡沫塑料,作台板和建築材料(見建築用高分子材料)。
雜品 用注射成型法生產的雜品包括日用雜品、也可用於工業耐酸鹼織物。已研製出超高強度聚乙烯纖維(強度可達3~4GPa),可用作防彈背心,汽車和海上作業用的復合材料。人造花卉、周轉箱(見彩圖)、小型容器、自行車和拖拉機的零件等。製造結構件時要用高密度聚乙烯。
聚乙烯改性
聚乙烯的改性品種主要有氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、交聯聚乙烯和共混改性品種。
氯化聚乙烯以氯部分取代聚乙烯中的氫原子而得到的無規氯化物。氯化是在光或過氧化物的引發下進行的,工業上主要採用水相懸浮法來生產。由於原料聚乙烯的分子量及其分布、支化度及氯化後的氯化度、氯原子分布和殘存結晶度的不同,可得到從橡膠狀到硬質塑料狀的氯化聚乙烯。主要用途是作聚氯乙烯的改性劑,以改善聚氯乙烯抗沖擊性能。氯化聚乙烯本身還可作為電絕緣材料和地面材料。
氯磺化聚乙烯當聚乙烯與含有二氧化硫的氯作用時,分子中的部分氫原子被氯和少量的磺醯氯(-SO2Cl)基團取代,就得到氯磺化聚乙烯。主要的工業製法為懸浮法。氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化學腐蝕、耐油、耐熱、耐光、耐磨和抗拉強度較好,是一種綜合性能良好的彈性體,可用以製作接觸食品的設備部件。
交聯聚乙烯採用輻射法(X射線、電子射線或紫外線照射等)或化學法(過氧化物或有機硅交聯)使線型聚乙烯成為網狀或體型的交聯聚乙烯。其中有機硅交聯法工藝簡單,操作費用低,且成型與交聯可分步進行,宜採用吹塑和注射成型。交聯聚乙烯的耐熱性、耐環境應力開裂性及機械性能均比聚乙烯有較大提高,適於作大型管材、電纜電線以及滾塑製品等。
聚乙烯的共混改性 將線型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯摻混後,就可用於加工薄膜及其他製品,產品性能比低密度聚乙烯好。聚乙烯和乙丙橡膠共混可製得用途廣泛的熱塑性彈性體。
茂金屬聚乙烯
茂金屬聚乙烯是一種新穎熱塑性塑料,是90年代聚烯烴工業最重要的技術進展,是繼LLDPE生產技術後的一項重要革新。由於它是使用茂金屬(MAO) 為聚合催化劑生產出來的聚乙烯,因此,在性能上與傳統的Ziegler-Natta催化劑聚合而成的PE有顯著的不同。茂金屬催化劑用於合成茂金屬聚乙烯獨特的優良性能和應用,引起了市場的普遍關注,許多世界著名大型石化公司投入巨大人力、物力競相開發和研究,成為聚烯烴工業乃至整個塑料工業的熱門話題。
早期,茂金屬催化劑用於乙烯聚合只能得到分子量為2~3萬的蠟狀物,而且催化活性不高,沒有實用意義,因而沒有引起重視和推廣。直到1980年,德國漢堡大學Kaminsky教授發現用二茂基氯鋯(CP2ZrCl2)和甲基鋁氧烷(MAO)組合的共催化劑在甲苯溶液中進行乙烯聚合,催化劑活性能高達106g-PE/g-Zr,反應速度與酶反應速度相當。MAO是二甲基鋁和水在聚合體系以外條件下合成的高齊聚度甲基鋁氧烷。Kaminsky教授的發現給茂金屬催化劑研究注入了活力,吸引了眾多公司參與開發和研究,並取得了相當大的進展。1991年美國埃克森(Exxon)公司首次實現了茂金屬催化劑用於聚烯烴工業化生產,生產出第一批茂金屬聚乙烯(mPE),其商品名是「Exact」。
茂金屬聚烯烴中以mPE的發展最快和較成熟,主要品種為線型低密度聚乙烯(LLDPE)和甚低密度聚乙烯(VLDPE)。mPE有兩個系列,一類是以包裝領域為主要目標的薄膜用品級,另一類是以辛烯-1為共聚單體的塑性體,稱為POP(Polyolefine Plastmer)。mPE薄膜品級具有較低的熔點和明顯的熔區,並且在韌性、透明度、熱粘性、熱封溫度、低氣味方面等明顯優於傳統聚乙烯,可用於生產重包裝袋、金屬垃圾箱內襯、食品包裝、拉伸薄膜等。
茂金屬線型低密度聚乙烯消費量占線型低密度聚乙烯總消費量的15%左右,預計到2010年這一比例將達到22%。據統計,世界上茂金屬聚乙烯年產量約為1500多萬噸,其中用於食品包裝領域的產品約占總消費量的36%,非食品包裝約佔47%,其他方面(醫葯、汽車和建築等)約佔17%。
聚乙烯在合成樹脂中產量最大、發展最快、品種開發最活躍,能否實現聚乙烯的高性能化,很大程度上取決於催化劑的性能。茂金屬催化劑具有優異的催化共聚能力,它能使大多數共聚體與乙烯共聚,並且能夠使極性單體催化聚合,而使用傳統催化劑很難實現;在環烯聚合方面,傳統催化劑只能開環聚合,而用茂金屬催化劑能雙鍵加成聚合。
因為許多發達國家紛紛採用茂金屬線型低密度聚乙烯替代常規的線型低密度聚乙烯,今後茂金屬線型低密度聚乙烯的年均消費增長率將高於線型低密度聚乙烯,達到15%。未來發達國家線型低密度聚乙烯產量增長的近一半將來自於茂金屬線型低密度聚乙烯,預計美國市場茂金屬線型低密度聚乙烯需求量將增長至2009年的134萬噸。
⑵ gh-1與gh-2s土工膜有何區別
GH-1與GH-2S是土工膜的標准代號,土工膜標准代號出自於中華人民共和國國家標准GB/T17643-2011《土工合成材料 聚乙烯土工膜》中,該標准代替了老舊的GB/T17643-1998標准,是目前土工膜執行的最新標准。該標准規定了聚乙烯土工膜的術語和定義、基礎樹脂的要求、產品分類、代號與命名、要求、實驗方法、檢驗規則及標志、包裝、存儲和運輸。根據你的問題我著重講解一下土工膜的代號。
在國家標准GB/T17643-2011中土工膜的代號分為GH-1、GH-2S、GH-2T1、GH-2T2、GL-1和GL-2。其中GH-1為普通高密度聚乙烯土工膜(一般為光面)、GH-2S為環保用光面高密度聚乙烯土工膜、GH-2T1為環保用單糙面高密度聚乙烯土工膜、GH-2T2為環保用雙糙面高密度聚乙烯土工膜、GL-1為低密度聚乙烯土工膜、GL-2為環保用線型低密度聚乙烯土工膜。
GH-1與GH-2S土工膜的區別是原料不同:GH-2S土工膜的原料要好於GH-1。GH-2S土工膜的原料採用進口全新聚乙烯樹脂顆粒生產而成,而GH-1土工膜的原料允許添加企業自身生產中產生的不高於10%的清潔回料(即回收料)。
