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高密度聚乙烯的生产工艺

集萃塑胶网 http://www.ccedip.com 发布时间:2014-7-31 14:02:34 阅读:

    【集萃网观察】 PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。

  淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚 乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂,就生产出粒料。

  带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线,可每小时生产PE40000磅以上。新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂 生产的分子量分布窄。

  用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。举例来说,生产显著不同分子量产品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。

  分子量

  较高的分子量导致较高的聚合物粘度,不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE的品级一般具有的分子量范围是40 000~300 000,重均分子量大致与熔融指数范围相对应,即从100~ 0. 029g/10min(230℃,2.16kg)。通常地,更高的Mw(更低的熔融指数MI)增强了熔体强度、更好韧性和ESCR,但是更高Mw使加工过程更难或且需要更高的压力或温度。

  分子量分布(MWD):PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。

  最常用的MWD测量指数是不匀度指数(HI),它等于重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)。所有HDPE品级的这个指数范围是4—30,窄MWD提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性,中到宽MWD提供了对多数挤塑过程的可加工性,宽MWD也可改进熔体强度和抗蠕变性。

  添加剂

  抗氧剂的加入可防止聚合物在加工过程中降解,并防止制成品在使用中氧化。抗静电添加剂用于许多包装品级以减少瓶子或包装物对灰尘和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加剂配方,例如与电线、电缆用途相关的铜抑制剂。

  优良的耐气候性和抗紫外线(或日光)可通过添加抗UV添加剂。没有添加抗紫外线或炭黑的PE,建议不要持续在户外使用。高等级的炭黑颜料提供了优良的抗UV性并可经常在户外应用,如电线、电缆、槽池村层或管子。

来源:环球塑化网



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