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国外双峰聚乙烯技术现状及发展趋势
2001年11期 发行日期:2006-04-17
国外双峰聚乙烯技术现状及发展趋势    随着聚乙烯(PE)工艺技术的发展,PE树脂生产商不断进行新
    随着聚乙烯(PE)工艺技术的发展,PE树脂生产商不断进行新工艺的研究和开发工作。双峰聚乙烯树脂的开发就是近年来聚乙烯技术领域最重要的发展之一。    由于双峰产品具有机械性能优良、韧性好和易加工等特点,所以
    由于双峰产品具有机械性能优良、韧性好和易加工等特点,所以倍受国内外树脂生产企业的重视及加工用户的青睐。据介绍,世界上高性能双峰聚乙烯的消费量逐年上升。柔韧而高强度的中密度PE双峰树脂可取代水泥和PVC等材料用于生产管道,提高耐压等级。双峰LLDPE将会逐步替代普通LLDPE,双峰HDPE和HMWLLDPE(高分子量线型低密度聚乙烯)将替代LDPE和己烯基LLDPE。    现将国外目前双峰聚乙烯研究情况介绍如下:
    现将国外目前双峰聚乙烯研究情况介绍如下:菲利普斯化学公司    该公司的一种专利方法是用两步聚合过程,即两个反应器串联生
    该公司的一种专利方法是用两步聚合过程,即两个反应器串联生产双峰LLDPE,第1步反应得到的是低结晶度和高分子量的共聚合物,第2步得到高结晶度和低分子量的均聚物。在第1步反应中,至少使用两种α-烯烃与铝氧烷和茂金属的催化剂系统进行反应,不使用氢气,在第2步反应使用氢气。另一种专利方法是使用铬系与颗粒钛系组成的混合催化剂,在1个反应器中生产双峰聚乙烯。铬系催化剂与钛系催化剂分别单独进入聚合反应器,调节两种催化剂的比例,控制聚合物的熔融指数、密度和分子量分布,Ti/Cr比越高,熔融指数和密度越高,随着Ti成分的增加,聚合物分子量分布变窄。    菲利普斯化学公司也在进行具有不同增长和终止速度常数的两种
    菲利普斯化学公司也在进行具有不同增长和终止速度常数的两种或两种以上茂金属与不同铝氧烷组成的催化剂系统,在单反应器中生产双峰聚乙烯的研究工作。该公司一方面开发生产双峰HDPE的催化体系,另一方面采用它的传统环管工艺,在单反应器中用2种催化剂载在同一载体上,或分别载在不同的载体上来生产双峰HDPE树脂。据介绍,菲利普斯化学公司将要工业化的用单反应器生产双峰HDPE技术,极可能是以双茂金属催化剂为基础。埃克森和莫比尔    该公司的专利方法是用两个串联的气相流化床反应器生产双峰聚
    该公司的专利方法是用两个串联的气相流化床反应器生产双峰聚乙烯。第一反应器的氢气-乙烯比(分子比)和乙烯分压高,产生的低分子量的聚合物沉积在高分子量聚合物-催化剂颗粒的表面和空位内。在最终得到的双峰聚合物中,高分子量聚合物的含量约占35%。这种产品具有理想的加工性和物理机械性能,吹塑的瓶制品壁薄,也可与回收树脂混合使用,ESCR改变极小。同时该公司也在研究单一反应器生产双峰聚乙烯的技术,使用传统的Z-N型催化剂和锆中心活性剂,锆中心活性剂在少量氢气存在下使用,在单一反应器中生产分子量多峰分布的聚合物。    埃克森公司的另一专利方法为采用两种或两种以上茂金属组成的
    埃克森公司的另一专利方法为采用两种或两种以上茂金属组成的催化剂系统,使乙烯和α-烯烃聚合,得到分子量宽分布和多峰分布的聚乙烯产品。北欧化工公司    采用的技术为两个流化床反应器生产双峰聚乙烯产品。催化剂除
