双峰聚乙烯生产技术及市场前景
未来5年中国聚乙烯行业发展预测分析
一、中国聚乙烯行业发展总体趋势
随着中国经济快速发展，中国聚乙烯行业面临机遇与挑战。
未来5年，中国聚乙烯行业发展将不断加速，发展的主要趋势有：
1.较高的市场需求增长。
中国聚乙烯行业将有望迎来新的高潮，市场
需求将持续增长，受到政府大力支持的应用企业会重新活跃起来。
2.行业结构调整将加速。
近几年由于聚乙烯行业的需求发展出现瓶颈，因此行业结构调整加速，新兴企业会更加关注质量、服务、创新等方面。
3.科技进步会加快聚乙烯行业发展。
随着科学技术的不断发展，特别
是在新型聚合物材料领域，新的产品开发将加快聚乙烯行业的发展，改善
行业结构，创造更多的商机。
4.环保意识增强会推动聚乙烯行业发展。
随着环境保护意识的不断加强，聚乙烯产品的环保性能将越来越受到重视，企业要坚持环保、节能减
排的原则，提高技术水平，把环保技术的运用融入聚乙烯行业发展中。
二、聚乙烯行业重点发展方向
1.重视新兴市场。
随着市场结构的重塑，新兴市场的发展将是聚乙烯
行业的重中之重。
2023年聚乙烯行业市场分析现状
2023年聚乙烯行业市场分析现状聚乙烯是一种重要的热塑性树脂，广泛应用于包装、建筑、汽车、电子、纺织和医疗等各个领域。
以下是对聚乙烯行业市场现状的分析。
一、市场规模聚乙烯市场规模庞大，全球聚乙烯产量每年超过1亿吨，市场价值约2500亿美元。
亚太地区是全球聚乙烯市场的主要消费地区，其中中国市场占据重要地位。
二、市场驱动因素1.人口增长与城市化：人口增长和城市化带动了包装、建筑和消费品需求的增加，从而推动了聚乙烯市场的增长。
2.经济发展：经济发展促进了各个行业的增长，扩大了聚乙烯的应用领域。
尤其是新兴市场的发展，带来了更多的机会。
3.环保意识：随着环保意识的提高，可再生能源和可降解材料的需求增加。
聚乙烯作为一种可回收材料，具有重要的环保意义。
4.技术创新：聚乙烯行业通过技术创新提高生产效率和产品质量，并拓展了新的应用领域。
三、市场趋势1.可降解材料的兴起：可降解聚乙烯材料是近年来的一个热点。
随着环保意识的提高和法规的推动，可降解材料在包装和农业等领域的应用将会增加。
2.电子行业的增长：电子行业对于聚乙烯的需求在不断增加。
随着电子产品越来越普及，对聚乙烯的需求也会随之增加。
3.新兴市场的发展：新兴市场的发展带来了更多的机会。
特别是在亚太地区，新兴国家对于聚乙烯的需求不断增加。
4.可回收利用的重要性：随着环保意识的提高，可回收利用将成为聚乙烯行业的一个重要方向。
开发更加可回收的产品和提高回收利用率，将成为行业的发展趋势。
四、市场挑战1.原材料价格波动：聚乙烯的价格受到原油和天然气价格的影响，价格波动较大。
原材料价格上涨会增加生产成本，对行业造成一定的压力。
2.竞争加剧：聚乙烯行业竞争激烈，市场上存在大量的生产商和品牌。
价格战和低利润率给行业带来一定的挑战。
3.环保压力：聚乙烯作为一种塑料材料，也面临着环保压力。
在可降解材料和可回收利用方面，行业需要不断进行创新和改进。
总之，聚乙烯行业市场规模庞大，市场驱动因素多样，市场趋势积极。
聚乙烯生产工艺技术分析
聚乙烯生产工艺技术分析摘要：近些年来我国的科学技术和经济水平都得到了蓬勃的发展，在这样一个快节奏的时代背景之下，我国社会生活当中的各行各业都在紧随时代发展趋势不断地进行着与时俱进的创新和变革。
其中工业发展的过程当中有一项现代社会当中不可或缺的新型材料极为关键，就是聚乙烯的生产，我国全国范围内的众多企业都在聚乙烯的生产工艺上在做着不断地优化改进和完善调整，通过引入现代化的生产工艺能够极大程度地提高整个聚乙烯产品生产过程当中的生产效率和质量水平，本篇文章将针对这一点做出简要分析以供参考。
