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文档简介
1、聚乙烯基基本资料料聚 HYPERLINK /view/15690.htm 乙烯是是半结晶晶热塑性性材料。它们的的化学结结构、 HYPERLINK /view/346251.htm 分分子量、 HYPERLINK /view/536814.htm 聚合度度和其他他性能很很大程度度上均依依赖于使使用的聚聚合方法法。聚合合方法决决定了支支链的类类型和支支链度。结晶度度取决于于聚合物物的化学学结构和和加工条条件。 聚乙乙烯对于于环境应应力(化化学与机机械作用用)是很很敏感的的,耐热热老化性性差。聚聚乙烯的的性质因因品种而而异,主主要取决决于分子子结构和和密度。采用不不同的生生产方法法可得不不同密度度(
2、0.910.996g/cm33)的产产物。聚聚乙烯可可用一般般 HYPERLINK /view/91761.htm 热塑性性塑料的的成型方方法(见见 HYPERLINK /view/1467068.htm 塑料加加工)加加工。用用途十分分广泛,主要用用来制造造薄膜、容器、管道、单丝、电线电电缆、日日用品等等,并可可作为电电视、雷雷达等的的高频 HYPERLINK /view/769890.htm 绝绝缘材料料。随着着 HYPERLINK /view/109900.htm 石油化化工的发发展,聚聚乙烯生生产得到到迅速发发展,产产量约占占塑料总总产量的的1/44。19983年年世界聚聚乙烯总总生产
3、能能力为224.665Mtt,在建建装置能能力为33.166Mt。 近年年来在核核物理,天体物物理,反反应堆运运行中运运用聚乙乙烯作为为漫化剂剂来测 HYPERLINK /image/35da1d3bb4fa9bf915cecbc0 o 查看图片 聚乙烯结结构式量中子。对核物物理的研研究做出出了自己己的贡献献. 聚乙乙烯(PPE)塑塑料一种种,我们们常常提提的方便便袋就是是聚乙烯烯(PEE).聚聚乙烯是是结构最最简单的的高分子子,也是是应用最最广泛的的高分子子材料。它是由由重复的的CHH2单单元连接接而成的的。聚乙乙烯是通通过乙烯烯(CHH2=CCH2 )的加加成聚合合而成的的。 聚乙乙烯的性
4、性能取决决于它的的聚合方方式。在在中等压压力(115-330大气气压) HYPERLINK /view/163374.htm 有有机化合合物催化化条件下下进行ZZiegglerr-Naattaa聚合而而成的是是高密度度聚乙烯烯(HDDPE)。这种种条件下下聚合的的聚乙烯烯分子是是线性的的,且分分子链很很长,分分子量高高达几十十万。如如果是在在高压力力(1000-3300MMPa),高温温(19902210CC),过过氧化物物催化条条件下 HYPERLINK /view/53337.htm 自自由基聚聚合,生生产出的的则是低低密度聚聚乙烯(LDPPE),它是支支化结构构的。 结构式CHH2=CC
5、H2+CH22=CHH2+CHH2CCH2CH22CHH2 简写写:nCCH2=CH22CHH2CCH2CH22CHH2 聚合压力力大小:高压、中压、低压; 聚合实施施方法:淤浆法法、溶液液法 、气相法法; 产品密度度大小:高密度度、中密密度、低低密度、线性低低密度; HYPERLINK /image/c28fddfd76c3bf07d7887d27 o 查看图片 聚乙烯产品分子子量:低低分子量量、普通通分子量量、超高高分子量量。 聚乙烯树树脂生产产方法及及工艺分为为高压法法、低压压法、中中压法三三种。高高压法用用来生产产低密度度聚乙烯烯,这种种方法开开发得早早,用此此法生产产的聚乙乙烯至今今
6、约占聚聚乙烯总总产量的的2/33,但随随着生产产技术和和催化剂剂的发展展,其增增长速度度已大大大落后于于低压法法。低压压法就其其实施方方法来说说,有淤淤浆法、溶液法法和气相相法。淤淤浆法主主要用于于生产高高密度聚聚乙烯,而溶液液法和气气相法不不仅可以以生产高高密度聚聚乙烯,还可通通过加共共聚单体体,生产产中、低低密度聚聚乙烯,也称为为线型低低密度聚聚乙烯。近年来来,各种种低压法法工艺发发展很快快。中压压法仅菲菲利浦公公司至今今仍在采采用,生生产的主主要是高高密度聚聚乙烯。 高压压法 用用氧或过过氧化物物等作引引发剂,使乙烯烯聚合为为低密度度聚乙烯烯的方法法。乙烯烯经二级级压缩后后进入反反应器(
7、图3),在压压力10003300MMPa、温度22003000及引引发剂作作用下聚聚合为聚聚乙烯,反应物物经减压压分离,使未反反应的乙乙烯回收收后循环环使用,熔融状状的聚乙乙烯在加加入塑料料助剂后后挤出造造粒。(见彩图图) 所用用聚合反反应器有有管式反反应器(管长可可达 220000m)和和釜式反反应器两两种。管管式法流流程的单单程转化化率200%334%,单线年年生产能能力1000ktt。釜式式法流程程的单程程转化率率20%255%,单单线年生生产能力力1800kt。 低压压法 分分淤浆法法、溶液液法和气气相法三三种,除除溶液法法外,聚聚合压力力都在22MPaa以下。一般步步骤有催催化剂的的