GH-1與GH-2S土工膜的區別使質量不同:GH-2S土工膜的質量高於GH-1。GH-2S土工膜的抗拉強力要求≥27MPa,而GH-1土工膜的抗拉強力要求≥20MPa;GH-2S土工膜的抗拉伸長率要求≥700%,而GH-1土工膜的抗拉伸長率要求≥600%;GH-2S土工膜的屈服伸長率要求≥12%,而GH-1土工膜的屈服伸長率要求≥11%。其他指標GH-2S也高於GH-1。
以上就是GH-1與GH-2S土工膜的區別。
⑶ 聚烯烴是一種什麼塑料和聚氯乙烯有什麼不同
聚烯烴是烯烴經過加聚反應形成的高分子化合物。這類有機聚合物通常由許多相同或不同的簡單烯烴分子(如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環烯烴)聚合形成。常見的聚烯烴有聚乙烯、聚1-丁烯等。聚烯烴的主要通過高壓聚合、低壓聚合(包括溶液法、漿液法、本體法、氣相法)等方式生產。
與聚氯乙烯的不同之處:
1、生產方式以及原料不同。聚烯烴的生產方法有高壓聚合、低壓聚合(包括溶液法、漿液法、本體法、氣相法)。聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應製成。
2、基本性質不同:
聚氯乙烯為無定形結構的白色粉末,支化度較小,相對密度1.4左右,玻璃化溫度77~90℃,170℃左右開始分解[1],對光和熱的穩定性差,在100℃以上或經長時間陽光曝曬,就會分解而產生氯化氫,並進一步自動催化分解,引起變色,物理機械性能也迅速下降,在實際應用中必須加入穩定劑以提高對熱和光的穩定性。
聚烯烴具有相對密度小、耐化學葯品性、耐水性好;良好的機械強度、電絕緣性等特點。
3、用途不同:
聚烯烴可用於薄膜、管材、板材、各種成型製品、電線電纜等。在農業、包裝、電子、電氣、汽車、機械、日用雜品等方面有廣泛的用途。
聚氯乙烯被廣泛用於各行各業各式各樣產品: 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建築裝潢用品、傢俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具(如有名的義大利「Rody」跳跳馬)、門簾、卷門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。
(3)聚烯烴樹脂顆粒生產擴展閱讀
聚氯乙烯,英文簡稱PVC(Polyvinyl chloride),是氯乙烯單體(vinyl chloride monomer, 簡稱VCM)在過氧化物、偶氮化合物等引發劑;或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。
由於原料豐富,價格低廉,容易加工成型,綜合性能優良,因此是一類產量最大 ,應用十分廣泛的高分子材料。其中以聚乙烯、聚丙烯最為重要。主要品種有聚乙烯以及以乙烯為基礎的一些共聚物,如乙烯-醋酸乙烯共聚物,乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物,還有聚丙烯和一些丙烯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、環烯烴聚合物。
⑷ 聚烯烴樹脂是什麼
烯烴的聚合物。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-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱。
⑸ 塑料顆粒(PE)一般一噸毛利可以掙多少
一般毛利潤應該在1000~2000之間。
聚乙烯或聚乙烯(縮寫為PE;IUPAC名稱是聚乙烯或聚(亞甲基))是最常見的塑料。截至2017年,每年生產超過1億噸聚乙烯樹脂,占塑料市場總量的34%。它的主要用途是包裝(塑料袋、塑料薄膜、土工膜、包括瓶子在內的容器等)。)。已知有多種聚乙烯,其中大多數具有化學式(C2H4)n。聚乙烯通常是具有不同n值的類似乙烯聚合物的混合物。聚乙烯是熱塑性塑料;但是,當對它進行改性後,它可以變成熱固性塑料(例如交聯聚乙烯)。
拓展資料
一、如何使廢塑料做成顆粒
教你如何讓廢塑料起死回生變成各個廠家爭相搶手的塑料顆粒。
購買一定量的廢塑料
廢塑料經過熔塑機,經過過濾器過濾之後,成為熱熔膠,
熱熔膠通過步料器,布料器將連續液流快速.規則地分割成成排斷續滴落的液滴,利用物料液態時的粘醒.表面張力使滴落在回轉鋼帶上的液滴自然形成半球狀均勻顆粒,並且通過步料器轉速和物料流量的協同調節,可在一定范圍調節和控製成品顆粒的粒度大小。
二、再生塑料分級
再生塑料顆粒是屬於塑料顆粒這一范疇內,再生塑料則就是回收已經使用過的新料或廢棄的塑料通過鏍桿機而生產出來的塑料,再通過切粒機切成顆粒狀的一種塑料顆粒。
再生塑料顆粒主要是根據使用的原料不同,以及加工出來的塑料顆粒的特點來區分等級,一般分為一、二、三級料。
1:一級料
是指所使用的原料為沒有落地的邊角料,或者稱為下角料,有些是水口料、膠頭料等,質量也是比較好的,就是沒有使用過的,在加工新料的過程之中,剩餘的小邊角,或者是質量不過關的原料。以這些為毛料加工出來的顆粒,透明度較好,其質量可以與新料相比,故為一級料或者是特級料。
2:二級料
_侵岡料已使用過一次的,但是高壓造粒除外,高壓造粒中使用進口大件居多,進口大件如果為工業膜,是沒有經過風吹日曬的,故其質量也非常好,加工出來的顆粒透明度好,這時也應該根據顆粒的光亮度及表面是否粗糙來判斷。
3:三級料
是指原料已使用過兩次或者多次的,加工出來的顆粒,其彈性,韌性等各個方面均不是很好。
4:塑料特級
接近原料,原料價格的80-90%;
一級:原料價格的70-80%;
二級:原料價格的50-70%;
三級:原料價格的30-50%。
有時從品質上分:拉絲、吹膜、噴絲, 一級、二級、注塑填充等。有時是同一等級再分級。
⑹ 聚乙烯.聚丙烯主要有哪些成分.如何造粒
聚丙烯(PP)作為熱塑塑料聚合物在塑料領域內有十分廣泛的應用,因所用催化劑和聚合工藝不同,所得聚合物性能,用途也不同。PP有很多有用的性能,但還缺乏固有的韌性,特別是在低於其玻璃化溫度的條件下。然而,通過添加沖擊改性劑,可以提高其抗沖擊性能。
1. PP均聚物