关键词：聚乙烯；生产工艺；技术探讨伴随着近些年来工业化的不断发展，聚乙烯这种新型材料成为了市场上最具竞争力的一种材料，能够具备诸多方面的优良特性，基于这一点，聚乙烯被广泛应用在了大量的包装材料和日用品材料当中，相关的工业决策人员需要充分结合社会生活当中广大人民群众的生活需求和心里需求，来尽可能地提升整个聚乙烯生产系统当中的效率效果和质量水平，要针对聚乙烯自身的诸多物理性能和化学性能进行优化升级和完善调整，并且要结合社会生活当中各行各业的功能性需求对聚乙烯的生产工艺进行进一步的深入完善，相关的技术管理人员还要针对聚乙烯的生产加工进行环节上的细致把控，为聚乙烯的生产加工进行生产环境的营造，对于意外安全事故风险进行有效的规避，提高聚乙烯生产加工的安全性和稳定性。
1聚乙烯的运用及工业现状1.1聚乙烯的运用聚乙烯具有独特的优势被广泛运用在包装材料、日用品等许多行业方面，为了提高产品的性能需要根据产品的用途加入添加剂，有利于提升聚乙烯材料的抗氧化性能，甚至需要添加紫外线吸收剂，比如邻羟基二苯甲酮等可以根据力n-r_的需要进行添加；合理性的炭黑可以有效地屏蔽紫外线。
现实运用的过程中，为了最大化的发挥聚乙烯的使用功能，通过添加润滑剂或者是着色剂等方面的材料，有助于实现这一目标。
总之，在人们的现实生活中，根据聚乙烯材料的不同类型用途进行添加不同类型的添加剂进一步提高产品的性能。
双峰高密度聚乙烯树脂的开发前景
ｊ ｏ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｏ ｎ ｏ ｍ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ａ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｍ ｏ ｄ ａ ｌ ＨＤ Ｐ Ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ
（ 兰 州石 化公 司，甘 肃 兰 州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ） 摘 要 ：Ｈ Ｄ Ｐ Ｅ装置采用淤浆法生产高密度聚乙烯，描述了双峰高密度聚乙烯树脂的特点，介绍了双峰 Ｈ Ｄ Ｐ Ｅ产品物性参
数 、聚合工艺和质量指标 ，概括 了影响双 峰高密 度聚 乙烯树脂 物理性 质 的三个 主要因素 （ 聚合方 式 、所用 共聚单 体 、所用 稳定 剂） ，阐述 了双峰高密度聚乙烯树脂 的研制开发前景 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：ＨＤＰ Ｅ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｌ ｕｒ ｒ ｙ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ Ｐ Ｅ． Ｔｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂｉ ｍｏ ｄ ａ ｌ ＨＤＰＥ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ，ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｉ ｍｏ ｄａ ｌ ＨＤＰＥ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ｔ ｈｅ ｔ ｈｒ ｅ ｅ ｍａ —