8、配制、乙烯聚聚合、聚聚合物的的分离和和造粒等等。 淤淤浆法生成的的聚乙烯烯不溶于于溶剂而而呈淤浆浆状。淤淤浆法聚聚合条件件温和,易于操操作,常常用烷基基铝作活活化剂, HYPERLINK /view/97585.htm 氢气作分分子量调调节剂,多采用用釜式反反应器。由聚合合釜出来来的聚合合物淤浆浆经闪蒸蒸釜、气气液分离离器到粉粉料干燥燥机,然然后去造造粒(图图4)。生产过过程中还还包括溶溶剂回收收、溶剂剂精制等等步骤。采用不不同的聚聚合釜串串联或并并联的组组合方式式,可以以得到不不同分子子量分布布的产品品。 溶溶液法聚合在在溶剂中中进行,但乙烯烯和聚乙乙烯均溶溶于溶剂剂中,反反应体系系为均相相
9、溶液。反应温温度(1400)、压力(455MPaa)较高高。特点点是聚合合时间短短,生产产强度大大,可兼兼产高、中、低低三种密密度的聚聚乙烯,能较好好地控制制产品的的性质;但溶液液法所得得聚合物物分子量量较低,分子量量分布窄窄,固体体物含量量较低。 气气相法乙烯在在气态下下聚合, 一般般采用流流化床反反应器。催化剂剂有铬系系和钛系系两种,由贮罐罐定量加加入到床床层内,用高速速乙烯循循环以维维持床层层流态化化,并排排除聚合合反应热热。生成成的聚乙乙烯从反反应器底底部出料料(图55)。反反应器的的压力约约2MPPa,温温度8551000。气相法法是生产产线型低低密度聚聚乙烯 HYPERLINK /
10、image/b110e6194cde1b38dbb4bd2e o 查看图片 聚乙烯最主要的的方法,气相法法省去了了溶剂回回收和聚聚合物干干燥等工工序,且且比溶液液法节省省投资115%和和操作成成本100%。为为传统高高压法投投资的330%,操作费费的1/6。因因而得到到了迅速速发展。但气相相法在产产品质量量及品种种上有待待进一步步改进。 中压压法 用用负载于于 HYPERLINK /view/62656.htm 硅胶上的的铬系催催化剂,在环管管反应器器中,使使乙烯在在中压下下聚合,生产高高密度聚聚乙烯。 加工工和应用用 可用用吹塑、挤出、注射成成型等方方法加工工,广泛泛应用于于制造薄薄膜、中中
11、空制品品、纤维维和日用用杂品等等。在实实际生产产中,为为了提高高聚乙烯烯对紫外外线和氧氧化作用用的稳定定性,改改善加工工及使用用性能,需加入入少量塑塑料助剂剂。常用用的紫外外线吸收收剂为邻邻羟基二二苯甲酮酮或其烷烷氧基衍衍生物等等,炭黑黑是优良良的紫外外线屏蔽蔽剂。此此外,还还加入 HYPERLINK /view/116498.htm 抗抗氧剂、润滑剂剂、着色色剂等,使聚乙乙烯的应应用范围围更加扩扩大。 主要要生产工工艺:目目前世界界上拥有有聚乙烯烯技术的的公司很很多,拥拥有LDDPE技技术的有有7家,LLDDPE和和全密度度技术的的企业有有10家家,HDDPE技技术的企企业有112家。从技术
12、术发展情情况来看看,高压压法生产产的LDDPE是是PE树树脂生产产中技术术最成熟熟的方法法,釜式式法和管管式法工工艺技术术均已成成熟,目目前这两两种生产产工艺技技术同时时并存。国外各各公司普普遍采用用低温高高活性催催化剂引引发聚合合体系,可降低低反应温温度和压压力。 高压压法生产产LDPPE将向向大型化化、管式式化方向向发展。而低压压法生产产HDPPE和LLLDPPE,主主要采用用钛系和和络系催催化剂,欧洲和和日本大大多采用用钛系催催化剂,而美国国大多采采用络系系催化剂剂。 目前前世界上上主要应应用的聚聚乙烯生生产技术术共用111种,我国的的PE生生产工艺艺有8种种。 (11)高压压管式和和釜
13、式反反应工艺艺 (22)三井井化学低低压淤液液法CXX工艺 (33)BPP气相法法Innnoveene生生产工艺艺 (44)雪佛佛龙-菲菲利蒲斯斯公司双双环管反反应器LLPE工工艺 (55) HYPERLINK /view/2604273.htm 北欧欧化工北北星(BBasttar)双峰工工艺 (66)低压压气相法法Uniipoll工艺 (77)巴赛赛尔聚烯烯烃公司司Hosstallen工工艺 (88)Scclarrtecch溶液液法生产产工艺 催化化剂技术术:催化化剂是PPE工工工艺关键键部分,也是其其技术开开发的焦焦点。特特别是119911年 HYPERLINK /view/2971177
14、.htm 茂金金属催化化剂在美美国实现现了工业业化,使使得PEE生产技技术进入入了新的的发展阶阶段。 HYPERLINK /image/b840549035c25ecfa877a421 o 查看图片 聚乙烯聚乙烯特特性聚乙乙烯无臭臭,无毒毒,手感感似蜡,具有优优良的耐耐低温性性能(最最低使用用温度可可达-770-1000),化学稳稳定性好好,能耐耐大多数数酸碱的的侵蚀(不耐具具有氧化化性质的的酸),常温下下不溶于于一般 HYPERLINK /view/62561.htm 溶溶剂,吸吸水性小小,但由由于其为为线性分分子可缓缓慢溶于于某些 HYPERLINK /view/435064.htm 有有
15、机溶剂剂,且不不发生溶溶胀,电电绝缘性性能优良良;但聚聚乙烯对对于环境境应力(化学与与机械作作用)是是很敏感感的,耐耐热老化化性差。 聚乙乙烯的性性质因品品种而异异,主要要取决于于分子结结构和密密度。 种类(11) LLDPEE:低密密度聚乙乙烯、 HYPERLINK /view/333004.htm 高高压聚乙乙烯(22)LLLDPEE: HYPERLINK /view/1127808.htm 线形形低密度度聚乙烯烯(33)MDDPE:中密度度聚乙烯烯、双峰峰树脂 (44)HDDPE:高密度度聚乙烯烯、低压压聚乙烯烯 (55)UHHMWPPE:超超高分子子量聚乙乙烯 (66)改性性聚乙烯烯:
16、CPPE、交交联聚乙乙烯(PPEX) (77)乙烯烯共聚物物:乙烯烯- HYPERLINK /view/126177.htm 丙烯烯共聚物物(塑料料)、EEVA、乙烯-丁烯共共聚物、乙烯-其它 HYPERLINK /view/62751.htm 烯烯烃(如如辛烯PPOE、环烯烃烃)的共共聚物、乙烯-不饱和和酯共聚聚物(EEAA、 EMMAA 、EEEA、EEMA、EMMMA、EEMAHH) 分子子量达到到3,0000,0000-6,0000,0000的线线性聚乙乙烯称为为超高分分子量聚聚乙烯(UHMMWPEE)。超超高分子子量聚乙乙烯的强强度非常常高,可可以用来来做防弹弹衣。 主要方法法: H
17、YPERLINK /image/d5462bfa470f56cb9f514621 o 查看图片 聚乙烯液相法(又分为为溶液法法和淤浆浆法)和和气相法法(物料料在反应应器中的的相态类类型)。我国主主要采用用 HYPERLINK /view/1253793.htm 齐格勒勒催化剂剂的淤浆浆法。 条件件与过程程描述:纯度999%以以上的乙乙烯在催催化剂四四氯化钛钛和一氯氯二乙基基铝存在在下,在在压力00.1-0.55MPaa和温度度65-75的汽油油中聚合合得到HHDPEE的淤浆浆。经醇醇解破坏坏残余的的催化剂剂、中和和、水洗洗,并回回收汽油油和未聚聚合的乙乙烯,经经干燥、造粒得得到产品品。 化学名
18、称称:聚乙乙烯 英文文名称:Pollyetthyllenee(简称称PE) 比重重:0.94-0.996克/立方厘厘米成型型收缩率率:1.5-33.6% 成型型温度:1400-2220 特点点:耐腐腐蚀性,电绝缘缘性(尤尤其高频频绝缘性性)优良良,可以以氯化, HYPERLINK /view/1927347.htm 化学交交联、辐辐照交联联改性,可用 HYPERLINK /view/92402.htm 玻玻璃纤维维增强。低压聚聚乙烯的的熔点,刚性,硬度和和强度较较高,吸吸水性小小,有良良好的电电性能和和耐辐射射性;高高压聚乙乙烯的柔柔软性,伸长率率,冲击击强度和和渗透性性较好;超高分分子量聚聚
19、乙烯冲冲击强度度高,耐耐疲劳,耐磨. 低压压聚乙烯烯适于制制作耐腐腐蚀零件件和绝缘缘零件;高压聚聚乙烯适适于制作作薄膜等等;超高高分子量量聚乙烯烯适于制制作减震震,耐磨磨及传动动零件。 成型特性性1结晶料料,吸湿湿小,不不须充分分干燥,流动性性极好流流动性对对压力敏敏感,成成型时宜宜用高压压注射,料温均均匀,填填充速度度快,保保压充分分.不宜宜用直接接浇口,以防收收缩不均均,内应应力增大大。注意意选择浇浇口位置置,防止止产生缩缩孔和变变形. 2收缩范范围和收收缩值大大,方向向性明显显,易变变形翘曲曲。冷却却速度宜宜慢,模模具设冷冷料穴,并有冷冷却系统统. 3加热时时间不宜宜过长,否则会会发生分
20、分解。 4软质塑塑件有较较浅的侧侧凹槽时时,可强强行脱模模. 5可能发发生融体体破裂,不宜与与有机溶溶剂接触触,以防防开裂 聚乙烯类类产品产品类别别聚乙乙烯(PPE)是是通用合合成树脂脂中产量量最大的的品种,主要包包括低密密度聚乙乙烯(LLDPEE)、线线型低密密度聚乙乙烯(LLLDPPE)、高密度度聚乙烯烯(HDDPE)及一些些具有特特殊性能能的产品品。 聚乙烯物物理性能能聚乙乙烯为白白色蜡状状半透明明材料,柔而韧韧,比水水轻,无无毒,具具有优越越的介电电性能。易燃烧烧且离火火后继续续燃烧。透水率率低,对对有机蒸蒸汽透过过率则较较大。聚聚乙烯的的透明度度随结晶晶度增加加而下降降在一定定结晶度
21、度下,透透明度随随分子量量增大而而提高。高密度度聚乙烯烯熔点范范围为1132-1355oC,低密度度聚乙烯烯熔点较较低(1112ooC)且且范围宽宽。 常温温下不溶溶于任何何已知溶溶剂中,70ooC以上上可少量量溶解于于甲苯、 HYPERLINK /view/11141.htm 乙酸戊 HYPERLINK /image/207ea60e462f79a537d12222 o 查看图片 聚乙烯酯、 HYPERLINK /view/435144.htm 三氯氯乙烯等溶溶剂中 聚乙烯化化学性能能聚乙乙烯有优优异的化化学稳定定性,室室温下耐耐 HYPERLINK /view/1729.htm 盐酸、氢氢
22、氟酸、 HYPERLINK /view/46468.htm 磷酸、 HYPERLINK /view/77546.htm 甲酸、胺胺类、 HYPERLINK /view/1731.htm 氢氢氧化钠钠、 HYPERLINK /view/128154.htm 氢氧化化钾等各各种化学学物质,硝酸和和 HYPERLINK /view/1730.htm 硫酸对聚聚乙烯有有较强的的破坏作作用。聚聚乙烯容容易光氧氧化、热热氧化、 HYPERLINK /view/18827.htm 臭氧分解解,在紫紫外线作作用下容容易发生生降解,碳黑对对聚乙烯烯有优异异的光屏屏蔽作用用。受辐辐射后可可发生交交联、断断链、形形
