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国内外聚乙烯情况

国内外聚乙烯情况
国内外聚乙烯情况

国内外聚乙烯的生产技术、产品开发现状及趋势

概述

进入新的世纪,聚烯烃仍将充满活力地发展。在这个领域内,每十年都会出现新的成就和新的挑战。随着聚烯烃生产商的成倍增长,亚洲和拉丁美洲经济及结构的变化,二十世纪九十年代聚烯烃工业发展战略趋于全球化,重组、联合、改扩建、与下游一体化,并重新突出技术的重要性。这些战略思想将在新的十年中继续延伸。

技术是石化公司创立一种产品及其市场竞争优势的手段,其在两个方面起作用:一是使运转更加有效;二是寻求新的技术,即第二代技术,使自己保持领先地位。生产装置实现规模合理化,可使成本降低,操作效率提高。目前,现代化的聚乙烯单线生产能力一般为300kt/a、450kt/a规模的工厂在建设中。为了发展第二代技术,生产商及专利商都在继续改进他们的常规工艺技术,减少投资费用和运转费用。

考虑装置/技术总的经济性时,运转成本必须与装置的营业收入(即可获利性)结合起来。如果该技术生产的品牌可以获得优惠的价格、或者市场畅销、或者许可证的费用很低,较高成本的装置也可以有良好的经济效益。

车间的后成本与生产过程无关,但是对于聚合物的销售来说,可能也很重要。它们包括运费、研究开发费用、销售费用、管理及后勤费用、公司的经常费用等,这在各个公司是不同的。

新的技术或称为“第二代技术”,可以生产新的、性能独特的树脂。竞争中的公司必须强调自己的技术能力,生产出高附加值的产品来,代替竞争中的牌号。或扩展常见的聚烯烃树脂材料的性能。在第二代技术中,最引人注目的是单中心催化剂体系――茂金属及非茂金属催化剂体系。自1991年开发以来,全球已经为此花费了36亿美元。最近两年的重大发展包括:

?可采用第二代技术的生产能力在增加。1997年全球可采用第二代技术的生产能力约为 2.80Mt/a。到2000年生产能力约增加到9.30Mt/a。但必须指出的是,这些装置实际上还是大量生产常用的树脂,只是根据市场的需求可切换生产第二代产品而已。

?第二代树脂研究开发工作的联合增多,如:

TotalFina—Solvay 合作研究开发PE

Dow—BP Amoco 合作研究开发气相法PE及单中心催化剂

DSM—Exxon合作研究开发溶液法PE及茂金属催化剂

TotaFina—Mitsui合作研究开发聚烯烃及茂金属催化剂

Elenac—TotaFina 合作研究开发茂金属催化剂

Elenac—Montell 合作研究开发气相法PE

Mitsui—Dow合作研究开发PE及单中心催化剂

?解决了一些专利的法律纠纷,消除了工业化的障碍。

第二代技术的另一个着重点是开发易加工的LLDPE,采用各种分子结构,使产品加工性接近于LDPE,这些树脂如能在现有的LDPE的加工设备(主要是吹膜设备)上加工,则在终端市场上就可以更多地代替常用的LDPE,包括高LDPE比例的LDPE/LLDPE共混料。直至3年前重点还是用非茂金属催化剂,主要是改进常用的催化剂体系。人们主要通过三个基本途径设计LLDPE聚合链:创造双峰结构(双反应器)、宽分子量分布(MWD)结构(铬系催化剂)、Phillips技术(宽分子量分布)、引入第三单体,形成三元共聚物。最引人注目的技术是UCC公司的Unipol-Ⅱ技术(双峰)、Phillips技术(宽分子量分布)、Montell 公司的Spherilene技术(三元共聚物)以及最近Nova Chemical公司的新Schairtech技术(双峰)等。在过去两年中开发的重点又转移到用茂金属/单中心催化剂来生产易加工树脂的工业化。这包括Dow公司的长支链(LCB)INSITE催化剂体系(用于Dow的溶液法工艺)、BP-Amoco公司开发的INNOVENE 气相法技术、三井的EVOLUE(双峰)气相法工艺、Phillips公司的mPACT技术和Borealis公司的BORSTAR(双峰)淤浆法/气相法工艺技术等。据美国化学系统公司预测到2005年全球LLDPE市场的21%将为第二代LLDPE所占有,届时LLDPE将占全球LDPE/LLDPE市场的53%。