聚丙烯(PP)作為熱塑塑料聚合物於1957年開始商品化生產,是有規立構聚合物中的第一個。其歷史意義更體現在,它一直是增長最快的主要熱塑性塑料,2004年它的全國總產量達到300萬噸。它在熱塑性塑料領域內有十分廣泛的應用,特別是在纖維和長絲、薄膜擠壓、注塑加工等方面。
1.1 化學和性質
PP是在金屬有機有規立構催化劑(Ziegler-Natta型),如δ-TiCl3-(C2H5)2AlCl或TiCl3-(C2H5)3Al(效率300~900克聚丙烯/克TiCl3)作用下,使丙烯單體在控制的溫度和壓力條件下合成的。因所用催化劑和聚合工藝不同,所得聚合物的分子結構有三種不同類型的立體化學結構,數量也不一樣。這三種結構是指等規聚合物、間規聚合物和無規聚合物。在等規聚丙烯(最常見的商品形式)中,甲基原子團都處在聚合物骨架的同一側,這一結構很容易形成結晶態。等規形式的結晶性賦予它良好的抗溶劑和抗熱性能。在前十年期間所用的催化劑技術使非等規異構體的生成達到最少程度,消除了對無價值的無規組分進行分離的必要性,簡化了生產步驟。生產聚丙烯的工藝主要有兩種:一種是氣相法;一種是液體丙烯淤漿法。此外,還有一些老式淤漿工藝裝置在運行,它們採用一種液態飽和烴作為反應介質。
比較而言,高密度和低密度聚乙烯都有較高的密度,相當低的熔點和較低的彎曲模量即剛度。這些性能差異導致了最終用途不同。剛度和易定向性使聚丙烯均聚物適合製作各種纖維和用於延展帶,而它們較高的耐熱性使它們能用於製作硬的高壓容器和器具及汽車的模塑部件。
影響聚丙烯均聚物的加工性能和物理性能的主要因素包括:分子量(通常用流速表示);分子量分布(簡稱MWD);有規立構性和助劑。聚丙烯平均分子量范圍從約200 000到 600 000。分子量分布通常用聚合物的重均分子量()與數均分子量()的比值表示, 。該式又稱為多分散性指數。
一個聚合物的分子量分布對它的加工性能和最終使用性能有舉足輕重的影響。這是因為熔融態的聚丙烯對剪切敏感,即當施加的壓力升高時,其表觀粘度降低。分子量分布范圍寬的聚丙烯比分布窄的更對剪切敏感,因而具有寬范圍分子量分布的材料在注塑過程中更易於加工。某些特定的用途,特別是纖維,則要求窄范圍的分子量分布。分子量分布與催化劑體系和聚合反應工藝都有關系。常用過氧化物在反應器後面的擠壓過程進行化學裂解,使分子量分布范圍變窄。這一過程稱為控制流變學(CR)過程。
與聚乙烯相比較,等規聚丙烯其獨特的分子結構及螺旋狀晶體導致其分子鏈更易受光和熱而氧化降解。在通常的加工和最終使用條件下,聚丙烯要經受無規的斷鏈作用,導致分子量降低和流速升高。所有的商品級聚丙烯都含有穩定劑,以便在加工時保護材料,提供令人滿意的最終使用性能。對於特別的用途,除了加抗氧劑和紫外線抑制劑外,還須加其它添加劑。例如:在薄膜配方中加入潤滑劑和防粘劑,以減少摩擦系數並防止薄膜自身粘連。在包裝材料中添加抗靜電以消除靜電荷。為了提高透明度或縮短模型周期,則需用成核劑。均聚物樹脂通常按流速和最終用途分類。流速取決於平均分子量和分子量分布兩者。某些特殊用途要求流速高達400分克/分鍾,而普通商品均聚物的流速則在0.5-50分克/分鍾的范圍以內。流速通常是確定加工特性最主要的因素。
1.2 加工和應用
聚丙烯極好的流動性能和寬范圍的流速,以及其它獨特的聚合物特性相結合,使它具有優異的加工性能。較低的流速能滿足擠壓帶、帶狀長絲和單絲等的加工要求,還能使成品有抗張強度和低延伸性,同時保持足夠的橫向完整性,使卷絲機導向裝置上的劈裂和粉塵飛揚的情況達到最低程度。為了抵消它們特有的低橫向強度和斷裂傾向(原纖化),定向程度更高的薄膜到纖維產品,如:粗纖度紡織品、細繩和繩子,通常要求流速在7~20的范圍內。含有發泡劑的裝飾帶條產品是由流速接近於10的聚丙烯擠壓而成的,這樣才能使熔體強度和定向能力達到適當的均衡。這種聚合物經中等程度的定向,能產生光滑的類似緞於一樣的表面效果,產品有足夠的橫向強度可以延緩斷裂。非織布和多絲產品的擠壓需要一種低粘度、自由流動的材料,因此,流速極高的聚丙烯用於這些用途。
澆鑄PP薄膜大量用於繪圖藝術品方面。另外,薄膜可以雙軸取向和熱變定,使具有極好的機械性能和熱性能,應用於各種性能層合材料和包裝材料方面。使用管式水冷激工藝可以把PP加工成共擠出吹制薄膜以及單層薄膜。熱成型用的擠塑片材要求使用低流速配方的材料,使具有足夠的熔體強度。當使用PP擠塑型材時,較低的流速加工性能總是要好些。型材擠壓通常限於較小的截面以便能用水急冷保證產品具有足夠的韌度。PP還可以擠塑成管狀產品,如飲料吸管和飲用水管。PP在線纜塗層方面也有用途。
在用量方面僅次於擠塑的注塑加工很適應聚丙烯的特性。PP良好的流動性能和強韌機械特性,被利用來生產許多種不同類型的具有內在的強韌機械性能的產品。良好的加工性能與極好的抗應力斷裂性能產生了優良的模塑成型的密封罩。一般而言,低流速配方材料用於生產厚壁產品和那些要求韌性的產品。高流速的材料用於生產薄壁部件和要求快速加工的產品。
1.3 市場
PP均聚物可使用各種加工工藝,生產范圍很寬的產品。
擠塑製品是消耗PP的最大市場,而紡織纖維和單絲又是其中最大的部分。長期以來,PP一直是製造纖維的主要原料,這是因為它的著色能力、耐磨損、耐化學品性能以及有利的經濟條件。定向和非定向薄膜占據擠塑製品市場的第二大份額,並且是繼續保持增長的領域。
接下來,注塑品是PP均聚物的第二大市場,包括容器、密封器、汽車方面的應用、家庭用品、玩具及其它許多消費品和工業方面的最終用途。許多吹塑容器選用聚丙烯,是因為它的良好的隔潮性能和足夠的清沏度。鑒於對未來塑料製品的新需求,PP均聚物將繼續保持增長。良好的經濟方面的條件、良好的機械性能以及重量輕、著色能力強和易於加工等特性,將使PP繼續成為本世紀眾多應用領域的首選材料。
2.抗沖擊型PP共聚物
PP有很多有用的性能,但還缺乏固有的韌性,特別是在低於其玻璃化溫度的條件下.然而,通過添加沖擊改性劑,可以提高其抗沖擊性能。傳統改良性為彈性體,通常為乙丙橡膠。普遍認為,遍布於半結晶態聚丙烯基體內的橡膠粒子,能在界面上形成許多應力集中點,防止局部形變,和斷裂擴展。抗沖擊改性劑一直是在共混時添加進去的,最近,彈性體組分的現場合成已經具有商業重要性。而且,正在宣傳用一種新系列的沖擊改性劑來代替乙丙橡膠,即Flexomer聚烯烴、Exact塑彈體和Insite聚合物。這些都是烯烴聚合物,它們填補了極低密度聚乙烯和傳統乙丙彈性體之間的空白。
2.1 化學和性能