23、成不饱饱和基团团等反映映。 各类聚乙乙烯产品品用途高压压聚乙烯烯:一半半以上用用于薄膜膜制品,其次是是管材、注射成成型制品品、电线线包裹层层等 中低低、压聚聚乙烯:以注射射成型制制品及中中空制品品为主。 超高高压聚乙乙烯:由由于超高高分子聚聚乙烯优优异的综综合性能能,可作作为工程程塑料使使用。 熔点点 1440摄氏氏度 熔化化焓2992.888J/g 不同密度度的聚乙乙烯概况LDDPE是是低密度度聚乙烯烯的英文文缩写,即高压压聚乙烯烯 HDDPE是是高密度度聚乙烯烯的英文文缩写,即低压压聚乙烯烯。 二者者密度不不同,一一般密度度大于00.944的为HHDPEE,小于于0.9925的的为LDDP
24、E,在此之之间的为为MDPPE(中中密度聚聚乙烯)。 LDDPE(低密度度高压聚聚乙烯): 感感官鉴别别:手感感柔软:白色透透明,但但透明度度一般,燃烧鉴鉴别:燃燃烧火焰焰上黄下下蓝;燃燃烧时无无烟,有有 HYPERLINK /view/56312.htm 石蜡的气气味,熔熔融滴落落,易拉拉丝 HDDPE(高密度度聚乙烯烯):HHDPEE是一种种结晶度度高、非非极性的的热塑性性树脂。原态HHDPEE的外表表呈乳白白色,在在微薄截截面呈一一定程度度的半透透明状。PE具具有优良良的耐大大多数生生活和工工业用化化学品的的特性。某些种种类的化化学品会会产生化化学腐蚀蚀,例如如腐蚀性性 HYPERLIN
25、K /view/139716.htm 氧化剂剂(浓硝硝酸), HYPERLINK /view/170621.htm 芳香烃烃(二甲甲苯)和和卤化烃烃 ( HYPERLINK /view/5126.htm 四四氯化碳碳)。该该聚合物物不吸湿湿并具有有好的防防水蒸汽汽性,可可用于包包装用途途。HDDPE具具有很好好的电性性能,特特别是绝绝缘介电电强度高高,使其其很适用用于电线线电缆。中到高高分子量量等级具具有极好好的抗冲冲击性,在常温温甚至在在-400低温温度下均均如此。 低密度聚聚乙烯( LDDPE)通常常用高压压法(1147.17-1966.2MMPa)生产,故又称称为高压压聚乙烯烯。由于于用
26、高压压法生产产的聚乙乙烯分子子链中含含有较多多的长短短支链(每10000个个碳链原原子中含含有的支支链平均均数211),所所以结晶晶度较低低(455%-665%),密度度较小(0.9910-0.9925),质轻轻,柔性性,耐低低温性、耐冲击击性较好好。LDDPE广广泛用于于生产薄薄膜、管管材(软软)、电电缆绝缘缘层和护护套、人人造革等等。 高密度聚聚乙烯(HDPPE)主要要是采用用低压生生产,故故又称低低压聚乙乙烯。HHDPEE分子中中支链少少,结晶晶度高(85%-900%),密度高高(0.9411-0.9655),具具有较高高的使用用温度,硬度、力学强强度和耐耐化学药药品性较较好。 HYPE
27、RLINK /image/346bd85c0ffc7e01faf2c023 o 查看图片 聚乙烯适用于中中空吹塑塑、注塑塑和挤出出各种制制品(硬硬),如如各种容容器、网网、打包包带,并并可用作作电缆覆覆层、管管材、异异型材、片材等等。 聚乙乙烯树脂脂分类及及性能 聚乙乙烯的种种类: (11) LLDPEE:低密密度聚乙乙烯(又又称高压压聚乙烯烯) (22) LLLDPPE:线线形低密密度聚乙乙烯 (33) MMDPEE:中密密度聚乙乙烯 (44) HHDPEE:高密密度聚乙乙烯(又又称低压压聚乙烯烯) (55) UUHMWWPE:超高分分子量聚聚乙烯 (66) 改改性聚乙乙烯:氯氯化聚乙乙烯(
28、CCPE)、交联联聚乙烯烯(PEEX) (77) 乙乙烯共聚聚物:乙乙烯-丙丙烯共聚聚物(塑塑料)、EVAA、乙烯烯-丁烯烯共聚物物、乙烯烯-其它它烯烃(如辛烯烯POEE、环烯烯烃)的的共聚物物、乙烯烯-不饱饱和酯共共聚物(EAAA、EMMAA 、EEEA、EEMA、EMMMA、EEMAHH)。分分子量达达到3000万-6000万的聚聚乙烯称称为超高高分子量量聚乙烯烯(UHHMWPPE)。超高分分子量聚聚乙烯的的强度非非常高,可以用用来做防防弹衣。 LDPEE树脂性质质:无味味、无臭臭、无毒毒、表面面无光泽泽、乳白白色蜡状状颗粒,密度约约0.9920gg/cmm3,熔熔点13301455。不不
29、溶于水水,微溶溶于 HYPERLINK /view/2278558.htm 烃类类、甲苯苯等。能能耐大多多数酸碱碱的侵蚀蚀,吸水水性小,在低温温时仍能能保持柔柔软性,电绝缘缘性高。 生产产工艺:主要有有高压管管式法和和釜式法法两种。从目前前发展状状况看,为降低低反应温温度和压压力,管管式法工工艺普遍遍采用低低温高活活性引剂剂引发聚聚合体系系,以高高纯度乙乙烯为主主要原料料,以丙丙烯/ HYPERLINK /view/126187.htm 丙丙烷等为为密度调调整剂,使用高高活性引引发剂在在约20003300、1150-3000MPaa条件下下进行聚聚合反应应。反应应器中引引发聚合合的熔融融聚合物
30、物,必须须要经过过高压、中压和和低压冷冷却、分分离,高高压循环环气体经经过冷却却、分离离后送入入超高压压(3000MPPa)压压缩机入入口,中中压循环环气体经经过冷却却、分离离后送入入高压(30MMPa)压缩机机入口,而低压压循环气气体经过过冷却、分离后后送入低低压(00.5MMPa)压缩机机循环利利用,而而熔融聚聚乙烯经经过高压压、低压压分离后后送入造造粒机,进行水水中切粒粒,在造造粒时,企业可可以根据据不同应应用领域域,加入入适宜的的添加剂剂,颗粒粒经包装装出厂。 用途途:可以以采用注注塑、挤挤塑、吹吹塑等加加工方法法。主要要用作农农膜、工工业用包包装膜、药品与与食品包包装薄膜膜、机械械零
