創(chuàng)業(yè)計(jì)劃雙峰聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)及市場前景

1、雙峰聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)及市場前景雙峰聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)及市場前景聚乙烯(PE)是通用合成樹脂中產(chǎn)量最大的品種產(chǎn)品包括低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)等。目前國際上聚乙烯樹脂市場競爭加劇中東國家以其成本優(yōu)勢大量生產(chǎn)聚乙烯通用料以搶占市場美國、歐洲和日本等國家和地區(qū)的石化企業(yè)正在加速開發(fā)和生產(chǎn)聚乙烯高檔料和專用料其中雙峰聚乙烯(BimodalPolyethylene)以其力

2、學(xué)性能優(yōu)異、韌性好和易加工等特點(diǎn)受到合成樹脂生產(chǎn)企業(yè)和用戶的廣泛重視。1雙峰聚乙烯的性能特點(diǎn)普通聚乙烯的分子量分布只有一個(gè)峰而雙峰聚乙烯的分子量分布曲線卻呈現(xiàn)兩個(gè)峰值。由于聚乙烯樹脂的可加工性和力學(xué)性能相互矛盾提高分子量可使產(chǎn)品具有更好的力學(xué)性能但同時(shí)樹脂又變得難于加工而雙峰聚乙烯可以很好地解決這個(gè)問題。雙峰聚乙烯產(chǎn)品由高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯兩部分組成其中高分子量聚乙烯用以保證物理力學(xué)強(qiáng)度低分子量聚乙烯用以改善加工性能。如LLD

3、PE的力學(xué)性能好物理性能優(yōu)于LDPE在許多領(lǐng)域已經(jīng)替代LDPE但由于其結(jié)晶度高因而加工性、透明性比LDPE差而雙峰LLDPE可以很好地改善其加工性能。雙峰聚乙烯的性能特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)優(yōu)良的力學(xué)性能和良好的加工性。一般聚乙烯樹脂其分子量分布呈單峰形狀而雙峰聚乙烯在低分子量部分具有較少的側(cè)鏈在高分子量部分具有較多的側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)不僅為產(chǎn)品提供了優(yōu)良的物理力學(xué)性能同時(shí)由于低分子量成分的存在大大地改善了其加工性能(2)雙反應(yīng)管

4、串聯(lián)生產(chǎn)聚合物的不同特性。在環(huán)管中生產(chǎn)的聚合物具有高熔融指數(shù)、低分子量改善了可加工性較窄的分子量分布無煙、低氣味。在氣相反應(yīng)器中生成的聚合物具有低熔融指數(shù)、高分子量、較低密度等特點(diǎn)有提高力學(xué)強(qiáng)度的聯(lián)接分子分子量控制精確產(chǎn)品均一性好(3)雙峰型聚乙烯能夠優(yōu)化各種力學(xué)性能。雙峰聚乙烯不僅比單峰聚乙烯有更高的力學(xué)性能而且還有更長的使用壽命。雙峰分子量的分布和結(jié)構(gòu)使其各項(xiàng)性能均衡提高。3.1生產(chǎn)方法[34]雙峰聚乙烯的研究開始得較早1963年D

5、uPont公司就已經(jīng)開發(fā)出用ZieglerNatta催化劑在分段式反應(yīng)器中生產(chǎn)雙峰HDPE樹脂的工藝。1970年Hoechst公司也開發(fā)出分段聚合工藝。1976年人們開始用兩段聚合工藝生產(chǎn)出雙峰相對(duì)分子質(zhì)量分布的薄膜和中空制品。1994年UCC公司開發(fā)成功UnipolII氣相流化床工藝?yán)梅侄问椒磻?yīng)器生產(chǎn)雙峰樹脂。Bealis公司開發(fā)出以環(huán)管反應(yīng)器與氣相反應(yīng)器相結(jié)合的分段式反應(yīng)器生產(chǎn)雙峰LLDPE和HDPE的Bstar工藝并于1995年

6、11月在芬蘭建成了世界上第一套12萬ta的雙峰LLDPE樹脂工業(yè)化生產(chǎn)裝置。目前雙峰聚乙烯的生產(chǎn)方法主要有熔體混合法、分段反應(yīng)法和一段反應(yīng)法3種。熔體混合法是采用并聯(lián)反應(yīng)釜生產(chǎn)。該流程的兩臺(tái)反應(yīng)釜生產(chǎn)的樹脂分子質(zhì)量不同即在第一反應(yīng)釜生產(chǎn)分子質(zhì)量小的樹脂而在第二反應(yīng)釜生產(chǎn)分子質(zhì)量大的樹脂根據(jù)產(chǎn)品需要按一定的比例將兩個(gè)反應(yīng)釜中的樹脂進(jìn)行混合從而達(dá)到控制分子量分布的目的。這種方法的缺點(diǎn)是成本高而且產(chǎn)品質(zhì)量難以均一。分段反應(yīng)法是采用串聯(lián)反應(yīng)釜生

7、產(chǎn)可通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)雙峰樹脂的生產(chǎn):(1)催化劑濃度控制法。第一、第二反應(yīng)釜的控制條件差別較大分子質(zhì)量小的樹脂在第一反應(yīng)釜內(nèi)形成。在第二反應(yīng)釜中控制較低的催化劑濃度讓一部分聚合物分子在第二個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行鏈增長反應(yīng)生成分子質(zhì)量較大的樹脂。(2)氫調(diào)法。在第一個(gè)反應(yīng)釜中用很少量的鏈轉(zhuǎn)移劑(如氫)在第一反應(yīng)釜生產(chǎn)高分子質(zhì)量的成分而在第二反應(yīng)釜生產(chǎn)低分子質(zhì)量的成分。按適當(dāng)比例調(diào)節(jié)兩臺(tái)反應(yīng)釜的反應(yīng)速率從而生產(chǎn)出滿足要求的具有不同分子量分布的樹

8、脂。使用串聯(lián)反應(yīng)釜成本高但操作較為靈活樹脂牌號(hào)的調(diào)整范圍大。一段反應(yīng)法是在一個(gè)反應(yīng)釜中生產(chǎn)雙峰或多峰分布的樹脂從而使樹脂達(dá)到超粒子級(jí)的混合這種方法是催化體系革新的產(chǎn)物在研究領(lǐng)域也最活躍。由于具體催化體系不同一段反應(yīng)法又可分為3種:(1)采用兩種或多種獨(dú)立的均相或非均相催化劑混合法。不同的催化劑具有不同的活性中心自然也具有不同的鏈增長和鏈轉(zhuǎn)移速率從而生成雙峰樹脂。該法的缺點(diǎn)是兩種催化劑相互影響生成的聚乙烯粒徑不均勻且在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中易分