聚乙烯的生产工艺论文

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聚乙烯生产毕业设计

聚乙烯生产毕业设计

聚乙烯生产毕业设计聚乙烯是一种广泛应用于塑料制品和包装材料的聚合物,其生产过程是化学工程领域的重要研究方向之一。

在聚乙烯生产的毕业设计中,学生需要掌握聚乙烯的制备方法、工艺参数的优化以及产品质量的控制等关键技术。

本文将从聚乙烯的基本知识、生产工艺、优化方法以及质量控制等方面进行探讨。

首先,聚乙烯是一种由乙烯单体聚合而成的聚合物,其化学结构简单,由碳和氢组成。

聚乙烯可以分为低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)两种类型。

LDPE具有较低的结晶度和熔点,而HDPE具有较高的结晶度和熔点。

聚乙烯的物理性质决定了其广泛的应用领域,如塑料袋、瓶子、管道等。

聚乙烯的生产工艺主要包括聚合反应、聚合物处理和产品制备三个步骤。

聚合反应是将乙烯单体在催化剂的作用下进行聚合,形成聚乙烯聚合物。

聚合物处理是将聚合物进行熔融、拉伸等处理,以改善其物理性质。

产品制备是将处理后的聚乙烯聚合物通过挤出、注塑等方法制备成所需的塑料制品。

在聚乙烯生产的毕业设计中,学生需要对聚合反应进行深入研究。

聚合反应的关键是选择合适的催化剂和反应条件。

常用的聚乙烯催化剂有Ziegler-Natta催化剂和铬催化剂。

Ziegler-Natta催化剂具有高活性和选择性,适用于生产高密度聚乙烯。

铬催化剂具有较低的活性和选择性,适用于生产低密度聚乙烯。

反应条件包括温度、压力、催化剂浓度等参数,需要通过实验和模拟计算进行优化。

聚乙烯生产的毕业设计还需要考虑产品质量的控制。

聚乙烯的质量受到聚合反应和聚合物处理的影响。

聚合反应的质量控制主要包括聚合度、分子量分布、熔融指数等指标的控制。

聚合物处理的质量控制主要包括熔融温度、拉伸速度等参数的控制。

通过对聚乙烯制品进行物理性能测试和化学分析,可以评估产品的质量。

优化聚乙烯生产工艺是聚乙烯生产毕业设计的重要内容之一。

优化的目标是提高聚乙烯生产的效率和产品质量。

优化方法包括实验设计、数学模型和模拟计算等。

年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计

年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计

聚乙烯是一种重要的合成塑料,广泛应用于电缆绝缘、包装薄膜、塑料袋和塑料管等领域。

本文将介绍一个年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计。

1.原料准备聚乙烯的原料主要是乙烯,可以通过石化工艺从原油中提炼得到。

在生产工艺设计中,需要准备足够的乙烯供应,并确保其质量符合生产要求。

此外,还需要准备一些辅助原料,如催化剂和稳定剂等。

2.反应器设计生产聚乙烯的主要反应器是聚合反应器。

反应器的设计应考虑到反应器的材料、体积以及反应条件等因素。

由于聚乙烯是高分子聚合物,聚合反应器通常采用不锈钢材料制作,具有较大的体积,以容纳大量的乙烯和催化剂。

同时,反应器内的温度、压力、搅拌速度等参数需要严格控制,以确保聚合反应的效果和产率。

3.催化剂选择催化剂对聚乙烯的合成具有重要影响。

常见的聚乙烯催化剂有钛催化剂、铬催化剂和锁催化剂等。

在生产工艺设计中,需要选择合适的催化剂,并优化其浓度和用量,以提高聚合反应的效率和产率。

4.反应条件控制聚乙烯的合成需要控制一系列反应条件,包括温度、压力、反应时间和催化剂浓度等。

一般来说,聚乙烯的合成温度较高,通常在100-300摄氏度之间,压力较高,通常在50-200兆帕之间。