等規PP均聚物,是在Ziegler-Natta催化劑體系催化下,由丙烯聚合而成的。乙丙橡膠組分在一系列反應器中合成的,或是預先購買,然後在擠壓機內與PP均聚物共混。生成的抗沖擊聚丙烯經粒化後出售。現場生產的抗沖擊PP共聚物,可以通過選用合適的催化劑組成及反應器條件,來精確地控制其重要的性能。催化劑組成和反應器條件決定基體樹脂的結晶度、橡膠組分的組成和數量及總體分子量分布。
抗沖擊PP是最輕的熱塑性塑料之一,其密度低於1,每磅產品的價格低於PET、PBT、高抗沖擊聚苯乙烯和ABS。按比容計,抗沖擊PP的單位體積成本低於上述那些樹脂和聚氯乙烯(PVC)。僅有HDPE在這方面堪與匹敵。抗沖擊型PP通常在適中的溫度下加工,范圍為350~550°F。抗沖擊聚丙烯共聚物具有廣譜的熔體流動速率,通常范圍為從小於1到約30。具有最高熔體流動速率的樹脂,通常是由熔體流動速率較低的材料「減粘裂化」製得。也就是對從反應器出來後的材料進行一步反應,降低平均分子量,從而製得熔體流速更高的產品。抗沖擊聚丙烯共聚物對化學品和環境應力斷裂有很高的抵抗力。經處理後,材料可具備優良的懸臂梁式沖擊強度和較低的迦納爾沖擊性能。懸臂梁式沖擊強度范圍在0.5到大於15英尺·磅/英寸;在-40°F下,迦納爾沖擊強度范圍為15到300英寸·磅以上。
橡膠組分為聚丙烯提供了沖擊強度,卻使抗沖擊聚丙烯相對於均聚物而言,降低了剛度和熱變形溫度。加填料的抗沖擊聚丙烯共聚物能夠忍受更高的溫度而不變形。填料一般為玻璃纖維。雲母、滑石和碳酸鈣。這些聚合物的最終用戶應該知道對每一種規格的產品,在不同的熔化強度、熔體流速、剛度和熱變形溫度之間需作出權衡。
2.2 用途
抗沖擊聚丙烯的主要商業用途是用在汽車、家用品、器具中的注塑件。它的抗沖擊能力、低密度、著色能力和加工性能使它成為理想的材料。具有較高熔體流速的中等抗沖擊樹脂品級有較高的流動性能,這個特點在注塑大型部件如:汽車面板時特別有用。
高抗沖擊能力具有較低熔體流速的樹脂(一般小於2),可以轉化成抗穿刺性極好的薄膜,這種薄膜的抗沖擊能力和耐蒸汽殺菌能力,適合做一次性醫療廢品袋。擠壓片材可以用熱成型法加工成大而厚的部件,如:汽車工業中的護板和汽車車尾行李箱襯里。彈性體組分改良聚丙烯抗沖擊性能的機理,在材料受沖擊時,可誘導應力白化。大多數用途是以彈性組分在聚丙烯基體中的分散度為基礎的。基於與此相反的概念,正在開發新型的保險杠。其結果是形成了一個分子復合結構。
注釋
聚丙烯 丙烯的聚合物 英文名稱polypropylene縮寫PP均聚物 由一種單體聚合而成的聚合物稱為均聚物。
高分子 高分子就是那些分子量特別大的物質。常見的分子,我們稱它們為小分子,一般由幾個或幾十個原子組成,分子量也在幾十到幾百之間。如水分子的分子量為18、二氧化硫的分子量是44。高分子則不同,它的分子量至少要大於1萬。高分子物質的分子一般由幾千、幾萬甚至幾十萬個原子組成,它的分子量也就是幾萬、幾十萬、甚至以億來計算。高分子的「高」就是指它的分子量高。
聚合物 高分子分為天然高分子和人工合成高分子,天然橡膠,棉花等都屬於天然高分子。人工合成高分子主要包括:化學纖維、合成橡膠和合成樹脂(塑料),也稱為三大合成材料。此外,大多數塗料和粘合劑的主要成分也是人工合成高分子。人工合成高分子又被稱為聚合物(Polymer)。 如:聚丙烯、聚乙烯等。
共聚物 兩種或兩種以上的單體或單體與聚合物間進行的聚合稱為共聚,共聚得到的產物即為共聚物。分嵌段共聚物、接枝共聚物、無規共聚物、有規共聚物等。
回答者:ldj4231985 - 副總裁 十一級 6-28 14:01
http://ke..com/view/49047.html
回答者:寂寞不開門 - 秀才 三級 6-28 14:03
聚丙烯 丙烯的聚合物 英文名稱polypropylene縮寫PP均聚物 由一種單體聚合而成的聚合物稱為均聚物。
高分子 高分子就是那些分子量特別大的物質。常見的分子,我們稱它們為小分子,一般由幾個或幾十個原子組成,分子量也在幾十到幾百之間。如水分子的分子量為18、二氧化硫的分子量是44。高分子則不同,它的分子量至少要大於1萬。高分子物質的分子一般由幾千、幾萬甚至幾十萬個原子組成,它的分子量也就是幾萬、幾十萬、甚至以億來計算。高分子的「高」就是指它的分子量高。
聚合物 高分子分為天然高分子和人工合成高分子,天然橡膠,棉花等都屬於天然高分子。人工合成高分子主要包括:化學纖維、合成橡膠和合成樹脂(塑料),也稱為三大合成材料。此外,大多數塗料和粘合劑的主要成分也是人工合成高分子。人工合成高分子又被稱為聚合物(Polymer)。 如:聚丙烯、聚乙烯等。
共聚物 兩種或兩種以上的單體或單體與聚合物間進行的聚合稱為共聚,共聚得到的產物即為共聚物。分嵌段共聚物、接枝共聚物、無規共聚物、有規共聚物等。
⑺ 什麼是聚乙烯樹脂
聚乙烯(polyethylene ,簡稱PE)是乙烯經聚合製得的一種熱塑性樹脂。在工業上,也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。
聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-100~-70°C),化學穩定性好,能耐大多數酸鹼的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)。常溫下不溶於一般溶劑,吸水性小,電絕緣性優良。
(7)聚烯烴樹脂顆粒生產擴展閱讀:
成型加工的PE樹脂均是經擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。其分子量在1萬一loa萬范圍內。分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高,其物理力學性能越好,越接近工程材料的要求水平。
但分子量越高,其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點為100-130C·其耐低溫性能優良。在-60℃下仍可保持良好的力學性能,但使用溫度在80~110℃。