在进入新世纪之际,对于一个公司的生存发展来说,竞争形势是严峻的,因此,在战略规划中应把技术置于重要的位置。大的公司都十分重视开发新产品,以增加营业收入;重视出售许可证,增加效益;重视建设生产能力较大的装置,以获取较低的固定成本,提高边界效益及市场占有率;重视形成技术的联合和合作,以更有利地使新技术新产品实现工业化。

国外聚乙烯的生产技术

聚乙烯是通用合成树脂中产量仅次于聚丙烯的品种,主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的产品。其特点是价格便宜、性能较好可广泛

应用于工农业、包装及日常生活中,在塑料工业中占有举足轻重的地位。2001年全球前十位聚乙烯生产商的生产能力分别为:①陶氏(Dow)化学公司737万t/a;②埃克森美孚(Exxon-Mobil)公司611万t/a;③埃奎斯塔尔(Equistar)化学公司319公司万t/a;④Basell公司274万t/a;⑤雪佛龙-菲利浦斯(Chevron-Phillips)公司262万t/a;⑥萨比克公司243万t/a;⑦波力阿利斯公司(Borealis)202万t/a;⑧BP公司173万t/a;⑨诺瓦(Nova)化学公司170万t/a;⑩阿托-菲纳(Tota-Fina)公司160万t/a。

一典型工艺技术的介绍

高压法生产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己成熟,目前这两种生产工艺并存。发达国家普遍采用管式法生产工艺。国外各公司普遍采用低温高活性催化剂引发体系,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。低压法生产HDPE和LLDPE主要采用钛系和铬系催化剂,欧洲和日本多采用齐格勒型催化剂,而美国多采用铬系催化剂。典型的乙烯生产工艺有以下几种:

1Basell公司气相法Spherilene工艺

该法生产的线性PE可以从很低密度PE(VLDPE)到LLDPE,也可生产HDPE。采用齐格勒-纳塔(Z -N)钛基催化剂和Spherilene的气相法工艺,在惰性轻烃存在下,催化剂和进料预聚合。浆液进入第一台气相反应器(GPR),采用循环气体回路冷却器取热,再进入第二台GPR。产品密度从VLDPE(<900g/ml =到HDPE(>960g/ml),熔融指数(MI)0.01~100。因采用两台GPR,故可生产双峰级和特种聚合物。

该Spherilene工艺1992年推向市场以来,己拥有生产能力180万t/a。6套装置(美国1套、韩国2套、巴西2套、印度1度)己投入运转。另有2套(1套在印度、1套在伊朗)在建设中,单线生产能力可从10万~30万t/a。

2.北欧化工公司回路反应器的北星工艺

北星(Bar Vstar)PE工艺可生产双峰和单峰LLDPE、MDPE以及HDPE,采用串联的回路、气相低压法反应器。PE密度为918~970kg/m3,熔融指数为0.1~100,现采用Z-N催化剂,也可采用单活性中心(SSC)催化剂。

催化剂与丙烷稀释剂混合进入紧凑的预聚合反应器,共聚催化剂、乙烯、共聚单体和氢气也进入反应器。预聚合的浆液再进入第二较大的浆液回路反应器,在超临界条件:75~100℃、5.5~6.5MPa下操作。经闪蒸后的聚合物进一步送入流化床气相反应器,无需加入新鲜催化剂,可得到均聚物。气相反应器操作条件为75~100℃、2.0MPa。

第一套工业化装置于1995年在芬兰投运。在阿布扎比建设的两条生产线己于2001年下半年投运,产能45万t/a,第五套25万t/a装置也在上海石化公司建设,现己成为中国最大的PE装置。该工艺单线最大的设计能力达30万t/a。