此外,反应时间和催化剂浓度也需要根据工艺要求进行控制,以获得理想的产率和质量。

5.分离和后处理在聚乙烯合成反应后,需要对产物进行分离和后处理。

这一步骤通常包括切割、冷却、溶剂提取和干燥等过程。

通过合理设计这些分离和后处理步骤,可以提高产物的纯度和质量,并准备好用于下一步的加工。

6.产品加工合成的聚乙烯产品可以进行各种加工,如挤出、注塑和吹塑等。

这些加工过程需要根据产品的具体要求进行设计和操作,并使用适当的设备和工艺参数,以获得理想的成品。

总结起来,年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计涉及原料准备、反应器设计、催化剂选择、反应条件控制、分离和后处理以及产品加工等方面。

通过合理优化这些环节,可以提高生产效率和产品质量,实现规模化的聚乙烯生产。

聚乙烯毕业论文

聚乙烯毕业论文

聚乙烯毕业论文聚乙烯是一种常见的塑料材料,广泛应用于包装、建筑、汽车等领域。

本文将从聚乙烯的制备、性质以及应用等方面进行论述,以探讨聚乙烯在工业中的重要性和潜力。

首先,聚乙烯的制备是通过乙烯单体的聚合反应来实现的。

乙烯是一种无色、无味的气体,具有较高的反应活性。

在合适的催化剂存在下,乙烯分子可以发生聚合反应,形成聚乙烯链。

聚乙烯的制备方法有多种,如高压聚合法、低压聚合法等。

其中,高压聚合法是最常用的方法之一,通过高压条件下的聚合反应,可以得到高密度聚乙烯。

而低压聚合法则可以得到线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。

聚乙烯具有许多优良的性质,使其成为广泛应用的塑料材料。

首先,聚乙烯具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀。

其次,聚乙烯具有较高的抗冲击性和韧性,能够承受较大的外力作用而不易破裂。

此外,聚乙烯还具有良好的电绝缘性能和耐候性能,适用于电线电缆、水管等领域的应用。

聚乙烯在包装领域有着广泛的应用。

由于其良好的柔韧性和可塑性,聚乙烯可以制成各种包装薄膜、袋子等产品。

这些产品不仅可以保护商品,延长货物的保质期,还可以减少包装材料的使用量,降低成本。

此外,聚乙烯还可以制成瓶子、容器等包装材料,用于食品、药品等行业。

在建筑领域,聚乙烯也扮演着重要的角色。

聚乙烯制成的管道可以用于输送水、气体等介质,具有良好的耐腐蚀性和耐高压性能。

此外,聚乙烯还可以制成绝缘材料,用于电缆的绝缘层。

这些应用不仅提高了建筑材料的性能,还降低了建筑成本。

汽车工业也是聚乙烯的重要应用领域之一。

聚乙烯可以制成汽车内饰件、外饰件等零部件,具有较低的密度和良好的抗冲击性能。

这些零部件不仅可以提高汽车的安全性能,还可以减轻汽车的重量,提高燃油效率。

除了以上几个领域,聚乙烯还有许多其他的应用。

例如,聚乙烯可以制成农膜,用于农业领域的地膜覆盖,提高作物产量。

聚乙烯还可以制成塑料袋、塑料瓶等日常用品,方便人们的生活。

总之,聚乙烯作为一种常见的塑料材料,具有广泛的应用前景。

高压低密度聚乙烯生产工艺技术探究

高压低密度聚乙烯生产工艺技术探究

高压低密度聚乙烯生产工艺技术探究摘要:高压低密度聚乙烯生产工艺采用管式聚合反应器作为主要生产设备,通过压缩机的组合来获得合格的聚乙烯产品,满足化工生产的需要。

合理控制聚乙烯制造加工条件,优化聚乙烯制造工艺技术措施,应用先进的聚乙烯制造工艺流程,可以有效的提高聚乙烯产品的生产效率。

关键词:高压低密度、聚乙烯生产工艺、技术研究在高压低密度聚乙烯的生产过程中,随着聚乙烯转化率的提高,聚合物反应器内的反应物质在管道内的平均流速减小,从而影响聚乙烯的生产效率。