聚乙烯對於環境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。聚乙烯的性質因品種而異,主要取決於分子結構和密度。採用不同的生產方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的產物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。
用途十分廣泛,主要用來製造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,並可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發展,聚乙烯生產得到迅速發展,產量約占塑料總產量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產能力為24.65Mt,在建裝置能力為3.16Mt。
⑻ 我國研製的一種聚乙烯材料···
概述
簡稱PE,是乙烯經聚合製得的一種熱塑性樹脂。在工業上,也包括乙烯與少量 α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學穩定性好,能耐大多數酸鹼的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸),常溫下不溶於一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優良;但聚乙烯對於環境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。聚乙烯的性質因品種而異,主要取決於分子結構和密度。採用不同的生產方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的產物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛,主要用來製造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,並可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發展,聚乙烯生產得到迅速發展,產量約占塑料總產量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產能力為24.65Mt,在建裝置能力為3.16Mt。
結構式
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—CH2······
簡寫:nCH2=CH2→
聚合壓力大小:高壓、中壓、低壓;
聚合實施方法: 淤漿法、溶液法 、氣相法 ;
產品密度大小:高密度、中密度、低密度、線性低密度;
產品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。
聚乙烯特性
聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學穩定性好,能耐大多數酸鹼的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸),常溫下不溶於一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優良;但聚乙烯對於環境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。
聚乙烯的性質因品種而異,主要取決於分子結構和密度。
聚乙烯的種類
(1) LDPE:低密度聚乙烯、高壓聚乙烯
(2) LLDPE:線形低密度聚乙烯
(3) MDPE:中密度聚乙烯、雙峰樹脂
(4) HDPE:高密度聚乙烯、低壓聚乙烯
(5) UHMWPE:超高分子量聚乙烯
(6)改性聚乙烯:CPE、交聯聚乙烯(PEX)
(7)乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烴(如辛烯POE、環烯烴)的共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物(EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH)
分子量達到3,000,000-6,000,000的線性聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強度非常高,可以用來做防彈衣。
主要方法:
液相法(又分為溶液法和淤漿法)和氣相法(物料在反應器中的相態類型)。我國主要採用齊格勒催化劑的淤漿法。
條件與過程描述:純度99%以上的乙烯在催化劑四氯化鈦和一氯二乙基鋁存在下,在壓力0.1-0.5MPa和溫度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤漿。經醇解破壞殘余的催化劑、中和、水洗,並回收汽油和未聚合的乙烯,經乾燥、造粒得到產品。
化學名稱:聚乙烯
英文名稱:Polyethylene(簡稱PE)
比重:0.94-0.96克/立方厘米 成型收縮率:1.5-3.6% 成型溫度:140-220℃
特點:耐腐蝕性,電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優良,可以氯化,化學交聯、輻照交聯改性,可用玻璃纖維增強.低壓聚乙烯的熔點,剛性,硬度和強度較高,吸水性小,有良好的電性能和耐輻射性;高壓聚乙烯的柔軟性,伸長率,沖擊強度和滲透性較好;超高分子量聚乙烯沖擊強度高,耐疲勞,耐磨. 低壓聚乙烯適於製作耐腐蝕零件和絕緣零件;高壓聚乙烯適於製作薄膜等;超高分子量聚乙烯適於製作減震,耐磨及傳動零件.
成型特性:
1.結晶料,吸濕小,不須充分乾燥,流動性極好流動性對壓力敏感,成型時宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度快,保壓充分.不宜用直接澆口,以防收縮不均,內應力增大.注意選擇澆口位置,防止產生縮孔和變形.
2.收縮范圍和收縮值大,方向性明顯,易變形翹曲.冷卻速度宜慢,模具設冷料穴,並有冷卻系統.
3.加熱時間不宜過長,否則會發生分解.
4.軟質塑件有較淺的側凹槽時,可強行脫模.