双峰聚乙烯的发展概况
催 化 剂 中毒 。 因此 在 反 应 器 中通 常 专 用 或 不 常更 换 催 化 剂 品种 。此 外 ， 变 共 聚 单 体 （ ｄ 改 Ｃ
和 Ｃ） ６的过渡期很 长 。
Ｓ ｈｆｅｅ工 艺 的 关 键 是 催 化 剂 技 术 。 ｐｅ ｌ ｉ ｎ
总滞 留量最 小 ， 催 化剂 活性 则 最 大。 在第 而 二个 反应 器 中 加 入 的 是 已形 成 好 的 粒 子 。 可 以采 用更剧 烈 的反应 条 件 ， 这一 优 点 更加 使 突 出。聚合 物从第一个 反应器底部连 续排 到
）Ｌ Ｐ Ｌ Ｄ Ｅ相 当甚 至 更 好 的机 械／ 学性 光
Ｍｏ ｔｌ正 在 开 发 “ ｎｅｌ 四元 共 聚 物 ” 即 加 入 ，
能。
少 量 己烯 一１来 改 进 机 械 性 能 。 并 宣 称 这 些 树 脂 具 有 与辛 烯 一１型 Ｌ Ｄ Ｅ相 近 的 强 度 。 Ｌ Ｐ
据介绍 ， ｐ ｅｉｎ 生 产 工 艺 依 次 是 先 预 混 Ｓ ｈｒ ｅｅ ｌ 合， 然后是预 聚合 ， 着是两个 串联的气 相流 接
维普资讯
２ ・ 国内石油化工快报
・
第 １ ０卷 １ 期 （０ ２ （ ） 续
结构有关 ： 即形 态 结构 对 反应 器提 供极 佳 的
２． Ｓｐ ｅ ｉ ｎ ２ ｈ ｒｌ ｅ工 艺 ｅ
化床反应 器 。
Ｄ ＥＨ Ｐ Ｐ ／ Ｄ Ｅ产 品。 而其 他 聚 乙烯 生 产 装 置 则需使 用 多种 催 化 剂 类 型才 能 生 产全 部 产 品。铬 系 和齐 格 勒 一纳 塔 催 化 剂 是不 相 容 的 ， 么在 一套 生 产装 置 中就难 以使用 不 同 那
类 型 的催 化 剂 。铬 系 催 化 剂 一 旦 存 在 于 系 统
双峰聚乙烯生产工艺及催化剂研究进展
３ 双峰聚 乙烯的生产技 术【明 ３
３ １ 生产 方法 ．
双峰聚 乙烯 的研究 开始 较早 ，９ ３年 Ｄ Ｐｎ ｌ６ ｕ ０ｔ
子和小容器 ， 其优点是质轻 ， 且具有优异 的耐环境应
力开裂性能、 加工性能和低膨胀性。 由于分子量分布
宽 ， 出， 易挤 与传统的聚乙烯相 比， 品表面质量好 ， 制
而 加： 性 、 明性 比 Ｌ Ｐ Ｌ 透 Ｄ Ｅ差 ， 双峰 Ｌ Ｄ Ｅ可 以 而 ＬＰ
２ 双峰聚 乙烯产 品的特点与用途 目
目前． 峰聚乙烯 产品主要 应用在薄 膜 、 双 建材 、 管道 、 吹塑 成型材 料 、 注射 成型 用料 以及 电线 电缆 等领域 。 （ ）双峰 聚 乙烯薄 膜 用双 峰聚 乙烯 艺 生 １ 产 的低 熔 融 指数 Ｌ Ｄ Ｅ易 于 加工 ．刚性 好 与 ＬＰ
（） ２ 双反应管 串联生产聚合物 的不 同特性 在 环管 中生产的 聚合 物 ， 高熔融指 数 、 低分 子量 ， 改善
了可加 工性 ； 较窄 的分子量分 布 ． 烟 、 无 低气 味。在 气相 反应器 中生 成的聚合物 具有低 熔融指 数 、 高分
子量 和较低密度 ，有提高 力学强度 的联接 分子 。 分 子量控 制精确 ． 产品均一性 好 （） ３ 双峰型聚 乙烯能够优化各 种力学性能 。双 峰聚 乙烯的优越性 能 ， 不仅 比单 峰聚 乙烯 有更 高的
ＬＰ Ｄ Ｅ薄膜料相 比，Ｌ Ｐ Ｌ Ｄ Ｅ薄膜料加１性 能相似 ． 但 加 ：成 的薄膜撕 裂强 度更 高 ，因而可 降低 薄膜 厚 ［
聚乙烯发展现状及未来趋势分析
聚乙烯发展现状及未来趋势分析聚乙烯是一种重要的基础化工原料，广泛应用于塑料制品、包装材料、纤维、管道、电线电缆等领域。
本文将分析聚乙烯的发展现状以及未来的趋势。
首先，聚乙烯的发展现状。