31、件、日用品品、建筑筑材料、电线、电缆绝绝缘、涂涂层和 HYPERLINK /view/679937.htm 合合成纸等等。 LLDPPE树脂脂性质质:由于于LLDDPE和和LDPPE的分分子结构构明显不不同,性性能也有有所不同同。与LLDPEE相比,LLDDPE具具有优异异的耐环环境应力力开裂性性能和电电绝缘性性,较高高的耐热热性能,抗冲和和耐穿刺刺性能等等。 HYPERLINK /image/58af236da63f9fb94216942c o 查看图片 聚乙烯生产工艺艺:LLLDPEE树脂主主要利用用全密度度聚乙烯烯装置生生产,代代表性的的生产工工艺为IInnoovenne工艺艺和UCCC
32、的UUnippol工工艺。 用途途:通过过注塑、挤出、吹塑等等成型方方法,生生产薄膜膜、日用用品、管管材、电电线电缆缆等。 HDDPE树树脂 性质质:本色色、圆柱柱状或扁扁圆状颗颗粒,颗颗粒光洁洁,粒子子的尺寸寸在任意意方向上上应为22mm5mmm,无机机械杂质质,具热热塑性。粉料为为本白色色粉末,合格品品允许有有微黄色色。常温温下不溶溶于一般般溶剂,但在脂脂肪烃、芳香烃烃和卤代代烃中长长时间接接触时能能溶胀,在700以上上时稍溶溶于甲苯苯、 HYPERLINK /view/106631.htm 醋酸酸中。在在 HYPERLINK /view/10696.htm 空气中加加热和受受日光影影响发
33、生生氧化作作用。能能耐大多多数酸碱碱的侵蚀蚀。吸水水性小,在低温温时仍能能保持柔柔软性,电绝缘缘性高。 生产产工艺:采用气气相法和和淤浆法法二种生生产工艺艺。其中中,淤浆浆法环管管生产工工艺以菲菲利浦斯斯公司、Basselll公司和和北欧的的北星环环管工艺艺技术为为代表。釜式淤淤浆法则则以日本本三井公公司CXX工艺为为代表。 用途途:采用用注塑、吹塑、挤塑、 HYPERLINK /view/649425.htm 滚塑等成成型方法法,生产产薄膜制制品、日日用品及及工业用用的各种种大小中中空容器器、管材材、包装装用的压压延带和和结扎带带,绳缆缆、 HYPERLINK /view/389690.ht
34、m 鱼网网和编织织用纤维维、电线线电缆等等。 【-CH22-CHH2-】n简简称PEE,是乙乙烯经聚聚合制得得的一种种热塑性性树脂。在工业业上,也也包括乙乙烯与少少量烯烃的的共聚物物。聚乙乙烯无臭臭,无毒毒,手感感似蜡,具有优优良的耐耐低温性性能(最最低使用用温度可可达-770-1000),化学稳稳定性好好,能耐耐大多数数酸碱的的侵蚀(不耐具具有氧化化性质的的酸),常温下下不溶于于一般溶溶剂,吸吸水性小小,电绝绝缘性能能优良;但聚乙乙烯对于于环境应应力(化化学与机机械作用用)是很很敏感的的,耐热热老化性性差。聚聚乙烯的的性质因因品种而而异,主主要取决决于分子子结构和和密度。采用不不同的生生产方
35、法法可得不不同密度度(0.910.996g/cm33)的产产物。聚聚乙烯可可用一般般热塑性性塑料的的成型方方法(见见塑料加加工)加加工。用用途十分分广泛,主要用用来制造造薄膜、容器、管道、单丝、电线电电缆、日日用品等等,并可可作为电电视、雷雷达等的的高频绝绝缘材料料。随着着石油化化工的发发展,聚聚乙烯生生产得到到迅速发发展,产产量约占占塑料总总产量的的1/44。19983年年世界聚聚乙烯总总生产能能力为224.665Mtt,在建建装置能能力为33.166Mt。 沿革19933年年,英国国卜内门门化学工工业公司司发现乙乙烯在高高压下可可聚合生生成聚乙乙烯。此此法于119399年工业业化,通通称为
36、高高压法。19553年联联邦德国国 K.齐格勒勒发现以以TiCCl4-Al(C2HH5)33为催化化剂,乙乙烯在较较低压力力下也可可聚合。此法由由联邦德德国赫斯斯特公司司于19955年年投入工工业化生生产,通通称为低低压法聚聚乙烯。50年年代初期期,美国国菲利浦浦石油公公司发现现以氧化化铬-硅硅铝胶为为催化剂剂,乙烯烯在中压压下可聚聚合生成成高密度度聚乙烯烯,并于于19557年实实现工业业化生产产。600年代,加拿大大杜邦公公司开始始以乙烯烯和 烯烃烃用溶液液法制成成低密度度聚乙烯烯。19977年年, HYPERLINK /view/1921400.htm 美国国联合碳碳化物公公司和陶陶氏化学
37、学公司先先后采用用低压法法制成低低密度聚聚乙烯,称作线线型低密密度聚乙乙烯,其其中以联联合碳化化物公司司的气相相法最为为重要。线型低低密度聚聚乙烯性性能与低低密度聚聚乙烯相相似,而而又兼有有高密度度聚乙烯烯的若干干特性,加之生生产中能能量消耗耗低,因因此发展展极为迅迅速,成成为最令令人注目目的新合合成树脂脂之一。 低压压法的核核心技术术在于催催化剂。德国齐齐格勒发发明的TTiCll4-AAl(CC2H55)3体体 HYPERLINK /image/a8405208b3c330d70b7b822d o 查看图片 聚乙烯系为 HYPERLINK /view/767486.htm 聚烯烯烃的第第一代