想要提高聚乙烯的生产效率就必须优化高压低密度聚乙烯生产工艺技术,可以选择管式反应器或釜式反应对聚乙烯进行生产加工。

通过各种生产工艺技术的优化设计、适宜高压低密度聚乙烯生产工艺技术措施,提高聚乙烯产品的生产效率,达到聚乙烯生产的经济指标。

一、高压低密度聚乙烯生产常见问题高压低密度聚乙烯是乙烯聚合而成的一种产物所形成的聚乙烯颗粒具有一定的粒度,能够满足不同用户的需求。

在生产加工过程中,可以直接造粒,也可以通过特殊的造粒工艺,得到聚乙烯产品所需的粒度,满足石化市场的需求。

1.1工艺产生污染物较多高压低密度聚乙烯其实就是乙烯聚合而成的一种塑料制品,在进行聚合生产过程中,每一步都会产生大量的化学反应以及热能反应。

在一些高压低密度聚乙烯生产中,对于化学诱发剂的处理不当,以及在生产过程中会产生大量的尾气,对于环境的危害极大。

1.2热量的损失在高压低密度聚乙烯生产的过程中对于温度是有一定的严格要求存在的,例如在高压低密度聚乙烯生产工艺技术中釜式法对于温度的要求就极为严格,反应的温度范围通常是在摄氏一百五十度到摄氏三度,反应的压强范围通常是在摄氏130MPa~200MPa,转化率百分之十五到百分之二十一之间这样才能生产出好的聚乙烯,但是在生产过程中会出现大量的热量散失,降低了高压低密度聚乙烯的生产效率。

1.3生产聚乙烯工艺技术落后我国传统的生产聚乙烯工艺技术比较落后,在生产方面许多材料都需要进口不能自己供应,许多工艺达不到标准化对生产出的低压聚乙烯的质量也是参差不齐。

聚乙烯生产工艺技术分析

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。

【论文】高密度聚乙烯聚合工艺设计

【论文】高密度聚乙烯聚合工艺设计

摘要高密度聚乙(HDPE)是一种广泛使用的树脂制品,在化工产品中有着举足轻重的地位,由于其良好的加工与应用性能所以消耗量逐年上升,在发展国民经济中起着重要的作用。

本文介绍了高密度聚乙烯生产技术进展,HDPE的发展及现状(包括采用的生产技术、生产装置及生产能力的变化,产量的变化等),并对国内高密度聚乙烯的市场需求进行了全面分析,结果表明,高密度聚乙烯在我国发展具有广阔的前景。

模拟设计部分以Aspen Plus软件为平台,在设计过程中对聚合工艺进行计算。

根据计算所得数据,对高密度聚乙烯生产工艺进行稳态模拟,然后用温度、体积和进料量分别对数均分子量、重均分子量、产量进行灵敏度分析作图,通过图可直观的看出上述条件对HDPE的影响,进而对生产优化提出建议。