目前，全球聚乙烯产能不断扩张，市场需求稳步增长。
根据国际能源署的数据，2019年全球聚乙烯产能达到1000万吨，其中亚太地区占据了最大的市场份额。
中国是全球最大的聚乙烯生产和消费国家，在全球聚乙烯市场中占据重要地位。
聚乙烯的发展受益于多个因素。
首先，人们对环保材料的需求不断增加。
聚乙烯具有良好的物理性能、低成本和可回收再利用的特点，因此在环保材料领域有广泛应用。
其次，快速发展的电子商务和包装行业对聚乙烯提出了更高的要求。
作为一种常用的包装材料，聚乙烯的需求在电子商务的繁荣和快速物流发展的推动下呈现出增长的趋势。
再次，汽车工业的快速发展也对聚乙烯市场带来了巨大的推动力。
聚乙烯作为汽车内饰和外部结构材料的应用不断增加。
然而，聚乙烯市场也面临一些挑战。
首先，原材料供应和价格波动是一个重要的问题。
聚乙烯的主要原料是石油和天然气，而这两种原材料的价格波动影响着聚乙烯的成本和市场竞争力。
其次，聚乙烯市场竞争激烈，市场份额被少数大型企业占据，中小企业面临压力。
此外，环保限制和法规的不断增加也对聚乙烯市场提出了更高的要求，推动行业向高附加值和可持续发展方向发展。
接下来，我们来看看聚乙烯未来的趋势。
首先，聚乙烯市场将继续保持增长。
由于人们对环保材料的需求增加，聚乙烯在包装、建筑、汽车等领域的应用将进一步扩大。
其次，高性能聚乙烯的研发和应用将成为未来的发展方向。
高性能聚乙烯具有更好的物理性能和加工性能，可以应用于更多的领域，例如航空航天、新能源等。
同时，高性能聚乙烯也具有较高的附加值，有助于提升行业竞争力。
此外，聚乙烯产业也将加强技术创新和可持续发展。
在生产工艺方面，聚乙烯企业将致力于提高生产效率和降低能耗，以减少环境污染和资源浪费。
2024年聚乙烯塑料市场发展现状
2024年聚乙烯塑料市场发展现状聚乙烯（Polyethylene，简称PE）是一种重要的塑料原料，广泛应用于各种领域，如包装、建筑、家电等。
本文将从聚乙烯塑料市场的产量、消费、价格等方面，对其发展现状进行综合分析和评估。
一、聚乙烯塑料市场产量聚乙烯塑料的产量是衡量市场发展的重要指标。
根据统计数据显示，近年来聚乙烯塑料的全球产量呈现稳步增长的趋势。
随着各国家对塑料需求的增长，以及新技术的应用，聚乙烯的生产能力不断提升。
同时，聚乙烯塑料的产业布局也在不断优化，新的生产基地纷纷建立，为市场供应提供了更多保障。
二、聚乙烯塑料市场消费聚乙烯塑料的消费是市场发展的关键因素之一。
随着全球人口的增长和经济的发展，聚乙烯在各个领域的应用得到了广泛的推广。
包装领域是聚乙烯消费的主要驱动力之一，随着电子商务、物流和食品行业的快速发展，聚乙烯包装需求大幅增加。
此外，建筑、汽车、电子等行业对聚乙烯的需求也在不断增加，这为聚乙烯市场的进一步扩大提供了机遇。
三、聚乙烯塑料市场价格聚乙烯塑料的价格是市场供需关系的体现。
近年来，聚乙烯塑料价格呈现震荡上涨的趋势。
原油价格的波动、供应链中断和市场需求增长等因素都对塑料价格造成了影响。
在全球范围内，聚乙烯塑料价格的波动对市场的稳定性产生了一定程度的影响。
然而，随着技术的进步和生产效率的提升，聚乙烯塑料的生产成本逐渐下降，有望缓解价格压力。
四、聚乙烯塑料市场前景聚乙烯塑料市场具有广阔的发展前景。
首先，全球范围内塑料需求的增加将推动聚乙烯塑料市场的发展。
其次，新技术的应用将提高聚乙烯塑料的性能和品质，拓宽其应用领域。
此外，环保意识的提升将促使聚乙烯塑料的可持续发展，推动市场向环保型、可降解型产品转型。
因此，聚乙烯塑料市场未来将保持稳定增长，并持续为各行业创造更大的价值。
以上就是2024年聚乙烯塑料市场发展现状的综合分析和评估。