3BP公司气相法Innovene工艺

该工艺采用Z-N,铬和茂金属催化剂生产LLDPE和HDPE。铬催化剂可生产宽分子量产品,Z-N催化剂生产窄分子量分布的产品。床层反应器操作条件约为2.0MPa和75~110℃,可用丁烯或己烯为共聚单体。己有30套生产线投入运转、设计或建设中,能力范围为5万~35万t/a。

4Exxon-Mobil公司管式和釜式反应工艺

高压自由基工艺可生产LDPE均聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。有大规模管式反应器(能力范围13~35万t/a)和搅拌釜式反应器(能力为10万t/a)。管式反应器操作压力高达300MPa,釜式反应器低于200MPa。高压工艺的主要优点是短停留时间,生产中可以从均聚物切换到共聚物。均聚物密度为

0.912~0.935,熔融指数0.2~150。醋酸乙烯产量高达30%。生产每吨聚合物的物耗、能耗为:乙烯

1.008t,电力800kWh,蒸汽0.35t,氮气5Nm3。己有23套高压法反应器投运,产能为170万t/a。生产均聚物和各种共聚物。

5三井化学公司低压浆液法CX工艺

低压浆液法CX工艺可生产HDPE和MDPE及双峰分子量分布的产品。乙烯、氢气、共聚单体和超高活性催化剂进入反应器,在浆液状态下发生聚合反应。聚合物性质自动控制系统可有效地控制产品质量。超高活性催化剂无需处理就可直接循环到反应器。可生产窄或宽分子量分布的产品,熔融指数0.01~>50,密度0.93~0.97。每吨产品的公用工程消耗为:乙烯和共聚单体1010kg,电力3~5kWh,蒸汽340kg,冷却水190t,氮气30Nm3。己有35条生产线在运行或建设中,总能力为360万t/a。

6Phillips-Chevren公司双回路反应器LPE工艺

菲利浦斯公司LPE工艺可生产密度0.920~0.970、窄和宽分子量分布的线性聚乙烯产品。熔融指数和分子量分布可由催化剂、操作条件和氮气来调节控制。共聚单体可为丁烯-1、己烯-1、辛烯-1等。高活性催化剂无需从产品中脱除。聚合时无石蜡烃或其他产物形成,大大减少了对环境的逸散性污染。乙烯、异丁烷、共聚单体和催化剂连续赶进入回路反应器。在低于100℃和约4.0MPa下发生反应,停留时间约1小时。乙烯单程转化率超过97%。每吨产品的原料和公用工程消耗为:乙烯1.007t,催化剂和化学品(不同产品)为2~10美元,电力350kWh,蒸汽0.25t,冷却水185t,氮气30Nm3。己有82条生产线运转和在建,占世界PE能力的34%。

7Univation技术公司低压气相法Unipol工艺

采用低压气相法Unipol PE工艺生产LLDPE-HDPE。使用浆液催化剂和气相流化床反应器。产品无需脱除催化剂。投资和操作费用较低,对环境污染较少。乙烯、共聚单体和催化剂进入流化床反应器,操作条件为2.5MPa和约100℃。聚合物密度为0.915~0.970。根据催化剂类型,可调节窄或宽分子量分布。产品熔融指数为<0.1~>200。己有89条生产线投入运转或设计建设阶段。

8斯塔米卡本公司COMPACT Solution工艺

该工艺采用先进的Z-N催化剂,生产密度为0.900~0.970的PE。采用搅拌釜式反应器。聚合温度200℃。氢气用于控制聚合物分子量,无需脱除催化剂。每吨产品的原料和公用工程消耗为:乙烯和共聚单体1.016t,电力500kWh,冷却水230m3,低压蒸汽(产出)330kg。己有5套装置投运,总能力65万t/a。

9Basell聚烯烃公司Hostalen工艺

利用搅拌釜的Hostalen工艺生产HDPE。采用并联或串联的两联的两台反应器进行浆液聚合。生产每吨HDPE的物耗和能耗为:乙烯和共聚单体1015kg,蒸汽400kg,电力350kWh,冷却水165m3。己有23条生产线处于运转或设计中,生产能力近290万t/a。

