LDPE 中石化茂名 951-000 本色颗粒LDPE塑胶原料

LDPE 中石化茂名 951-000 /LDPE低密度聚乙烯 生产方法

低密度聚乙烯按聚合方法，可分为高压法和低压法。按照反应器类型可分为釜式法和管式法。以乙烯为原料，送入反应器，在引发剂的作用下以高压压缩进行聚合反应，从反应器出来的物料，经分离器除去未反应的乙烯之后，经熔融挤出造粒，干燥、掺合，送去包装。

LDPE和LLDPE都具有很好的流变性或熔融流动性。LLDPE有更小的剪切敏感性，因为它具有窄分子量分布和短支链。在剪切过程中（例如挤塑），LLDPE保持了更大的粘度，因而比相同熔融指数的LDPE难于加工。在挤塑中，LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子链的应力松弛更快，并且由此物理性质对吹胀比改变的敏感性减小。

在熔体延伸中，LLDPE在各种应变速率下通常都具有较低的粘度。也就是说它将不会象LDPE一样在拉伸时产生应变硬化。随聚乙烯的形变率增加，LDPE显示出粘度的惊人增加，这是由分子链缠结引起。

这种现象在LLDPE中观察不出，因为在LLDPE中缺少长支链使聚合物不缠结。这种性能对薄膜应用极重要，因为 LLDPE薄膜在保持高强度和韧性下较易制更薄薄膜。LLDPE的流变性可概括为“剪切时刚性”和“延伸时柔软”。当用LLDPE 替代LDPE时薄膜挤塑设备和条件必须做修改。LLDPE的高粘度要求挤塑机有更大的功率，并提供更高的熔体温度和压力。模口隙距必须加宽以避免由于产生高背压和熔体断裂而降低产量。

LLDPE的“延伸时柔软”的特性在吹膜过程中是一个缺点。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么稳定。一般的单唇风环对 LDPE的稳定足够使用。LLDPE的特有的膜泡要求更完善的双唇风环来稳定。用双唇风环冷却内部膜泡可增加膜泡稳定性，同时在高生产率下提高薄膜生产能力。除了膜泡的更好冷却外，很多薄膜生产厂采用与LDPE共混方法以增强LLDPE溶道理上，LLDPE的挤塑可以在现有LDPE薄膜设备上完成，当LDPE的共混物中 LLDPE的浓度达 50%时。加工 LLDPE或富含 LLDPE的与LDPE共混材料时，采用一般的LDPE挤塑机，必需改进设备。

根据挤塑机的寿命，要求改进的可能是加宽模口隙距，改良风环，修改螺杆设计以更好挤出，必要时应增加电机功率和转矩。对于注塑应用，一般不需改进设备，但加工条件需达 化。滚塑加工要求LLDPE研磨成均匀颗粒（35筛孔）。加工过程包括用粉末状LLDPE填满模具，加热并双轴向地旋转模具使LLDPE均匀分布。冷却后产品从模具中移出。 [1]

LDPE低密度聚乙烯 生产特点

(1) 围绕聚合装置的一系列设备，如压缩机、反应器、分离器、管道、泵等设备，都要求能在100MPa以上的超高压下使用，即使是分离工序和回收工序的设备，有的也要求在100-350MPa下操作，因此不论从设备上还是从操作上来看，整个工艺过程都存在着很多难点。

(2) 乙烯聚合热比其他单体聚合热高很多。在聚合反应中，一瞬间聚合率就达到10%-20%，甚至30%-40%，因此，在工艺上如何去除聚合热成为工艺流程中的重要课题，也是提高单程转化率、降低能耗的关键之一。

(3) 反应体系内的聚合产物黏度很大，釜式法工艺中的釜式反应器和管式法工艺中的管式反应器内壁容易积附聚合物。

(4) 如何输送熔融状态的聚合物也有一定的困难。反应压力和温度都影响产物的黏度，这就需要十分注意控制好温度和压力。

(5) 从高压分离器出来的循环乙烯中所含低分子量聚乙烯蜡状物如何很好地除去也是个问题。围绕解决这些问题，各公司开发了多种生产工艺。按反应器类型可分为管式法流程和釜式法流程两大类。管式反应器的主要特点是物流在管内呈柱塞状流动，没有返混现象；反应温度沿反应管的长度而有变化，因此反应温度有 峰，所以所得聚乙烯的分子量分布较宽。而釜式反应器，物料可以充分混合，所以反应温度均匀，还可以分区操作，以使各反应区具有不同的温度，从而获得分子量分布较窄的聚乙烯。