最后对高密度聚乙烯的聚合工段进行设计,对聚合设备进行物料衡算和热量衡算。

并依此绘制工艺流程图和聚合釜工艺装配图。

关键词:高密度聚乙烯,淤浆聚合,工段设计,聚合设备,ASPENAbstractHigh-density polyethylene (HDPE),the popular polymerization resin products have been used widely. It is a great important instruial products which have been developed by a rocket speed. It plays an important role in the development of the national economy .It have a good processing and application performance consumerzation increased year by year.This paper describes the progress of production technology of high density polyethylene, HDPE development and current situation (including the use of the production technology, production equipment and capacity changes, production changes, etc.), and domestic market demand for high-density polyethylene a comprehensive .The results show that high-density polyethylene in our development prospects.The part of design by simulation is used by Aspen Plus software as its platform. In the design process, it is calculated for the polymerization process according to the design data. We have been steady-state simulated for the production proces of high-density polyethylene and made the sensitivity analysis drawing according to the temperature, size and feeding quantity of the number average molecular weight, respectively, molecular weight and yield mapping. We can find the effects of those differences by deisgn paper directly. Finally, we design the section of high-density polyethylene polymerization procss and the polymer devices on material balance and heat balance. And we draw the process flow diagrams and assembly drawings polymerization reactor according to the desgn data..Keyword: high-density polyethylene, slurry polymerization, technology design , AspenPlus目 录摘要 (I)Abstract (III)目 录 (IV)第一章 前 言 (1)1.1聚乙烯的发展历史 (1)1.2国内外聚乙烯市场发展状况 (2)1.2.1 国际市场 (2)1.2.2 国内市场 (3)第二章 高密度聚乙烯 (4)2.1聚乙烯的分类 (4)2.2 高密度聚乙烯的结构和性能 (5)2.2.1 结构特点 (5)2.2.2 性能及加工特性 (5)2.2.3 高密度聚乙烯的应用 (8)2.3高密度聚乙烯的制备 (9)2.3.1 高密度聚乙烯(HDPE)的开发 (9)2.3.2 聚合反应机理 (10)2.3.3 催化剂 (12)2.3.4 聚合动力学模型 (13)2.3.5 影响因素 (16)2.4高密度聚乙烯的生产 (18)2.4.1 聚合方法 (18)2.4.2 工业概况 (19)2.5技术进展与展望 (20)2.5.1 冷凝及超冷凝技术 (20)2.5.2 不造粒技术 (21)2.5.3 共聚技术 (21)2.5.4 反应器新配置 (22)2.5.5 双峰技术 (22)2.5.6 激光法技术 (23)第三章Aspen化工模拟软件介绍 (24)3.1 Aspen Plus简介 (24)3.2 Aspen Plus功能特点 (24)3.2.1 产品具有完备的物性数据库 (24)3.2.2 产品线比较长,集成能力很强 (25)3.2.3 序贯算法 (25)3.2.4 结构完整 (26)3.2.5 模型/流程分析功能: (26)3.3基本流程模拟 (26)3.3.1 定义流程 (27)3.3.2 计算全局信息的规定 (27)3.3.3 规定组分 (27)3.3.4 选择物性方法 (28)3.3.5 规定物流 (28)3.3.6 单元操作模型的参数设置 (28)3.4灵敏度分析 (28)3.5设计规定 (29)3.6物性分析 (29)3.7物性估计 (29)3.8物性数据回归 (30)第四章高密度聚乙烯Aspen建模 (31)4.1 工艺流程简述 (31)4.2系统组分确定 (31)4.3 物性模型 (32)4.4 聚合动力学模型 (32)4.5 模拟工艺条件的确定 (33)4.6 模拟结果 (35)4.7 灵敏度分析 (36)4.7.1 对引发剂的灵敏度分析 (36)4.7.2 对釜温度的灵敏度分析 (38)4.7.3 对釜体积灵敏度分析 (40)4.7.4 灵敏度分析小结 (41)第五章物料衡算 (42)5.1设计任务 (42)5.2设计条件 (42)5.3参考配方 (42)5.4物料衡算 (42)5.4.1 全系统物料衡算 (43)5.4.2 首釜优化物料衡算 (44)5.4.3 二釜优化物料衡算 (45)第六章聚合釜的设计与计算 (47)6.1 聚合釜的设计 (47)6.2 夹套的设计 (47)6.2.1 夹套的直径 Dj 计算 (47)6.2.2 确定夹套高度 Hj (48)6.2.3 夹套筒体的具体设计 (48)6.2.4 夹套的传热面积 (48)6.2.5 夹套筒体厚度及封头厚度 (48)6.3 搅拌装置的设计 (48)6.3.1 符号说明 (48)6.3.2 搅拌器的选择 (49)6.3.3 第一反应釜搅拌功率的计算 (49)第七章热量衡算 (51)7.1 基础数据 (51)7.2 首釜热量衡算 (51)7.3 传热面积核算 (53)第八章结论与展望 (54)8.1 结论 (54)8.2 HDPE未来发展和研究方向 (54)参考文献: (55)致谢 (57)附录1:Aspen Plus程序源文件: (58)附录2:设计图纸 (74)声明 (76)第一章 前 言1.1聚乙烯的发展历史聚乙烯根据其名称应是由乙烯加聚而成。