从产量、消费、价格以及前景等方面来看，聚乙烯塑料市场将继续保持稳定发展，并为各行业带来更多机遇和挑战。
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双峰聚乙烯生产技术及市场前景Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998双峰聚乙烯生产技术及市场前景聚乙烯(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种,产品包括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)等。
目前,国际上聚乙烯树脂市场竞争加剧,中东国家以其成本优势大量生产聚乙烯通用料,以抢占市场;美国、欧洲和日本等国家和地区的石化企业正在加速开发和生产聚乙烯高档料和专用料,其中双峰聚乙烯(BimodalPolyethylene)以其力学性能优异、韧性好和易加工等特点,受到合成树脂生产企业和用户的广泛重视。
1双峰聚乙烯的性能特点普通聚乙烯的分子量分布只有一个峰,而双峰聚乙烯的分子量分布曲线却呈现两个峰值。
由于聚乙烯树脂的可加工性和力学性能相互矛盾,提高分子量可使产品具有更好的力学性能,但同时树脂又变得难于加工,而双峰聚乙烯可以很好地解决这个问题。
双峰聚乙烯产品由高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯两部分组成,其中高分子量聚乙烯用以保证物理力学强度,低分子量聚乙烯用以改善加工性能。
如LLDPE的力学性能好,物理性能优于LDPE,在许多领域已经替代LDPE,但由于其结晶度高,因而加工性、透明性比LDPE差,而双峰LLDPE可以很好地改善其加工性能。
双峰聚乙烯的性能特点主要表现在以下几个方面:(1)优良的力学性能和良好的加工性。
一般聚乙烯树脂其分子量分布呈单峰形状,而双峰聚乙烯在低分子量部分具有较少的侧链,在高分子量部分具有较多的侧链。
这种结构不仅为产品提供了优良的物理力学性能,同时,由于低分子量成分的存在,大大地改善了其加工性能;(2)双反应管串联生产聚合物的不同特性。
在环管中生产的聚合物,具有高熔融指数、低分子量,改善了可加工性;较窄的分子量分布无烟、低气味。
在气相反应器中生成的聚合物具有低熔融指数、高分子量、较低密度等特点,有提高力学强度的联接分子,分子量控制精确,产品均一性好;(3)双峰型聚乙烯能够优化各种力学性能。
双峰聚乙烯不仅比单峰聚乙烯有更高的力学性能,而且还有更长的使用寿命。
双峰分子量的分布和结构,使其各项性能均衡提高。
2双峰聚乙烯产品的特点与用途目前,双峰聚乙烯产品主要应用在薄膜、建材、管道、吹塑成型材料、注射成型用料以及电线电缆等领域。
双峰聚乙烯薄膜用双峰聚乙烯工艺生产的低熔融指数LLDPE易于加工,刚性好。
与LDPE薄膜料相比,LLDPE薄膜料加工性能相似,但加工成的薄膜撕裂强度更高,因而可降低薄膜厚度。
具有代表性的双峰LLDPE可用于工业垫片、重型包装、冷藏包装、压缩包装、农用薄膜等。
双峰中密度聚乙烯(MDPE)薄膜比较柔软,但比LLDPE膜硬。
双峰中密度聚乙烯膜料主要应用于运输袋、压缩包装等。
双峰高密度聚乙烯(HDPE)薄膜具有较高的冲击强度、均衡的撕裂强度以及良好的薄膜微结构,一般用于包装袋、工业垫片、重型包装和其它需要高强度的应用场合。
双峰聚乙烯吹塑产品在吹塑成型中,双峰聚乙烯可用于生产瓶壁更薄的聚乙烯瓶,从而降低了成本。
双峰聚乙烯吹塑级产品可用于生产小瓶子和小容器,其优点是质轻,且具有优异的耐环境应力开裂性能、加工性能和低膨胀性。