10埃尼化学公司高压法工艺

采用高压法釜式或管式工艺生产LDPE和EVA。LDPE密度为0.918~0.935。EVA中VAM(醋酸乙烯单体)含量3%~40%。己有24条生产线投运转或建设中,单线能力可达20万t/a。

11斯塔米卡高压法工艺

采用高压法管式反应器生产LDPE和EVA共聚体。每吨产品的物耗和能耗为:乙烯1.005t,电力800kWh,高压蒸汽230kg,冷却水120m3,低压蒸汽(产出)650kg。DSM公司己有三条生产线投运,单线能力22万t/a。己有多套单线能力15万30万t/a装置投入运转,总能力超过180万t/a。

二新技术的进展

近几年来,一些新技术先后实现了工业化,其中包括茂金属、非茂金属单中心催化的工艺和基于Zigler-Nata催化剂的易加工LLDPE(如双峰树脂、宽分子量分布的三元共聚物和四元共聚物)。在大多数情况下,掌握技术的公司为许可证领用者提供工艺和催化剂技术,提交运转,或建设大型的多功能装置。新技术的发展提高了产品的性能,或降低了制造成本,成为聚烯烃工业中最重大的变化。各种技术的发展已经实现了聚合物性能的改进,影响到了聚合物之间和聚合物内部的竞争。这些变化主要包括:

l 催化剂系统:自由基型、常用的Zerggle-Nata型、改进的Zerggle-Nata型、茂金属单中心和非茂金属单中心

l 共催化剂:常用的烷基铝、甲基铝氧烷(MAO)、带非配位阴离子的弱路易士碱和羰基硼

l 共聚单体:丁烯-1、己烯-1、辛烯-1其它,混合型和极性型的

l 硬件:单反应器或多反应器

l 聚合介质:气相、本体、溶液、淤浆和杂化的

其中每一种都影响聚合物的分子结构。这包括影响结晶度的支链度、共聚单体分布、密度、分子量、分子量分布,各自都确定聚合物的最终性能,包括机械强度、光学性能、纯度、流变行为(可加工性)、稳定性(对热、紫外线)热稳定性能和电性能等。

工艺和催化剂的优化组合使树脂的性能得到平衡,但需考虑聚合物最终的成本(投资和生产)。一般来说,聚合物强度的提高会导致加工的困难,而过去易加工的双峰树脂又导致透明度的降低。这些性能的协调平衡是聚合物生产商面对的主要挑战这一。

化学系统公司把在催化剂和工艺技术的革命进步称为“第二代”树脂。其中最突出的就是采用茂金属或非茂金属单中心催化剂生产。这种催化剂已经进行了大量的研究开发。

另一类第二代树脂是“更易加工”的LLDPE树脂。也就是说,这些LLDPE聚合物挤出加工性能接近LDPE,同时具有优异的机械性能。这意味着,如果该LLDPE可以以富LLDPE或100%的状况在现有的LDPE吹

膜设备加工的话,这些LLDPE树脂可以代替高LDPE比的掺混物在一些最终市场中传统应用。“设计”LLDPE聚合物链改进加工性能的方法有三种基本途径:造就双峰结构;造就宽分子量分布结构;以及导入第三(或第四)种共聚单体,造就三元共聚物(或四元共聚物)。直至目前,这些“设计”主要是通过使用非茂金属/单中心催化体系进行的。最引人注目的聚乙烯工艺有:Montell公司的Spherilene(三元共聚物)工艺;Phillips公司的LDLPE(宽分子量分布);Univation公司的Unipol-Ⅱ(双峰)工艺以及最近Boreakis公司的Borstar(双峰)工艺和Nova化学公司先进的Sclairtech(双峰)工艺。

对茂金属/单中心催化剂体系的大量开发,己工业化生产出更易加工的LLDPE。这些新技术包括Dow公司的长支链(LCB)Insite工艺;三井的Evolue(双峰)工艺和Phillips的mPACT工艺。开发易加工LLDPE 由不同的技术路线组成(如双反应器用或不用单中心催化剂、单反应器用单中心催化剂.)。其它有革命性发展的还有Dupont公司的镍-钯和BP/Amoco公司的铁-钴催化剂体系,这尚处于开发阶段。为了让加工商接受这些新的树脂,必须使他们了解在价值-应用方面相对于现有平衡的改进。