题目:聚乙烯生产工艺综述及创新

题目:聚乙烯生产工艺综述及创新

题目:聚乙烯生产工艺综述及创新摘要:对于聚乙烯,国内外的研究人员和技术人员对材料的理化性质,包括优缺点有着深入的了解,明确指出了聚乙烯生产过程中应注意的事项。

提出工艺缺陷的针对性解决方案,优化生产工艺,不断优化和改进基本设备,以提高生产质量和生产率,为聚乙烯产业的发展奠定基础。

通过工业的发展,聚乙烯能更好地为人类生活服务。

关键词:聚乙烯;生产工艺;创新引言聚乙烯的生产技术相对较高。

聚乙烯树脂的结构决定了其性能和用途。

随着社会经济发展和现代工业化、信息化、城市化、农业现代化、消费结构和生活水平不断提高,聚乙烯得到广泛应用;促进聚乙烯生产工艺、催化剂和产品性能测试方法等技术的可持续发展。

1聚乙烯的性能和用途聚乙烯的化学力学性能好,成型难度低,成本低,使得聚乙烯材料得到更广泛的应用。

目前聚乙烯的应用主要分为三类:1类用于绝缘材料的生产。

聚乙烯具有非常稳定的物理特性、良好的绝缘特性和低电导率,可应用于电气工程中的绝缘材料部分,包括电容器、变压器等。

2作为耐腐蚀材料。

聚乙烯不仅是稳定的物理性质,而且具有稳定的化学性质和良好的耐蚀性,因此广泛用于零件和设备的保存。

3包装材料的生产。

由于其应力大、抗拉强度好、疏水性好,聚乙烯可用于包装材料中,是塑料包装材料的重要组成部分。

聚乙烯的性质直接决定了其广泛的应用范围、辐照聚乙烯的使用范围、辐照工艺对聚乙烯性能进行了优化,并且大大提高了耐压性,从而允许在高温零件和机械电气设备中存在聚乙烯。

2聚乙烯的分类(1)高密度聚乙烯:密度(0.940至0.976)g/cm3。

这是一种高度结晶的非极性热塑性树脂,由齐格勒催化剂或铬在低压条件下组成,外观明亮,在薄部分具有一定程度的半透明性。

2)低密度聚乙烯:密度(0.910-0.940)g/cm3。

在高压(100~ 300 MPa)下,氧或有机过氧化物聚合采用低结晶度作为催化剂和半透明。

3)低密度线性聚乙烯:密度(0.915-0.935)g/cm3。

聚乙烯生产工艺技术探讨

聚乙烯生产工艺技术探讨

聚乙烯生产工艺技术探讨发布时间:2021-04-06T13:00:06.227Z 来源:《基层建设》2020年第29期作者:周雷[导读] 摘要:本文首先阐述了聚乙烯的生产工艺,接着分析了聚乙烯的分类,最后对聚乙烯产品的应用进行了探讨。