5.可能發生融體破裂,不宜與有機溶劑接觸,以防開裂
聚乙烯類產品
1.1產品類別
聚乙烯(PE)是通用合成樹脂中產量最大的品種,主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的產品。
1.2聚乙烯物理性能
聚乙烯為白色蠟狀半透明材料,柔而韌,比水輕,無毒,具有優越的介電性能。易燃燒且離火後繼續燃燒。透水率低,對有機蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結晶度增加而下降在一定結晶度下,透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點范圍為132-135oC,低密度聚乙烯熔點較低(112oC)且范圍寬。
常溫下不溶於任何已知溶劑中,70oC以上可少量溶解於甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯
等溶劑中
1.3聚乙烯化學性能
聚乙烯有優異的化學穩定性,室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質,硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用。聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解,在紫外線作用下容易發生降解,碳黑對聚乙烯有優異的光屏蔽作用。受輻射後可發生交聯、斷鏈、形成不飽和基團等反映。
1.4各類聚乙烯產品用途
高壓聚乙烯:一半以上用於薄膜製品,其次是管材、注射成型製品、電線包裹層等
中低、壓聚乙烯:以注射成型製品及中空製品為主。
超高壓聚乙烯:由於超高分子聚乙烯優異的綜合性能,可作為工程塑料使用。
熔點 140攝氏度
熔化焓292.88J/g
[編輯本段]聚乙烯樹脂分類及性能
聚乙烯的種類:
(1) LDPE:低密度聚乙烯(又稱高壓聚乙烯 )
(2) LLDPE:線形低密度聚乙烯
(3) MDPE:中密度聚乙烯
(4) HDPE:高密度聚乙烯(又稱低壓聚乙烯 )
(5) UHMWPE:超高分子量聚乙烯
(6) 改性聚乙烯:氯化聚乙烯(CPE)、交聯聚乙烯(PEX)
(7) 乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烴(如辛烯POE、環烯烴)的共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物(EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH)。分子量達到300萬-600萬的聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強度非常高,可以用來做防彈衣。
LDPE樹脂
性質:無味、無臭、無毒、表面無光澤、乳白色蠟狀顆粒,密度約0.920g/cm3,熔點130℃~145℃。不溶於水,微溶於烴類、甲苯等。能耐大多數酸鹼的侵蝕,吸水性小,在低溫時仍能保持柔軟性,電絕緣性高。
生產工藝:主要有高壓管式法和釜式法兩種。從目前發展狀況看,為降低反應溫度和壓力,管式法工藝普遍採用低溫高活性引劑引發聚合體系,以高純度乙烯為主要原料,以丙烯/丙烷等為密度調整劑,使用高活性引發劑在約200℃~330℃、150-300MPa條件下進行聚合反應。反應器中引發聚合的熔融聚合物,必須要經過高壓、中壓和低壓冷卻、分離,高壓循環氣體經過冷卻、分離後送入超高壓(300MPa)壓縮機入口,中壓循環氣體經過冷卻、分離後送入高壓(30MPa)壓縮機入口,而低壓循環氣體經過冷卻、分離後送入低壓(0.5MPa)壓縮機循環利用,而熔融聚乙烯經過高壓、低壓分離後送入造粒機,進行水中切粒,在造粒時,企業可以根據不同應用領域,加入適宜的添加劑,顆粒經包裝出廠。
用途:可以採用注塑、擠塑、吹塑等加工方法。主要用作農膜、工業用包裝膜、葯品與食品包裝薄膜、機械零件、日用品、建築材料、電線、電纜絕緣、塗層和合成紙等。
LLDPE樹脂
性質:由於LLDPE和LDPE的分子結構明顯不同,性能也有所不同。與LDPE相比,LLDPE具有優異的耐環境應力開裂性能和電絕緣性,較高的耐熱性能,抗沖和耐穿刺性能等。
生產工藝:LLDPE樹脂主要利用全密度聚乙烯裝置生產,代表性的生產工藝為Innovene工藝和UCC的Unipol工藝。
用途:通過注塑、擠出、吹塑等成型方法,生產薄膜、日用品、管材、電線電纜等。
HDPE樹脂
性質:本色、圓柱狀或扁圓狀顆粒,顆粒光潔,粒子的尺寸在任意方向上應為2mm~5mm,無機械雜質,具熱塑性。粉料為本白色粉末,合格品允許有微黃色。常溫下不溶於一般溶劑,但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中長時間接觸時能溶脹,在70℃以上時稍溶於甲苯、醋酸中。在空氣中加熱和受日光影響發生氧化作用。能耐大多數酸鹼的侵蝕。吸水性小,在低溫時仍能保持柔軟性,電絕緣性高。
生產工藝:採用氣相法和淤漿法二種生產工藝。其中,淤漿法環管生產工藝以菲利浦斯公司、Basell公司和北歐的北星環管工藝技術為代表。釜式淤漿法則以日本三井公司CX工藝為代表。
用途:採用注塑、吹塑、擠塑、滾塑等成型方法,生產薄膜製品、日用品及工業用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶和結扎帶,繩纜、魚網和編織用纖維、電線電纜等。
【-CH2-CH2-】n 簡稱PE,是乙烯經聚合製得的一種熱塑性樹脂。在工業上,也包括乙烯與少量 α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70~-100℃),化學穩定性好,能耐大多數酸鹼的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸),常溫下不溶於一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優良;但聚乙烯對於環境應力(化學與機械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。聚乙烯的性質因品種而異,主要取決於分子結構和密度。採用不同的生產方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的產物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛,主要用來製造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,並可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發展,聚乙烯生產得到迅速發展,產量約占塑料總產量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產能力為24.65Mt,在建裝置能力為3.16Mt。
