創(chuàng)業(yè)計劃雙峰聚乙烯生產技術及市場前景

1、雙峰聚乙烯生產技術及市場前景雙峰聚乙烯生產技術及市場前景聚乙烯(PE)是通用合成樹脂中產量最大的品種產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)和生產聚乙烯高檔料和專用料其中雙峰聚乙烯(BimodalPolyethylene)以其力

2、學性能優(yōu)異、韌性好和易加工等特點受到合成樹脂生產企業(yè)和用戶的廣泛重視。1雙峰聚乙烯的性能特點普通聚乙烯的分子量分布只有一個峰而雙峰聚乙烯的分子量分布曲線卻呈現(xiàn)兩個峰值。由于聚乙烯樹脂的可加工性和力學性能相互矛盾提高分子量可使產品具有更好的力學性能但同時樹脂又變得難于加工而雙峰聚乙烯可以很好地解決這個問題。雙峰聚乙烯產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強度低分子量聚乙烯用以改善加工性能。如LLD

3、PE的力學性能好物理性能優(yōu)于LDPE在許多領域已經替代LDPE但由于其結晶度高因而加工性、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主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)優(yōu)良的力學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鏈在高分子量部分具有較多的側鏈。這種結構不僅為產品提供了優(yōu)良的物理力學性能同時由于低分子量成分的存在大大地改善了其加工性能(2)雙反應管

4、串聯(lián)生產聚合物的不同特性。在環(huán)管中生產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、較低密度等特點有提高力學強度的聯(lián)接分子分子量控制精確產品均一性好(3)雙峰型聚乙烯能夠優(yōu)化各種力學性能。雙峰聚乙烯不僅比單峰聚乙烯有更高的力學性能而且還有更長的使用壽命。雙峰分子量的分布和結構使其各項性能均衡提高。3.1生產方法[34]雙峰聚乙烯的研究開始得較早1963年D

5、uPont公司就已經開發(fā)出用ZieglerNatta催化劑在分段式反應器中生產雙峰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出雙峰相對分子質量分布的薄膜和中空制品。1994年UCC公司開發(fā)成功UnipolII氣相流化床工藝利用分段式反應器生產雙峰樹脂。Bealis公司開發(fā)出以環(huán)管反應器與氣相反應器相結合的分段式反應器生產雙峰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)化生產裝置。目前雙峰聚乙烯的生產方法主要有熔體混合法、分段反應法和一段反應法3種。熔體混合法是采用并聯(lián)反應釜生產。該流程的兩臺反應釜生產的樹脂分子質量不同即在第一反應釜生產分子質量小的樹脂而在第二反應釜生產分子質量大的樹脂根據(jù)產品需要按一定的比例將兩個反應釜中的樹脂進行混合從而達到控制分子量分布的目的。這種方法的缺點是成本高而且產品質量難以均一。分段反應法是采用串聯(lián)反應釜生

7、產可通過兩種途徑實現(xiàn)雙峰樹脂的生產:(1)催化劑濃度控制法。第一、第二反應釜的控制條件差別較大分子質量小的樹脂在第一反應釜內形成。在第二反應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反應釜內繼續(xù)進行鏈增長反應生成分子質量較大的樹脂。(2)氫調法。在第一個反應釜中用很少量的鏈轉移劑(如氫)在第一反應釜生產高分子質量的成分而在第二反應釜生產低分子質量的成分。按適當比例調節(jié)兩臺反應釜的反應速率從而生產出滿足要求的具有不同分子量分布的樹

8、脂。使用串聯(lián)反應釜成本高但操作較為靈活樹脂牌號的調整范圍大。一段反應法是在一個反應釜中生產雙峰或多峰分布的樹脂從而使樹脂達到超粒子級的混合這種方法是催化體系革新的產物在研究領域也最活躍。由于具體催化體系不同一段反應法又可分為3種:(1)采用兩種或多種獨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移速率從而生成雙峰樹脂。該法的缺點是兩種催化劑相互影響生成的聚乙烯粒徑不均勻且在儲存和運輸過程中易分