不同创新开发均旨在增强企业的竞争地位,或降低成本,或用现有的技术市场生产新的树脂。其包括:

l 在气相法装置中采用“凝聚态”操作法,改进反应器的生产率(时空产率)。

l 在气相法装置中生产辛烯-1基树脂。

l 在聚乙烯聚合系统就地生产共聚单体,降低原料成本。Phillips实践了有限数量的MDPE牌号的生产。1茂金属及单中心基聚乙烯

二十世纪七十年代以来,传统工艺的研究向新的一类催化剂体系延伸,这就是茂金属和单中心催化剂。这些催化剂在结构上可以通过分子设计由α-烯烃制成无规的、等规的或间规的聚合物。

茂金属催化剂的成功,最终取决于与被加工的最终产品有关的树脂的价格性能比。要提高性能,除了定制聚合物分子结构以外,生产商正在优化工艺和催化剂,以降低树脂生产的总成本。溶液法LLDPE和气相法LLDPE,以及高压法LDPE釜式法、环管淤浆法HDPE等系统,均己开发出工业上可用的茂基产品。随着茂/单中心催化剂的大规模生产(如Dow、Exxon/Mobil、Mitsui 、Phillips等),这些体系比常用的Z -N催化剂竞争性更强。

茂金属催化剂目前主要通过装置改造实现工业化,特别是气相法和淤浆法。这些单中心/茂基装置将是交替生产的,也就是说,装置仍然可以生产传统的产品牌号。用茂金属催化剂运转进,必须考虑的关键工艺领

域是:单体的净化;催化剂进料系统;聚合系统等等。

在气相法工艺中,茂金属催化剂允许加入不同量的共聚单体和氢。因此,一些操作情况会发生改变,包括:循环气组成(有更大的自由度)、生产速率的差别、树脂洗提的要求、牌号转换、树脂的粘着性以及添加剂用量。用强化和超冷凝态操作可以获得高聚合速率,其中部分液体返回反应器。事实上,停留时间可以从3~5h降低到1~2h。加之,用茂金属催化剂体系,气相反应器可以在较高的温度下操作,进一步提高产量。

在溶液工艺中,使用高级α-烯烃共聚单体和单中心催化剂与使用Z-N催化剂之间的不同,主要是反应器的温度和聚合物在溶剂中的浓度不同。用于后反应器温度控制的附加热交换器和脱挥发物步骤,是茂金属催化剂体系所要求的,其在较低的温度下操作。在淤浆法工艺中,由Z-N系转为茂金属催化剂系,实际上不要求工艺的改进。

2易加工的LLDPE工艺

在低压工艺中生产双峰和宽分子量分布的LLDPE共聚物和三聚物,可以得到加工性能类似于传统高压LDPE的树脂。一般来说,LDPE有较强的支链结构,其中长支链占优势,而LLDPE只有短支链,它们的数目决定聚合物的结晶度和密度。改进加工性能将有利于LLDPE向LDPE应用渗透的能力,进入那些由于性能差别(如透明度、熔体强度等)先前未涉及的领域。这也影响到LLDPE/LDPE挤出掺混的比例。具有高分子量树脂性能特征(韧性、强度等),又具有LDPE的可加工性能,这就是LLDPE树脂的最终目标。

有多峰MWD的聚乙烯,通过挤出、模塑、热成型、旋转成型等方法制成的产品,性能优于缺乏多峰MWD 的一般聚乙烯。有多峰MWD的聚乙烯比较容易加工,同时因其熔体流动指数显著降低,改善了产品如高强度膜的性能。

各家公司通过不同的途径改进了LLDPE的加工性能,包括茂基和常用的Z-N基树脂。它们包括:采用长支链聚合物;插入第三单体形成三元共聚物;控制分子量分布以形成双峰和宽分子量分布的聚合物;加入加工助剂以提高熔体的润滑性,等等。几乎所有研究聚乙烯的公司都有生产双峰聚合物的。不同的公司采用不同的方法,如用两台串联的反应器,分别生产高分子量和低分子量的聚乙烯;或在一个反应器中用两种不同的茂金属催化剂、混合的茂金属-Z-N催化剂、或用混合的铬-过渡金属(如钛)催化剂;或用