沿革 1933年,英國卜內門化學工業公司發現乙烯在高壓下可聚合生成聚乙烯。此法於1939年工業化,通稱為高壓法。1953年聯邦德國 K.齊格勒發現以 TiCl4-Al(C2H5)3為催化劑,乙烯在較低壓力下也可聚合。此法由聯邦德國赫斯特公司於1955年投入工業化生產,通稱為低壓法聚乙烯。50年代初期,美國菲利浦石油公司發現以氧化鉻-硅鋁膠為催化劑,乙烯在中壓下可聚合生成高密度聚乙烯,並於1957年實現工業化生產。60年代,加拿大杜邦公司開始以乙烯和 α-烯烴用溶液法製成低密度聚乙烯。1977年,美國聯合碳化物公司和陶氏化學公司先後採用低壓法製成低密度聚乙烯,稱作線型低密度聚乙烯,其中以聯合碳化物公司的氣相法最為重要。線型低密度聚乙烯性能與低密度聚乙烯相似,而又兼有高密度聚乙烯的若干特性,加之生產中能量消耗低,因此發展極為迅速,成為最令人注目的新合成樹脂之一。
低壓法的核心技術在於催化劑。德國齊格勒發明的TiCl4-Al(C2H5)3體系為聚烯烴的第一代催化劑,催化效率較低,每克鈦約得數千克聚乙烯。1963年比利時索爾維公司首創以鎂化合物為載體的第二代催化劑,催化效率達每克鈦得數萬至數十萬克聚乙烯。採用第二代催化劑還可省去脫除催化劑殘渣的後處理工序。以後又發展了氣相法高效催化劑。1975年,義大利蒙特愛迪生集團公司研製成可省去造粒而直接生產球狀聚乙烯的催化劑,被稱作第三代催化劑,是高密度聚乙烯生產的又一變革。
分類 有多種分類方法,主要按密度(圖1)分類:①高密度聚乙烯,是不透明的白色粉末,造粒後為乳白色顆粒,分子為線型結構,很少支化現象,是較典型的結晶高聚物。機械性能均優於低密度聚乙烯,熔點比低密度聚乙烯高,約126~136℃,其脆化溫度比低密度聚乙烯低,約-100~-140℃。②低密度聚乙烯,是無色、半透明顆粒,分子中有長支鏈,分子間排列不緊密。③線型低密度聚乙烯,分子中一般只有短支鏈存在,機械性能介於高密度和低密度聚乙烯兩者之間,熔點比普通低密度聚乙烯高15℃,耐低溫性能也比低密度聚乙烯好,耐環境應力開裂性比普通低密度聚乙烯高數十倍。此外,按生產方法可分為低壓法聚乙烯、中壓法聚乙烯和高壓法聚乙烯(表1),聚乙烯的生產方法不同,其密度及熔體指數(表示流動性)也不同(圖2)。按分子量可分為低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯(表2)。
生產方法 分為高壓法、低壓法、中壓法三種。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後於低壓法。低壓法就其實施方法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用於生產高密度聚乙烯,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。近年來,各種低壓法工藝發展很快。中壓法僅菲利浦公司至今仍在採用,生產的主要是高密度聚乙烯。
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。乙烯經二級壓縮後進入反應器(圖3),在壓力100~300MPa、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後循環使用,熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑後擠出造粒。(見彩圖)
所用聚合反應器有管式反應器(管長可達 2000m)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100kt。釜式法流程的單程轉化率20%~25%,單線年生產能力180kt。
低壓法 分淤漿法、溶液法和氣相法三種,除溶液法外,聚合壓力都在2MPa以下。一般步驟有催化劑的配製、乙烯聚合、聚合物的分離和造粒等。
①淤漿法 生成的聚乙烯不溶於溶劑而呈淤漿狀。淤漿法聚合條件溫和,易於操作,常用烷基鋁作活化劑,氫氣作分子量調節劑,多採用釜式反應器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經閃蒸釜、氣液分離器到粉料乾燥機,然後去造粒(圖4)。生產過程中還包括溶劑回收、溶劑精製等步驟。採用不同的聚合釜串聯或並聯的組合方式,可以得到不同分子量分布的產品。
②溶液法 聚合在溶劑中進行,但乙烯和聚乙烯均溶於溶劑中,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。
③氣相法 乙烯在氣態下聚合, 一般採用流化床反應器。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,並排除聚合反應熱。生成的聚乙烯從反應器底部出料(圖5)。反應器的壓力約2MPa,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乾燥等工序,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 用負載於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,廣泛應用於製造薄膜、中空製品、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。
[編輯本段]聚乙烯樹脂生產方法及工藝
聚乙烯生產方法:聚乙烯按聚合壓力可以分為高壓法、中壓法、低壓法;按介質來分可以分為淤漿法、溶液法、氣相法。
主要生產工藝:目前世界上擁有聚乙烯技術的公司很多,擁有LDPE技術的有7家,LLDPE和全密度技術的企業有10家,HDPE技術的企業有12家。從技術發展情況來看,高壓法生產的LDPE是PE樹脂生產中技術最成熟的方法,釜式法和管式法工藝技術均已成熟,目前這兩種生產工藝技術同時並存。國外各公司普遍採用低溫高活性催化劑引發聚合體系,可降低反應溫度和壓力。
高壓法生產LDPE將向大型化、管式化方向發展。而低壓法生產HDPE和LLDPE,主要採用鈦系和絡系催化劑,歐洲和日本大多採用鈦系催化劑,而美國大多採用絡系催化劑。
目前世界上主要應用的聚乙烯生產技術共用11種,我國的PE生產工藝有8種。
(1)高壓管式和釜式反應工藝
(2)三井化學低壓淤液法CX工藝
(3)BP氣相法Innovene生產工藝
(4)雪佛龍-菲利蒲斯公司雙環管反應器LPE工藝
(5)北歐化工北星(Bastar)雙峰工藝
(6)低壓氣相法Unipol工藝
(7)巴賽爾聚烯烴公司Hostalen工藝
(8)Sclartech溶液法生產工藝
催化劑技術:催化劑是PE工工藝關鍵部分,也是其技術開發的焦點。特別是1991年茂金屬催化劑在美國實現了工業化,使得PE生產技術進入了新的發展階段。
目前世界各大PE生產企業大都已涉足茂金屬PE(mPE)生產領域,如陶氏化學、伊士曼、旭化成、阿托菲納、雪佛龍-菲利浦斯等公司。