管式聚合反应器内径通常为2.5~2.7cm的细长型高压合金钢管。为了提高单线生产能力，管径增加至5.0~7.5cm。直径与长度之比为1:250~1:40000，管式反应器长900~1500m。反应压力约为200~350MPa，温度为250~330℃，流体速度10~15m/s，单程转化率为20%~34%，单线生产能力 达10万吨/年。釜式反应器的形状有细长型和矮胖型两种规格。细长型聚合釜的内径与长度之比为1:20~1:4，而矮胖型内径与长度比为1:4~1:2，反应压力通常比管式法流程低，为110~250MPa，温度为130~280℃，单程转化率为20%~25%，单线生产能力 达18万吨/年。釜式反应器一般是将带动搅拌器的电动机安装在釜内，以减少搅拌轴的轴封在设计上的困难。随着机械密封技术的发展，也可以将电动机安装在釜外。釜式反应器已进一步大型化，ICI公司的反应器有1000L，而法国CdF公司的反应釜容积达1600L，是世界上 的反应釜之一。据统计全世界高压法聚乙烯中55%是用管式反应器生产的，其余45%是用釜式反应器生产的。 [2]

现在国内外许多研究机构都在致力于相容剂的研究，并不断开发成功一些性能优良的相容剂。Polyrell公司开发了过氧化物母料，用于PP、PE 和乙丙橡胶合金改性；Exxon 公司开发的Exxelor PO 1015 具有较高和较有效的反应官能度，使其成为PA/ PP 共混物出色的相容剂；Ameri Hass 公司推出的聚戊二酰胺共聚物相容剂，对PA、PC 共混物具有相互作用，使用该相容剂后，共混物性能的均衡性优于未改性前的各组分的性能，即共混物既具有PA 的耐化学药品性和加工性，又具有PC 的耐热性和耐冲击性能。该相容剂与PA、PC 均能反应，改进了共混物的微观结构，PA 在其中为连续相。

  分子复合技术分子复合技术是将少量的棒状高分子加入到作为分散相的线性链状高分子中，以获得高强度、高模量的聚合物。分子复合技术已进入实用阶段，这是近年进步特别显著的领域，已实用的有日本丰田汽车公司生产的尼龙6/ 粘土复合物、东洋纺织公司的PC合金薄膜等。

  近几年日本三菱油化公司开发的超级烯烃聚合物（SOP）也与分子复合技术有关。在EPR 系的基体中（含PE 共聚物作为强固成分），使高结晶性和耐冲击性PP 共聚物（含滑石粉）微细分散,形成分子复合结构。SOP 在密度、弹性模量、硬度、低温冲击性能、耐热性和热膨胀系数等各个方面都很优异。

  互穿网络技术IPN 材料的研究最早是由Miller在苯乙烯2二乙烯基苯上进行的。所谓互穿网络是指两种或两种以上的高分子链相互贯穿，相互缠结的混合体系，通常具有两个或多个交联网络形成的微相分离结构。形成这种人为聚合的网络结构的共混聚合物与以前的共混物、接枝共聚物不同，各种成分聚合物交联后，其网链具有相互缠结的结构。利用IPN 技术对塑料进行改性一直是高分子材料改性的热点问题。

  IPN 技术以前只限于热固性树脂，高新技术的发展已经突破了这一界限，热塑性树脂也可形成IPN 结构。比较典型的例子有PU/ 丙烯酸树脂、PU/ 聚甲醛、TPE/ 聚酯等。IPN 已成为塑料改性的有力手段，在改善塑料的耐冲击性能方面已获得成功应用。在用无规聚丁二烯改性PS 时，将PS 进行IPN 化所得到的改性材料的冲击性能超过了高抗冲PS，下表试验数据说明了这一点。

  图表 各种材料冲击性能比较

  资料来源：力勤资讯 2010.01

  反应挤出技术反应挤出技术是塑料加工中两种技术的综合,一是塑料在挤出机内的合成和化学改性;二是对塑料进行加工和成型。反应挤出要求原材料包含有高反应能力的官能团,而且反应进行的速度快,应在几秒至十几分钟内完成,且应为低放热反应。反应挤出要求螺杆有较大的长径比,且沿机筒长度方向可以方便地加入各种反应物和除去挥发物。 

LDPE 中石化茂名 951-000

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