38、催催化剂,催化效效率较低低,每克克钛约得得数千克克聚乙烯烯。19963年年比利时时索尔维维公司首首创以镁镁化合物物为载体体的第二二代催化化剂,催催化效率率达每克克钛得数数万至数数十万克克聚乙烯烯。采用用第二代代催化剂剂还可省省去脱除除催化剂剂残渣的的后处理理工序。以后又又发展了了气相法法高效催催化剂。19775年,意大利利蒙特爱爱迪生集集团公司司研制成成可省去去造粒而而直接生生产球状状聚乙烯烯的催化化剂,被被称作第第三代催催化剂,是高密密度聚乙乙烯生产产的又一一变革。 分类有多多种分类类方法,主要按按密度(图1)分类:高密密度聚乙乙烯,是是不透明明的白色色粉末,造粒后后为乳白白色颗粒粒,分子子
39、为线型型结构,很少支支化现象象,是较较典型的的结晶 HYPERLINK /view/328669.htm 高高聚物。机械性性能均优优于低密密度聚乙乙烯,熔熔点比低低密度聚聚乙烯高高,约11261366,其其脆化温温度比低低密度聚聚乙烯低低,约-1000-1140。低低密度聚聚乙烯,是无色色、半透透明颗粒粒,分子子中有长长支链,分子间间排列不不紧密。线型型低密度度聚乙烯烯,分子子中一般般只有短短支链存存在,机机械性能能介于高高密度和和低密度度聚乙烯烯两者之之间,熔熔点比普普通低密密度聚乙乙烯高115,耐低温温性能也也比低密密度聚乙乙烯好,耐环境境应力开开裂性比比普通低低密度聚聚乙烯高高数十倍倍。
40、此外外,按生生产方法法可分为为低压法法聚乙烯烯、中压压法聚乙乙烯和高高压法聚聚乙烯(表1),聚乙乙烯的生生产方法法不同,其密度度及熔体体指数(表示流流动性)也不同同(图22)。按按分子量量可分为为低分子子量聚乙乙烯、普普通分子子量聚乙乙烯和超超高分子子量聚乙乙烯(表表2)。 性能一般性能能聚乙乙烯树脂脂为无毒毒、无味味的白色色粉末或或颗粒,外观呈呈乳白色色,有似似蜡的手手感,吸吸水率低低,小于于0.001%。聚乙烯烯膜透明明,并随随结晶度度的提高高而降低低。聚乙乙烯膜的的透水率率低但透透气性较较大,不不适于保保鲜包装装而适于于防潮包包装。易易燃、氧氧指数为为17.4,燃燃烧时低低烟,有有少量熔
41、熔融落滴滴,火焰焰上黄下下篮,有有石蜡气气味。聚聚乙烯的的耐水性性较 好。制品表表面无极极性,难难以粘合合和印刷刷,经表表面处理理有所改改善。支支链多其其耐光降降解和耐耐氧化能能力差。 力学性能能聚乙乙烯的力力学性能能一般,拉伸强强度较低低,抗蠕蠕变性不不好,耐耐冲击性性好。冲冲击强度度LDPPELLLDPPEHHDPEE,其他他力学性性能LDDPELLDDPEHDPPE。主主要受密密度、结结晶度和和 HYPERLINK /view/295202.htm 相对分分子质量量的影响响,随着着这几项项指标的的提高,其力学学性能增增大。耐耐环境应应力开裂裂性不好好,但当当相对分分子质量量增加时时,有所
42、所改善。耐穿刺刺性好,其中LLLDPPE最好好。 热学性能能聚乙乙烯的耐耐热性不不高,随随相对分分子质量量和结晶晶度的提提高有所所改善。耐低温温性能好好,脆性性温度一一般可达达500以下下;并随随相对分分子质量量的增大大,最低低可达1400。聚聚乙烯的的线膨胀胀系数大大,最高高可达(2024)1005/K。热热导率较较高。 电学性能能因聚聚乙烯无无极性,所以具具有介电电损耗低低、介电电强度大大的电性性能优异异,即可可以做调调频绝缘缘材料、耐电晕晕性塑料料,又可可以做高高压绝缘缘材料。 环境性能能聚乙乙烯属于于 HYPERLINK /view/62773.htm 烷烃惰性性聚合物物,具有有良好的
43、的化学稳稳定性。在常温温下耐酸酸、碱、盐类水水溶液的的腐蚀,但不耐耐强氧化化剂如发发烟硫酸酸、浓硝硝酸和铬铬酸等。聚乙烯烯在600以下下不溶于于一般溶溶剂,但但与脂肪肪烃、芳芳香烃、卤代烃烃等长期期接触会会溶胀或或龟裂。温度超超过600后,可少量量溶于甲甲苯、乙乙酸戊酯酯、三氯氯乙烯、松节油油、矿物物油 及石石蜡中;温度高高于1000,可溶于于四氢化化萘。 由于于聚乙烯烯分子中中含有少少量双键键和醚键键,其耐耐候性不不好,日日晒、雨雨淋都会会引 起老老化,需需要加入入抗氧剂剂和光稳稳定剂改改善。 加工特性性因LLDPEE、HDDPE的的流动性性好,加加工温度度低,粘粘度大小小适中,分解温温度低
44、,在 HYPERLINK /view/101737.htm 惰性性气体中中高温度度3000不分分解,所所以是一一种加工工性能很很好的塑塑料。但但LLDDPE的的粘度稍稍高,需需要增加加电机功功率200%330%;易发生生熔体破破裂,需需增加口口模间隙隙和加入入加工助助剂;加加工温度度稍高,可达22002155。聚聚乙烯的的吸水率率低,加加工前不不 需要要干燥处处理。 聚乙乙烯熔体体属于非非牛顿流流体,粘粘度随温温度的变变化波动动较小,而剪切切速率的的增加下下降快,并呈线线性关系系,其中中以LLLDPEE的下降降最慢。 聚乙乙烯制品品在冷却却过程中中容易结结晶,因因此,在在加工过过程中应应注意模
45、模温。以以控制制制品的结结晶度,使之具具有不同同的性能能。聚乙乙烯的成成型收缩缩率大,在设计计模具时时一定要要考虑。 聚乙乙烯的熔熔体流动动速率与与制品种种类的关关系如下下表所示示 聚乙乙烯熔体体流动速速率与制制品种类类的关系系 用途熔体流动动速率,g/110miinLDPEELLDPPEHDPEE吹塑薄膜膜 重包包装薄膜膜 挤出出平膜 单丝、扁丝 管材、型材 中空吹吹塑容器器 电缆缆绝缘层层 注塑塑制品 涂覆 旋转成成型0.38.00 0.111.0 144 22.5 0.1 5.00 0.3 0.55 0.2 0.44 15 50 20 2000 00.755 2200.3 3.3 00.