日本旭化成化學購買陶氏化學的茂金屬催化劑專利Insite,採用淤漿法生產工藝生產茂金屬高密度聚乙烯(mHDPE),牌號為Creolex。由於性能優越,mPE1995年進入商業化發展以來,全球mPE樹脂的消費量每年翻一番。預計到2010年,全球mPE產能將達到1700萬噸,其中:mLLDPE為700萬噸、mHDPE為600萬噸。
目前PE催化劑已經發展到第三代,日本三井化學和陶氏化學合作開發出新一代茂金屬(Post-metallocene)催化劑。與傳統茂金屬和Z-N型催化劑不同,該催化劑可使極性單體如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等與烯烴共聚,從而可用於開發具有粘結性、耐油性及氣體阻隔性能的全新聚烯烴樹脂。
我國非常重視PE生產技術,PE生產技術創新一直被列入國家技術創新計劃項目。針對國內PE生產以氣相法工藝為主,產品牌號切換困難、過渡料多的問題,近年來國內PE生產企業紛紛開展了以現有聚乙烯生產技術改造為依託,氣相法聚乙烯冷凝、超冷凝工藝和淤漿法聚乙烯外循環工藝的開發工作,並取得實效。
目前我國Uuipol工藝的大部分生產裝置已經採用國產冷凝技術進行了改擴建,產量已經超出裝置原設計能力120%~200%。
薄膜 低密度聚乙烯總產量的一半以上經吹塑製成薄膜,這種薄膜有良好的透明性和一定的抗拉強度,廣泛用作各種食品、衣物、醫葯、化肥、工業品的包裝材料以及農用薄膜(見彩圖)。也可用擠出法加工成復合薄膜用於包裝重物。1975年以來,高密度聚乙烯薄膜也得到發展,它的強度高、耐低溫、防潮,並有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最大用途也是製成薄膜,其強度、韌性均優於低密度聚乙烯,耐刺穿性和剛性也較好,透明性雖較差,仍稍優於高密度聚乙烯。此外,還可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出塗布聚乙烯塗層,製成高分子復合材料。
中空製品 高密度聚乙烯強度較高,適宜作中空製品。可用吹塑法製成瓶、桶、罐、槽等容器,或用澆鑄法製成槽車罐和貯罐等大型容器。
管板材 擠出法可生產聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強度較高,適於地下鋪設。擠出的板材可進行二次加工。也可用發泡擠出和發泡注射法將高密度聚乙烯製成低泡沫塑料,作台板和建築材料(見建築用高分子材料)。
纖維 中國稱為乙綸,一般採用低壓聚乙烯作原料,紡製成合成纖維。乙綸主要用於生產漁網和繩索,或紡成短纖維後用作絮片,也可用於工業耐酸鹼織物。目前已研製出超高強度聚乙烯纖維(強度可達3~4GPa),可用作防彈背心,汽車和海上作業用的復合材料。
雜品 用注射成型法生產的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉箱(見彩圖)、小型容器、自行車和拖拉機的零件等。製造結構件時要用高密度聚乙烯。
聚乙烯改性 聚乙烯的改性品種主要有氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、交聯聚乙烯和共混改性品種。
氯化聚乙烯 以氯部分取代聚乙烯中的氫原子而得到的無規氯化物。氯化是在光或過氧化物的引發下進行的,工業上主要採用水相懸浮法來生產。由於原料聚乙烯的分子量及其分布、支化度及氯化後的氯化度、氯原子分布和殘存結晶度的不同,可得到從橡膠狀到硬質塑料狀的氯化聚乙烯。主要用途是作聚氯乙烯的改性劑,以改善聚氯乙烯抗沖擊性能。氯化聚乙烯本身還可作為電絕緣材料和地面材料。
氯磺化聚乙烯 當聚乙烯與含有二氧化硫的氯作用時,分子中的部分氫原子被氯和少量的磺醯氯(-SO2Cl)基團取代, 就得到氯磺化聚乙烯。主要的工業製法為懸浮法。氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化學腐蝕、耐油、耐熱、耐光、耐磨和抗拉強度較好,是一種綜合性能良好的彈性體,可用以製作接觸食品的設備部件。
交聯聚乙烯 採用輻射法(X射線、電子射線或紫外線照射等)或化學法(過氧化物或有機硅交聯)使線型聚乙烯成為網狀或體型的交聯聚乙烯。其中有機硅交聯法工藝簡單,操作費用低,且成型與交聯可分步進行,宜採用吹塑和注射成型。交聯聚乙烯的耐熱性、耐環境應力開裂性及機械性能均比聚乙烯有較大提高,適於作大型管材、電纜電線以及滾塑製品等。
聚乙烯的共混改性 將線型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯摻混後,就可用於加工薄膜及其他製品,產品性能比低密度聚乙烯好。聚乙烯和乙丙橡膠共混可製得用途廣泛的熱塑性彈性體。
⑼ 土工膜的材質是什麼
土工膜是什麼材料?
首先,我們從製作土工膜的材質說起,它是半透明至不透明的熱塑性樹脂材料-聚乙烯樹脂製作而成。是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。
土工膜材料本身具有良好的耐熱性和耐寒性,化學穩定性好,具有較高的剛性和韌性,機械強度好,耐環境應力開裂與耐撕裂強度性能好,隨著密度的上升,機械性能和阻隔性能會相應提高,耐熱,和抗拉強度也更高;可耐酸、鹼、有機溶劑等腐蝕的優勢。
土工膜材料是可以按照防滲工程的形狀來進行施工焊接的。
土工膜 geomembrane 一種以聚合物為基本原料的防水阻隔型材料.
高密度聚乙烯(HDPE)土工膜 high density polyethylene geomembrane是以中(高)密度聚乙烯樹脂為原料生產的,密度為0.94g/cm3或以上的土工膜。
光面土工膜 smooth geomembrane 膜的兩面均具有光潔、平整外觀的土工膜。
糙面土工膜 textured geomembrane經特定的工藝手段生產的單面或雙面具有均勻的毛糙外觀的土工膜。
拉伸強度 tensile strength在拉伸試驗中,試樣直至斷裂為止,單位寬度所承受的拉伸應力(kN/m)。
拉伸斷裂應力 tensile break stress在試驗試樣斷裂破壞瞬間的拉伸應力。
拉伸屈服應力 tensile yield stress在拉伸應力-應變屈服點處的應力。
偏置屈服應力 offset yield stress應力-應變曲線偏離直線性達規定應變百分數(偏置)時的應力。
斷裂伸長率 elongation at break在拉力作用下,試樣斷裂時標線間距離的增加量與初始標距之比,以百分數表示。
土工膜規格尺寸及偏差
產品單卷的長度不應少於50m,長度偏差應控制在±2%。
寬度尺寸應大於3000mm,偏差應控制在±1%。表
HDPE膜的整數寬度規格尺寸及偏差值,非整數寬度產品可參考執行。填埋場底部防滲應選用5000mm以上,覆蓋可選用3000mm以上產品。
HDPE土工膜的厚度及偏差應符合表要求:
其中,光面土工膜的極限偏差應控制在±10%,糙面土工膜的極限偏差應控制在±15%。底部防滲應選用厚度大於1.5mm的土工膜,臨時覆蓋可選用厚度大於0.5mm的土工膜,終場覆蓋可選用厚度大於1.0mm的土工膜。
⑽ pvc造粒時加入少量聚烯烴樹脂可以嗎
咨詢記錄 · 回答於2021-11-03