高密度聚乙烯hdpeppt課件-在線瀏覽
2025-03-04 16:55本頁面
【正文】 en技術和三井油化公司的 CX技術，Hos． talen技術采用 Hoeehst公司首創(chuàng)的攪拌釜工藝，使用雙反應器，可以進行串聯(lián)和并聯(lián)使用，該工藝中，聚合反應溶劑為正已烷，催化劑為高活性 z— N催化劑，乙烯和氫氣混合后進入第一反應器，與催化劑混合發(fā)生聚合反應，反應器內(nèi)聚合物以淤漿形式懸浮在己烷中，聚合溫度約為 80℃ ，聚合壓力小于 10 bar，此工藝可以生產(chǎn)產(chǎn)品密度范圍為0． 942～ 0． 965 g／ cm3，熔融指數(shù)范圍為 0． 2～ 80，共聚單體為丙稀和丁烯一 1，生產(chǎn)傳統(tǒng) HDPE和雙峰 HDPE，高密度管材性能優(yōu)異，適合制作受壓管材，達到 PE100+。目前該方法被世界上許多生產(chǎn)廠家采用。 ? 工藝流程為：將聚合乙烯（乙烯 %，乙烷 %）送入干燥器后與由正己烷組成的循環(huán)稀釋劑一起再進入釜式反應器，催化劑采用載體上含有鈦和錳、三乙基鋁為助催化劑的牌號。聚合物從第二反應器流出閃蒸至壓力 ，閃蒸出來的未反應的乙烯、排出物中的乙烷及 2%的環(huán)己烷稀釋劑經(jīng)兩次壓縮冷卻到 ，去氣提塔將乙烷回收去再循環(huán)中。該干燥器是以氮氣保護做閉合循環(huán)進行操作的。 (2)環(huán)管反應器漿液聚合 ? 環(huán)管反應器工藝的典型代表是 Phillips公司的 Phillips工藝和 INNOS公司的Innovene S工藝。軸流泵保持反應器內(nèi)物料的高速流動和非常均勻地混合，反應熱由夾套冷卻水均勻地撤出。環(huán)管反應器工藝的特點是：設備較少，流程短，投資成本低；不產(chǎn)生蠟和齊聚物，不粘壁；粉料形狀好，易于輸送；反應熱依靠反應器夾套冷卻水取出，撤熱容易，調(diào)整方便；原料要求較高，需凈化；共聚單體采用己烯；采用異丁烷作溶劑，易于脫出殘留溶劑。反應溫度為 ，壓力為 。反應器夾套中的水冷卻控制反應溫度，聚合物固體由環(huán)管反應器中豎式沉降口排出。聚合物排出后去閃蒸將異丁烷及殘余單體排出到稀釋劑回收裝置中。 2 、氣相聚合法 ? 氣相聚合法（氣相流化床法）工藝典型代表為 DOW化學公司的 univation技術和 INNOS公司的Innovene技術 univation技術工藝采用低壓氣相流化床反應器，采用 z／ n催化劑及鉻系催化劑，凈化的原料注入反應器，在催化劑貯作用下產(chǎn)生聚合反應，反應在 85～ 110。氣相流化床聚合反應工藝的特點是：操作壓力低，溫度低；可生產(chǎn)全密度聚乙烯；催化劑體系包括鈦系、鉻系；茂金屬催化劑；對原料純度要求高，所有原料均要精制；不需用溶劑，能耗低，維修和運行費用低。這一原料氣組成生產(chǎn)出來額產(chǎn)品具有 8g/10min的熔體指數(shù)和 179。催化劑由三氯化鈦和四氫呋喃為促進劑的二氧化鎂混合物，助催化劑為三乙基鋁。操作溫度為 105℃ ，具體溫度根據(jù)產(chǎn)品牌號定。然后從旋風分離器出來的氣體經(jīng)壓縮和循環(huán)冷卻器后循環(huán)至反應器底部。進入出料罐的部分氣體經(jīng)上部的緩沖罐、過濾器、氣體冷卻器、分離罐進入壓縮機循環(huán)系統(tǒng)。后處理系統(tǒng)包括向聚合物加入各種添加劑、熔融、造粒及包裝。 Sclairtech工藝為溶液聚合工藝，乙烯原料經(jīng)過分子篩脫出雜質(zhì)后，與溶劑及共聚單體進行混合后進人反應器，在催化劑作用下產(chǎn)生聚合反應，聚合反應在溫度 160～ 200。