中石油吉林化工工程有限公司管道室吉林省吉林市 130002摘要:本文首先阐述了聚乙烯的生产工艺,接着分析了聚乙烯的分类,最后对聚乙烯产品的应用进行了探讨。

希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词:聚乙烯;生产;工艺技术引言:聚乙烯是高分子材料中产量较高的产品,近年来全球年产量约100Mt,其中,高密度聚乙烯(HDPE)所占比例超过40%,线型低密度聚乙烯(LLDPE)所占比例超过30%,低密度聚乙烯(LDPE)所占比例超过20%。

目前全球聚乙烯产能稳步增长,预计2022年全球产能将达到130Mt以上。

目前,我国聚乙烯行业仍处于严重供不应求的状态。

如2019年国内聚乙烯产能为17.93Mt,但1~11月的聚乙烯进口量高达10.38Mt,对外依存度约为38%。

造成市场供不应求的原因为:首先,我国聚乙烯产能尚无法满足实际需求;其次,国内主要生产聚乙烯通用牌号,但在高端专用牌号方面仍依赖进口。

不同聚乙烯品种通常采用的生产工艺不同,HDPE和LLDPE均采用低压聚乙烯工艺生产,聚合压力通常低于6MPa;而LDPE采用高压聚乙烯工艺生产,聚合压力通常高于200MPa。

1聚乙烯的生产工艺目前,世界上聚乙烯的生产工艺技术很多。

按聚合压力大小可分为:高压法、低压法、中压法三种。

第一,高压法用来生产低密度聚乙烯,这种聚合方法是世界上最早开发生产聚乙烯的。

但是随着生产工艺和催化剂技术的发展,其增长速度大大落后于低压法。

高压法可分成高压管式法和高压釜式法两种。

高压管式法主流代表有:LupotechT、SABIC公司的CTR、ExxonMobil工艺。

高压釜式法代表有:Enichem釜式法、ExxonMobil釜式法、ICI高压釜式、LupotechA釜式法。

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现代生活与化学年级专业:工程管理3班学号:***************指导教师:聚乙烯与生活摘要:聚乙烯以优良的力学性能、加工性能、耐化学性等成为最主要的聚烯烃塑料品种,大量用于生产薄膜、包装和管材等.但聚乙烯的非极性和低刚性限制了其在某些领域的应用.综述了聚乙烯的化学改性、物理改性和改性新技术的新进展.化学改性包括接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性。

聚乙烯按其生产方法的不同,有高压法聚乙烯、中压法聚乙烯和低压法聚乙烯三种之分。

三种方法各有优缺点,在工业上并存的。

关键词:聚乙烯;高压法目录第1章 (1)1.1 (1)1. 2 (1)第2章 (1)2.1 (1)2.2 (2)第3章3.1 (2)第4章4.1 (3)4.1.1 (3)4.1.2 (3)4.1.3 (3)4.1.4 (4)4.2 (4)参考文献 (4)第1章聚乙烯简介1.1简介是以乙烯单体聚合而成的聚合物。

聚乙烯乃1922年由英国ICI合成,1939年开始工业生产,在美国正式工业性生产,大战中为重要的雷达用绝缘材料和军需用品,战后,日本三井石油化学、住友化学(1958年)开始正式生产,1975年14年厂年产140.7万吨,仅次于美国。

1.2性能及用途一定的物理、化学性能与高度的机械性能及优良的介电性能的良好结合,加上成型工艺性好、价格低廉给聚乙烯带来了某些重要的用途,主要用在以下几个方面:(1)用于电绝缘材料由于聚乙烯的高度比学稳定性、耐湿性、高介电性能,使其成为在电工及无组电工程等方面的绝缘材料。

(2)用作抵抗侵蚀化学试剂的材料可作化工结构材料,如各种零件、管子、防腐性衬里等。

(3)用于包装方面聚乙烯薄片、薄膜的密度低,柔软而不必加增塑剂,抗撕强度高、不吸水、不透水及耐化学药品性,这些都是包装材料所必须的,因此聚乙烯薄膜在包装工业中有着十分广阔的市场且逐渐代替了赛璐璐。