46、1 1.6 225 4.0 110 2.0 00.2 2.0 00.3 1.0 00.4 1.0 223 500 33 11 100 2250.5 8.0 330 6. 0.225 1.22 0.1 5.00 0.2 1.55 0.5 8.00 20 20 500 110 330 200聚乙乙烯的用用途 用途占树脂的的比例制品薄膜类制制品LDPEE的500% HHDPEE的100% LLLDPPE的770%用于食食品、日日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾等等轻质包包装膜,地膜、棚膜、 HYPERLINK /view/46727.htm 保鲜膜膜等。 重包装装膜,撕撕裂膜、背心袋袋等。 包装膜膜,垃
47、圾圾袋、保保鲜袋、超薄地地膜等。注塑制品品HDPEE的300% LLDPEE的100% LLLDPPE的110%日用品品如:盆盆、筒、篓、盒盒等,周周围箱、瓦楞箱箱、暖瓶瓶壳、杯杯、台、玩具等等。中空制品品以HDPPE为主主用于装装食品油油、酒类类、汽油油及 HYPERLINK /view/144577.htm 化学学试剂的的桶,玩玩具管材类制制品以HDPPE为主主给水、输气、灌溉、穿线、吸管、笔芯、用的管管材,化化妆品、药品、鞋油、牙膏等等用的管管材。丝类制品品圆丝用HHDPEE 扁丝丝用HDDPE和和LLDDPE渔网、缆绳、工业滤滤网、民民用纱窗窗等。 纺织袋袋、布、撕裂膜膜。电缆制品品以
48、LDPPE为主主电缆绝绝缘和保保护材料料其他制品品HDPEE、LLLDPEE LDDPE打包带带 型材材国内外聚聚乙烯工工业现状状目前前世界各各大PEE生产企企业大都都已涉足足茂金属属PE(mPEE)生产产领域,如陶氏氏化学、伊士曼曼、旭化化成、阿阿托菲纳纳、雪佛佛龙-菲菲利浦斯斯等公司司。 日本本旭化成成化学购购买陶氏氏化学的的茂金属属催化剂剂专利IInsiite,采用淤淤浆法生生产工艺艺生产茂茂金属高高密度聚聚乙烯(mHDDPE),牌号号为Crreollex。由于性性能优越越,mPPE19995年年进入商商业化发发展以来来,全球球mPEE树脂的的消费量量每年翻翻一番。预计到到20110年,
49、全球mmPE产产能将达达到17700万万吨,其其中:mmLLDDPE为为7 HYPERLINK /image/027a45b5dc22388c37d3ca2f o 查看图片 聚乙烯00万吨吨、mHHDPEE为6000万吨吨。 目前前PE催催化剂已已经发展展到第三三代,日日本三井井化学和和陶氏化化学合作作开发出出新一代代茂金属属(Poost-mettallloceene)催化剂剂。与传传统茂金金属和ZZ-N型型催化剂剂不同,该催化化剂可使使极性单单体如甲甲基 HYPERLINK /view/135391.htm 丙烯烯酸甲酯酯、醋酸酸乙烯酯酯等与烯烯烃共聚聚,从而而可用于于开发具具有粘结结性、耐
50、耐油性及及气体阻阻隔性能能的全新新聚烯烃烃树脂。 我国国非常重重视PEE生产技技术,PPE生产产技术创创新一直直被列入入国家技技术创新新计划项项目。针针对国内内PE生生产以气气相法工工艺为主主,产品品牌号切切换困难难、过渡渡料多的的问题,近年来来国内PPE生产产企业纷纷纷开展展了以现现有聚乙乙烯生产产技术改改造为依依托,气气相法聚聚乙烯冷冷凝、超超冷凝工工艺和淤淤浆法聚聚乙烯外外循环工工艺的开开发工作作,并取取得实效效。 目前前我国UUuippol工工艺的大大部分生生产装置置已经采采用国产产冷凝技技术进行行了改扩扩建,产产量已经经超出装装置原设设计能力力1200%2200%。 薄膜膜低密密度聚
51、乙乙烯总产产量的一一半以上上经吹塑塑制成薄薄膜,这这种薄膜膜有良好好的透明明性和一一定的抗抗拉强度度,广泛泛用作各各种食品品、衣物物、医药药、化肥肥、工业业品的包包装材料料以及农农用薄膜膜(见彩彩图)。也可用用挤出法法加工成成 HYPERLINK /view/1648732.htm 复合薄薄膜用于于包装重重物。119755年以来来,高密密度聚乙乙烯薄膜膜也得到到发展,它的强强度高、耐低温温、防潮潮,并有有良好的的印刷性性和可加加工性。线型低低密度聚聚乙烯的的最大用用途也是是制成薄薄膜,其其强度、韧性均均优于低低密度聚聚乙烯,耐刺穿穿性和刚刚性也较较好,透透明性虽虽较差,仍稍优优于高密密度聚乙乙