由于分子量分布宽,易挤出,与传统的聚乙烯相比,制品表面质量好,生产能力更高。
中高分子量的吹塑级产品可用于生产容量为10～100L的容器。
高分子量吹塑级产品可用于生产100～300L的容器。
双峰聚乙烯管材常规聚乙烯管材难以同时满足耐慢速开裂增长和耐快速开裂增长要求,但是双峰聚乙烯可通过特有的分子量分布和共聚单体分布来满足这个要求。
双峰聚乙烯管材可分为承压管材和非承压管材,其中管材PE100是国内惟一能用于制造高压燃气管道的聚乙烯专用料,可在充分保证强度的同时,大大降低管道的壁厚,节约大量材料。
双峰聚乙烯挤出涂覆料挤出涂覆是在非常高的线速度下进行的,对材料的要求较高。
双峰聚乙烯具有平衡收缩的功能,在一定混合比的纸/纸板/PE混合物中,可在不降低加工性能的同时获得良好的力学性能,而且在纸板厚度降低的情况下性能并不下降,从而节约了原料。
涂覆级双峰聚乙烯被广泛应用于食品包装和可弯曲包装的涂层材料。
双峰聚乙烯电缆护套料双峰聚乙烯电缆护套的工作时间比传统产品提高4倍以上,可用作通用和特殊电缆护套料。
3双峰聚乙烯的生产技术生产方法[3-4]双峰聚乙烯的研究开始得较早,1963年DuPont公司就已经开发出用Ziegler-Natta催化剂在分段式反应器中生产双峰HDPE树脂的工艺。
1970年Hoechst公司也开发出分段聚合工艺。
1976年人们开始用两段聚合工艺生产出双峰相对分子质量分布的薄膜和中空制品。
1994年UCC 公司开发成功UnipolII气相流化床工艺,利用分段式反应器生产双峰树脂。
Borealis公司开发出以环管反应器与气相反应器相结合的分段式反应器生产双峰LLDPE和HDPE的Borstar工艺,并于1995年11月在芬兰建成了世界上第一套12万t/a的双峰LLDPE树脂工业化生产装置。
目前,双峰聚乙烯的生产方法主要有熔体混合法、分段反应法和一段反应法3种。
熔体混合法是采用并联反应釜生产。
该流程的两台反应釜生产的树脂分子质量不同,即在第一反应釜生产分子质量小的树脂而在第二反应釜生产分子质量大的树脂,根据产品需要,按一定的比例将两个反应釜中的树脂进行混合,从而达到控制分子量分布的目的。
这种方法的缺点是成本高,而且产品质量难以均一。
分段反应法是采用串联反应釜生产,可通过两种途径实现双峰树脂的生产:(1)催化剂浓度控制法。
第一、第二反应釜的控制条件差别较大,分子质量小的树脂在第一反应釜内形成。
在第二反应釜中控制较低的催化剂浓度,让一部分聚合物分子在第二个反应釜内继续进行链增长反应,生成分子质量较大的树脂。
(2)氢调法。
在第一个反应釜中用很少量的链转移剂(如氢),在第一反应釜生产高分子质量的成分,而在第二反应釜生产低分子质量的成分。
按适当比例调节两台反应釜的反应速率,从而生产出满足要求的具有不同分子量分布的树脂。
使用串联反应釜成本高,但操作较为灵活,树脂牌号的调整范围大。
一段反应法是在一个反应釜中生产双峰或多峰分布的树脂,从而使树脂达到超粒子级的混合,这种方法是催化体系革新的产物,在研究领域也最活跃。
由于具体催化体系不同,一段反应法又可分为3种:(1)采用两种或多种独立的均相或非均相催化剂混合法。
不同的催化剂具有不同的活性中心,自然也具有不同的链增长和链转移速率从而生成双峰树脂。
该法的缺点是两种催化剂相互影响,生成的聚乙烯粒径不均匀,且在储存和运输过程中易分离,导致产品粒径分布更加不均匀。
(2)采用含有多种催化活性点的催化体系法。
即预先制备这种双金属或多金属催化剂,然后将两种催化剂载于同一种载体上。