(4)经辐射处理后的聚乙烯有:a不易变形;b不会产生环境应力开裂;c 回弹性强;d更优异的电绝缘性能和耐溶剂性;e耐高温性;f功率因数低诸性能,所以这时的聚乙烯有着更广泛的用途。

如用于电容器及变压器的绝缘材料,飞机中温度较高的部件等等。

经过辐射处理的聚乙烯因交联结果而带来不易加工之弊病。

第2章聚乙烯的生产工艺2.1聚乙烯制备方法的发展1933年,英国卜内门化学工业公司发现乙烯在高压下可聚合生成聚乙烯。

此法于1939年工业化,通称为高压法。

1953年联邦德国 K.齐格勒发现以 TiCl4-Al(C2H5)3为催化剂,乙烯在较低压力下也可聚合。

此法由联邦德国赫斯特公司于1955年投入工业化生产,通称为低压法聚乙烯。

50年代初期,美国菲利浦石油公司发现以氧化铬-硅铝胶为催化剂,乙烯在中压下可聚合生成高密度聚乙烯,并于1957年实现工业化生产。

60年代,加拿大杜邦公司开始以乙烯和α-烯烃用溶液法制成低密度聚乙烯。

1977年,美国联合碳化物公司和陶氏化学公司先后采用低压法制成低密度聚乙烯,称作线型低密度聚乙烯,其中以联合碳化物公司的气相法最为重要。

线型低密度聚乙烯性能与低密度聚乙烯相似,而又兼有高密度聚乙烯的若干特性,加之生产中能量消耗低,因此发展极为迅速,成为最令人注目的新合成树脂之一。

低压法的核心技术在于催化剂。

德国齐格勒发明的TiCl4-Al(C2H5)3体系为聚烯烃的第一代催化剂,催化效率较低,每克钛约得数千克聚乙烯。

1963年比利时索尔维公司首创以镁化合物为载体的第二代催化剂,催化效率达每克钛得数万至数十万克聚乙烯。

采用第二代催化剂还可省去脱除催化剂残渣的后处理工序。

以后又发展了气相法高效催化剂。

1975年,意大利蒙特爱迪生集团公司研制成可省去造粒而直接生产球状聚乙烯的催化剂,被称作第三代催化剂,是高密度聚乙烯生产的又一变革。

2.2生产方法分为高压法、低压法、中压法三种。

高压法用来生产低密度聚乙烯,这种方法开发得早,用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展,其增长速度已大大落后于低压法。

低压法就其实施方法来说,有淤浆法、溶液法和气相法。

淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯,而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯,还可通过加共聚单体,生产中、低密度聚乙烯,也称为线型低密度聚乙烯。

近年来,各种低压法工艺发展很快。

中压法仅菲利浦公司至今仍在采用,生产的主要是高密度聚乙烯。

当前生产LDPE的工艺,主要是高压釜式法和高压管式法,使用有机过氧化物为引发剂,进行自由基聚合.生产线型聚乙烯的工艺有气相法、溶液法、淤浆法和改良的LDPE工艺。