溶液聚合反應工藝的特點是：原料要求較低，不需要特殊的精制；反應器停留時間短，聚合反應速度快產(chǎn)品切換快；采用溶劑，反應穩(wěn)定，反應器不結垢；裝置開停工易于操作；轉(zhuǎn)化率高，乙烯的單程轉(zhuǎn)化率為 95％ ，總利用率為 98． 5％。 ? 又稱為中壓溶液法是溶液法的一種類型，這里還包括絕熱低壓法和冷卻低壓法。三乙基鋁，四氧化鈦和氧氨化釩為催化劑。從反應釜出來的物料去分離器進行閃蒸，閃蒸壓力至 ，其中90%的溶劑和殘余乙烯被蒸發(fā)并從聚合物中分離出來。氣體塔中輕組分從塔頂壓縮機至乙烯分餾塔。另外，被閃蒸分離出來的 65%（質(zhì)量分數(shù)）聚合物混煉熔融擠出做后處理。溶液法工藝生產(chǎn)的 HDPE生產(chǎn)流程較長，高溫高壓，生產(chǎn)產(chǎn)品及投資方面均不具有優(yōu)勢；氣相法工藝生產(chǎn)的 HDPE產(chǎn)品在高強度薄膜和通訊電纜料方面有一定特色，投資方面具有優(yōu)勢；從世界高密度聚乙烯的生產(chǎn)看，淤漿法裝置具有一定優(yōu)勢，特別是吹塑、薄膜和管材等產(chǎn)品性能優(yōu)異，近 10年世界新建的 HDPE裝置中，約有 70％的能力采用該工藝。特別是在雙峰產(chǎn)品中，淤漿法成功實現(xiàn)了商業(yè)化，而氣相法仍在研究之中。結晶度和晶粒尺寸都相對較大，例如， HDPE晶粒尺寸在 2— 8微米。 ? HDPE既包括乙烯的均聚物，也包括乙烯和少量 a烯烴的共聚物。代表相對分子質(zhì)量分布的 MFR的范圍也很寬，從注塑級的窄相對分子自古跨步法分布的樹脂（ MFR=25）到一些寬相對分子質(zhì)量分布的薄膜級樹脂（ MFR＞ 150）。 HDPE樹脂的密度范圍為 — g/cm179。 （ 1）分子結構和化學性質(zhì) ? 根據(jù)不同的應用，制得的 HDPE可以完全沒有支鏈，如用于注塑和吹塑的牌號；也可以通過和 a烯烴共聚生產(chǎn)含小量支鏈的共聚物。 HDPE分子的一個端基是甲基，另一個端基可以是甲基，也可以是雙鍵，通常為乙烯基。這些支鏈比較短，是甲基、乙基或正丁基，它們的存在通常與原料乙烯中含少量的 a烯烴雜質(zhì)有關。 ? 和幾乎所有的其他聚合物一樣， HDPE是不同長度的聚合物鏈的集合。不同鏈長的相對含量（即 MWD曲線的形狀和寬度）主要取決于生產(chǎn)技術和用于聚合的催化劑類型。 ① 反應性 ? HDPE是一個飽和的線性烴，化學反應性很低。HDPE與大部分有機酸和無機酸不反應。硫酸的濃溶液（ 70%）在加熱的條件下可以和 HDPE慢慢反應，生成磺化取代物。在更苛刻的條件下這些酸可以分解聚合物，產(chǎn)生有機酸的混合物。 ? 在室溫下， HDPE不溶于任何已知的有機溶劑，但在溫度高于80— 100℃ 時，大部分 HDPE可溶解在一些芳烴、脂肪烴和鹵代烴中。 ② 熱降解 ? 受熱時 HDPE比較穩(wěn)定，在缺氧條件下，僅在290— 300攝氏度化學反應才較明顯。反應降低了樹脂的相對分子質(zhì)量，并在聚合物鏈中引入乙烯基。在惰性氣氛中的裂解在 500攝氏度以上才較明顯，主要的裂解產(chǎn)物是蠟、低分子量烷烴、烯烴和二烯烴。其他的氧化產(chǎn)物是水、醛、酮、醇等低分子量化合物。因為氧化降解可以在造粒或加工過程中產(chǎn)，因而在這些操作過程中應保護熔融的樹
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