    采用的技术为两个流化床反应器生产双峰聚乙烯产品。催化剂除采用钛系和铬系外,还研制出茂金属催化剂,1996年第一代已实现工业化,但由于分子量分布较窄,产品加工难度大;第二代于1999年底实现工业化,进而改变产品加工性能。目前正在研究第三代,1~1.5年后实现商业化,这种催化剂在一个反应器内即可生产出双峰产品。Borealis公司    用浆液环管反应器与气相反应器串联的工艺技术生产双峰HDPE
    用浆液环管反应器与气相反应器串联的工艺技术生产双峰HDPE和LLDPE。此技术为在环管反应器中生产低分子量聚乙烯,在气相反应器中生产高分量聚乙烯。该公司在芬兰的200kt/a装置已于1995年开始运转,号称是世界第1套生产双峰LLDPE的工业化装置。Montell公司    该公司的Spherilene技术,采用1个小环管反应器作预聚反应
    该公司的Spherilene技术,采用1个小环管反应器作预聚反应器,用2个流化床反应器。预聚合时采用丙烷作溶剂,两个流化床可实现并联或串联操作,生产不同分子量分布的产品,操作灵活性大;采用碳四、碳六、碳三做共聚单体,能生产三元共聚物,产品性能好;采用钛系和铬系催化剂。BP阿莫克公司    采用混合催化剂体系在一个反应器中生产双峰HDPE,采用自行
    采用混合催化剂体系在一个反应器中生产双峰HDPE,采用自行研制的二茂铬和四甲基锆催化剂可生产分子量分布宽的产品如耐压管材等。与其他公司看法不同,BP公司认为,单反应器将对产品范围、质量和经济性提供最佳的设计。BP公司在开发新催化剂体系的同时,也扩展了它的单反应器的产品范围。这些催化剂包括生产双峰HDPE的茂金属和多中心催化剂。BP公司的工作主要是以直接用于现有的BP气相法装置中,而且工业化时不必对装置进行改造。联碳公司    在1990年首次成功地在气相法Unipol工艺装置上生产出双峰高
    在1990年首次成功地在气相法Unipol工艺装置上生产出双峰高分子量聚乙烯产品,据称其性能与淤浆法产品相当,成本更有优势。    联碳公司1993年成功开发UNIPOLⅡ技术,它采用2个气相流化
    联碳公司1993年成功开发UNIPOLⅡ技术,它采用2个气相流化床反应器生产双峰PE。LLDPE产品冲击强度比UNIPOL Ⅰ产品高270%,薄膜厚1μm的拉伸强度和撕裂强度比一般LLDPE产品高380%和390%。300kt/a的UNIPOLⅡ装置1995年已在美国塔夫特投产,生产2种产品,一种是用于工业衬里、垃圾袋、农膜的易流动性LLDPE,另一种是超强型LLDPE。联碳公司强调它的UNIPOL Ⅱ技术,即已经工业化了的用2个串联反应器生产双峰PE的技术,此外该公司也在开发单反应器生产双峰PE树脂的技术。日本三井公司    将茂金属催化剂与淤浆法HMW-HDPE和高压法LDPE装置工艺结合
    将茂金属催化剂与淤浆法HMW-HDPE和高压法LDPE装置工艺结合在一起,生产加工性能较好的双峰PE,使用的UI-Zex7000F是一种茂金属催化剂。    据介绍Quantum公司用Z-N和茂金属混合催化剂开发出高强度双
    据介绍Quantum公司用Z-N和茂金属混合催化剂开发出高强度双峰LLDPE树脂,该树脂比M-PE产品具有更好的加工性能,该公司称已开发了“双中心”的Z-N催化剂,用单一反应器即可生产双峰HDPE。单一反应器的方法被认为是一种革命性的进展,目前正处在进一步研制和完善的过程中。



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