52、烯。此此外,还还可以在在纸、铝铝箔或其其他 HYPERLINK /view/887021.htm 塑料料薄膜上上挤出涂涂布聚乙乙烯涂层层,制成成高分子子复合材材料。 中空空制品 高密度度聚乙烯烯强度较较高,适适宜作中中空制品品。可用用吹塑法法制成瓶瓶、桶、罐、槽槽等容器器,或用用浇铸法法制成槽槽车罐和和贮罐等等大型容容器。 管板板材 挤挤出法可可生产聚聚乙烯管管材,高高密度聚聚乙烯管管强度较较高,适适于地下下铺设。挤出的的板材可可进行二二次加工工。也可可用发泡泡挤出和和发泡注注射法将将高密度度聚乙烯烯制成低低泡沫塑塑料,作作台板和和建筑材材料(见见建筑用用 HYPERLINK /view/45
53、791.htm 高分子子材料)。 纤维维 中国国称为乙乙纶,一一般采用用低压聚聚乙烯作作原料,纺制成成合成纤纤维。乙乙纶主要要用于生生产 HYPERLINK /view/1186929.htm 渔网网和绳索索,或纺纺成短纤纤维后用用作絮片片,也可可用于工工业耐酸酸碱织物物。目前前已研制制出超高高强度 HYPERLINK /view/1193700.htm 聚聚乙烯纤纤维(强强度可达达344GPaa),可可用作 HYPERLINK /view/112183.htm 防防弹背心心,汽车车和海上上作业用用的复合合材料。 杂品品 用注注射成型型法生产产的杂品品包括日日用杂品品、人造造花卉、周转箱箱(见
54、彩彩图)、小型容容器、自自行车和和拖拉机机的零件件等。制制造结构构件时要要用高密密度聚乙乙烯。 聚乙乙烯改性性 聚乙乙烯的改改性品种种主要有有氯化聚聚乙烯、氯磺化化聚乙烯烯、交联联聚乙烯烯和共混混改性品品种。 氯化化聚乙烯烯 以氯氯部分取取代聚乙乙烯中的的氢原子子而得到到的无规规氯化物物。氯化化是在光光或过氧氧化物的的引发下下进行的的,工业业上主要要采用水水相悬浮浮法来生生产。由由于原料料聚乙烯烯的分子子量及其其分布、支化度度及氯化化后的氯氯化度、氯原子子分布和和残存结结晶度的的不同,可得到到从橡胶胶状到硬硬质塑料料状的氯氯化聚乙乙烯。主主要用途途是作聚聚氯乙烯烯的改性性剂,以以改善聚聚氯乙烯
55、烯抗冲击击性能。氯化聚聚乙烯本本身还可可作为电电绝缘材材料和地地面材料料。 氯磺磺化聚乙乙烯 当当聚乙烯烯与含有有 HYPERLINK /view/27248.htm 二氧化化硫的氯氯作用时时,分子子中的部部分氢原原子被氯氯和少量量的磺酰酰氯(-SO22Cl)基团取取代,就就得到氯氯磺化聚聚乙烯。主要的的工业制制法为悬悬浮法。氯磺化化聚乙烯烯耐臭氧氧、耐化化学腐蚀蚀、耐油油、耐热热、耐光光、耐磨磨和抗拉拉强度较较好,是是一种综综合性能能良好的的弹性体体,可用用以制作作接触食食品的设设备部件件。 交联联聚乙烯烯采用用辐射法法(X射射线、电电子射线线或紫外外线照射射等)或或化学法法(过氧氧化物或或
56、有机硅硅交联)使线型型聚乙烯烯成为网网状或体体型的交交联聚乙乙烯。其其中有机机硅交联联法工艺艺简单,操作费费用低,且成型型与交联联可分步步进行,宜采用用吹塑和和注射成成型。交交联聚乙乙烯的耐耐热性、耐环境境应力开开裂性及及机械性性能均比比聚乙烯烯有较大大提高,适于作作大型管管材、 HYPERLINK /view/3034426.htm 电电缆电线线以及滚滚塑制品品等。 聚乙乙烯的共共混改性性 将线线型低密密度聚乙乙烯和低低密度聚聚乙烯掺掺混后,就可用用于加工工薄膜及及其他制制品,产产品性能能比低密密度聚乙乙烯好。聚乙烯烯和 HYPERLINK /view/479979.htm 乙丙丙橡胶共共混
57、可制制得用途途广泛的的热塑性性弹性体体。 茂金金属聚乙乙烯 茂金金属聚乙乙烯是一一种新颖颖热塑性性塑料,是900年代聚聚烯烃工工业最重重要的技技术进展展,是继继LLDDPE生生产技术术后的一一项重要要革新。由于它它是使用用茂金属属(MAAO) 为聚合合催化剂剂生产出出来的聚聚乙烯,因此,在性能能上与传传统的 HYPERLINK /view/450215.htm ZZiegglerr-Naattaa催化剂剂聚合而而成的PPE有显显著的不不同。茂茂金属催催化剂用用于合成成茂金属属聚乙烯烯独特的的优良性性能和应应用,引引起了市市场的普普遍关注注,许多多世界著著名大型型石化公公司投入入巨大人人力、物物力竞相相开发和和研究,成为聚聚烯烃工工业乃至至整个塑塑料工业业的热门门话题。 早期期,茂金金属催化化剂用于于乙烯聚聚合只能能得到分分子量为为233万的蜡蜡状物,而且催催化活性性不高,没有实实用意义义,因而而没有引引起重视视和推广广。直到到19880年,德国汉汉堡大学学Kamminssky教教授发现现用二茂茂基氯锆锆(CPP2ZrrCl22)和甲甲基铝氧氧烷(MMAO)组合的的共催化化剂在甲甲苯溶液液中进行行乙烯聚聚合,催催化剂活活性能高高达1006g-PE/g-ZZr,反反应速度度与酶反反应速度度相当。
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