淤浆法又分搅拌釜淤浆法和环管反应器淤浆法。

改良的LDPE工艺是在原有生产LDPE设备上,将压力降低,使用齐格勒催化剂生产线型聚乙烯。

当前LLDPE大部分是用气相法和溶液法生产,而HDPE大部分用淤浆法生产。

传统上,淤浆法均用来生产HDPE,但近年来也有用环管反应器淤浆法(philliPs工艺)生产LLDPE的。

第3章生产工艺3.1生产工艺目前世界上拥有聚乙烯技术的公司很多,拥有LDPE技术的有7家,LLDPE和全密度技术的企业有10家,HDPE技术的企业有12家。

从技术发展情况来看,高压法生产的LDPE是PE树脂生产中技术最成熟的方法,釜式法和管式法工艺技术均已成熟,目前这两种生产工艺技术同时并存。

国外各公司普遍采用低温高活性催化剂引发聚合体系,可降低反应温度和压力。

高压法生产LDPE将向大型化、管式化方向发展。

而低压法生产HDPE和LLDPE,主要采用钛系和络系催化剂,欧洲和日本大多采用钛系催化剂,而美国大多采用络系催化剂。

催化剂技术:催化剂是PE工工艺关键部分,也是其技术开发的焦点。

特别是1991年茂金属催化剂在美国实现了工业化,使得PE生产技术进入了新的发展阶段。

目前世界上主要应用的聚乙烯生产技术共用11种,我国的PE生产工艺有8种:(1)高压管式和釜式反应工艺(2)三井化学低压淤液法CX工艺(3)BP气相法Innovene生产工艺(4)雪佛龙-菲利蒲斯公司双环管反应器LPE工艺(5)北欧化工北星(Bastar)双峰工艺(6)低压气相法Unipol工艺(7)巴赛尔聚烯烃公司Hostalen工艺(8)Sclartech溶液法生产工艺加拿大杜邦,中压工艺是著名的溶液法,它采用终止剂,单程转化率高达95%,反应器体积小,投资省,切换产品灵活性高,生产能力从5万t/a到27万t/’a均可。

第4章聚乙烯的加工与应用4.1加工与应用可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工,广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。

在实际生产中,为了提高聚乙烯对紫外线和氧化作用的稳定性,改善加工及使用性能,需加入少量塑料助剂。

常用的紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是优良的紫外线屏蔽剂。

此外,还加入抗氧剂、润滑剂、着色剂等,使聚乙烯的应用范围更加扩大。

4.1.1薄膜可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工,广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。

在实际生产中,为了提高聚乙烯对紫外线和氧化作用的稳定性,改善加工及使用性能,需加入少量塑料助剂。

常用的紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是优良的紫外线屏蔽剂。

此外,还加入抗氧剂、润滑剂、着色剂等,使聚乙烯的应用范围更加扩大。

4.1.2管板材挤出法可生产聚乙烯管材,高密度聚乙烯管强度较高,适于地下铺设。

挤出的板材可进行二次加工。

也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低泡沫塑料,作台板和建筑材料。

4.1.3纤维中国称为乙纶,一般采用低压聚乙烯作原料,纺制成合成纤维。

乙纶主要用于生产渔网和绳索,或纺成短纤维后用作絮片,也可用于工业耐酸碱织物。

目前已研制出超高强度聚乙烯纤维(强度可达3~4GPa),可用作防弹背心,汽车和海上作业用的复合材料。

4.1.4杂品用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等。

制造结构件时要用高密度聚乙烯。

4.2工业现状目前PE催化剂已经发展到第三代,日本三井化学和陶氏化学合作开发出新一代茂金属(Post-metallocene)催化剂。

与传统茂金属和Z-N型催化剂不同,该催化剂可使极性单体如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等与烯烃共聚,从而可用于开发具有粘结性、耐油性及气体阻隔性能的全新聚烯烃树脂。

我国非常重视PE生产技术,PE生产技术创新一直被列入国家技术创新计划项目。

针对国内PE生产以气相法工艺为主,产品牌号切换困难、过渡料多的问题,近年来国内PE生产企业纷纷开展了以现有聚乙烯生产技术改造为依托,气相法聚乙烯冷凝、超冷凝工艺和淤浆法聚乙烯外循环工艺的开发工作,并取得实效。

目前我国Uuipol工艺的大部分生产装置已经采用国产冷凝技术进行了改扩建,产量已经超出装置原设计能力120%~200%。

[3]参考文献[1] 张志国《塑料热成型技术问答》(北京:印刷工业出版社)[2] 齐贵亮《塑料成型物料配制工》(机械工业出版社)。

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