可以使用的体系有Ti系/Ti系、Ti系/Cr系、Ti系/茂系、第一种茂/第二种茂、金属离子1/金属离子2/有机配体等等;还有一种方法是制备双核化合物,该化合物含有两个金属中心,由于这两个金属中心的种类不同或虽属同一种类但其所处的化学环境不同,因而具有不同的催化活性。
(3)双载体催化剂法。
一种金属化合物载在不同的载体上,形成不同的活性中心,可以使用的载体很多,如SiO2、MgCl2、Al2O3、MgF2、CaF2、改性的甲基铝氧烷、聚烯烃粒子和天然高分子如纤维素等。
一段反应法由于不需要对现有的生产装置进行大的改造甚至不需要改造,所以易于实施,而且成本较低。
主要生产工艺[5-6]目前,双峰聚乙烯的典型生产工艺有Borealis公司的Borstar工艺、Montell公司的Spherilene工艺、UCC公司的UnipolⅡ?工艺、Phillips公司的Phillips工艺、三井公司的Evolue工艺以及NOVA公司的Sclalrtech工艺等。
工艺Borstar双峰聚乙烯生产工艺是通过采用环式淤浆反应器与气相流化床反应器串联,在环式淤浆反应器中用超临界丙烷作稀释剂生产低分子量聚合物,然后将没有单体的聚合物转移到气相反应器中,在气相反应器内生产高分子量的聚合物。
该工艺采用齐格勒-纳塔催化剂,可以生产全密度的聚乙烯树脂,得到的树脂具有良好的加工性能和力学性能。
Borstar生产工艺的主要特点是:(1)在第一阶段采用淤浆环管反应器,保证稳定开车,并使产品牌号切换时间缩短;(2)在第一反应器中采用超临界丙烷作稀释剂可以制得极低分子量的树脂;(3)在第一阶段从聚合物中完全分离出单体可以使第二阶段的聚合在独立的条件下进行;(4)在第二阶段聚合中采用气相反应器使产品性能具有灵活性,烃类挥发物少;(5)反应器可以有效地放大,满足大规模生产的需求。
工艺Montell公司的Spherilene工艺采用多个串联的气相流化床反应器生产双峰PE树脂,催化剂为齐格勒-纳塔催化剂。
Spherilene生产工艺的一个主要优点是在整个运行中没有采用任何冷凝方式而获得很高的产率。
高产率与聚合过程的总停留时间有关,该工艺聚合过程的总停留时间大约为h,比其它气相法生产工艺的停留时间短。
另外一个优点是用轻烃代替氮气在系统中作稀释剂,因而改进了传热效果,减少了局部过热的可能性,从而改善了聚合物高产量时的热稳定性。
Spherilene工艺能够生产窄、中和宽分子量分布的产品,具有生产单峰和双峰树脂的灵活性。
所用催化剂的形态结构对反应器提供了极佳的可操作性(没有反应器和交换器结垢)和更好的树脂均匀性(没有结块,因此不会使薄膜不均匀或凝胶),可以避免聚合物表面发粘,因此能生产自由流动的极低密度聚乙烯(VLDPE,密度为g/cm3),此外还具有采用最佳气体浓度聚合高碳α-烯烃的能力(从而避免冷凝)。
工艺Unipol工艺是生产聚乙烯的主要工艺,其生产能力约占全世界聚乙烯总生产能力的25%,因此在Unipol反应器上生产双峰聚乙烯更具有广泛的实际意义。
UnipolⅡ工艺也采用两个串联的气相流化床反应器来生产双峰聚乙烯。
第一个反应器中生产高分子量聚合物,第二个反应器中生产出低分子量聚合物,调节α-烯烃和氢的数量来获得所需要的产品。
催化剂为通用和超高活性的齐格勒-纳塔催化剂以及单活性中心催化剂体系。
该工艺也能使用单台反应器生产通用Unipol树脂。
工艺Phillips公司生产双峰PE的Phillips工艺采用两步聚合工艺。
第一步得到低结晶度、高分子量的共聚物,第二步得到高结晶度低分子量的均聚物。
该工艺采用的反应器是由连续环状排列的管组成的,且反应器带有夹套闭路冷却水系统。
该反应器内流体速度快,传热系数高且设有冷却系统,因此整个反应器内的温度控制得相当准确。