负载型茂金属催化剂,得到宽的分子量分布。虽然单反应器系统从投资和操作成本考虑是较理想的,但目前两个串联反应器的应用,能最佳地控制分子量和分子量分布,并提供最大的加工易性。

a) Borealis工艺(BORSTAR)

BORSTAR工艺第一套工业装置1995年在芬兰的Pouvoo开始运转,生产能力为265kt/a。1999年末脱除瓶颈达到353kt/a。Borealis公司指出如果没有原料、挤出机和固体物料处理系统的限制,Pouvoo 装置的生产能力可达440kt/a。该工艺的目的是在一种工艺中能够生产全密度的聚乙烯树脂(LLDPE、MDPE及HDPE),得到的树脂具有良好的加工性能和机械性能(刚性和耐撕裂强度)。

Borealis公司采用BOSRSTAR工艺,改造其在瑞典Stenungsund的UNIPOL气相法装置,包括增加一环管前端。该装置于2000年9月开车,生产能力为225kt/a。此外,Borealis公司与阿联酋的阿布扎比国家石油公司合资的Borouge公司建有一套22kt/a的生产装置,于2001年11月开车。Borealis 最近的许可证领有者是上海石化公司在上海金山的250kt/a装置,该装置也于2002年初开始运转。BORSTAR工艺基于两个串联的反应器,生产出双峰树脂。伴随着双峰技术的开发,进一步强化了丙烷超临界状态的应用。

b) BP Amoco /Dow(INNOVENE/INSITE)工艺

1996年BP公司和Dow公司宣布合作,将BP的气相法INNOVENE工艺和Dow公司的INSITE催化剂技术结合起来。两家公司通过一项联合开发合同,以产品和技术进行开发,并提供其许可证。主要产品一为高性能的线型低密度(HPLL)吹塑和流延膜,目标瞄准具有优异的机械性能和光学性能的HAO-LLDPE和茂基树脂;另一为“貌似”LDPE的膜料树脂。后者加工性能好,膜泡稳定,其机械性能和热封性能与LDPE相似。

c) 三井化学工艺(EVILUE)

三井化学公司开发了用茂金属催化剂生产LLDPE的气相法工艺。三井开发EVOLUE工艺的目的是生产具有良好加工性能、优异机械性能(冲击性能及撕裂性能)以及良好光学性能的LLDPE。该公司也采用两个气相流化床反应器。除了可生产双峰树脂外,也可生产通用树脂、低熔体流动指数(较高分子量)树脂和高流动性(低熔本流动指数)树脂。采用己烯-1作共聚单体,生产的树脂密度为0.900~0.935g/cm3、熔体流动指数在0.7~4.0g/10min、EVOLUE工艺可以生产单峰的LLDPE,用在加工性要求不严格的场

合。EVOLUE工艺也可以用来生产非茂基牌号(用Z-N催化剂),但不出售技术,其产品开发集中在自己的聚乙烯装置中。

d) Montell工艺(SPHERILENE)

1999年,Montell与Elenac(Shell和BASF的合资公司)合资合作开展研究、开发,转让两家公司聚乙烯技术的许可证(Montell的SPHERILENE工艺和Elenac的LUPOTECH G工艺)。

Montell主要用它的SPHERILPOL(PP)和CATALLOY技术开发SPHERILENE工艺,基于Montell在聚烯烃工艺的理论和经验,SPHERILENE工艺仅用了五年就实现了工业化。第一套100kt/a规模的装置于1994年在韩国的大林公司开车。巴西的OPP公司于1999年建成的260kt/a装置是目前能力最大的生产线。Montell公司可提供最大的单线能力是350kt/a。SPHERILENE工艺采用单催化剂家族生产全范围的LLDPE/HDPE(窄MWD和中MWD)产品;采用预聚合技术以控制粒子的形态;用反应器造粒技术,与多元的的共聚单体结合,生产高度一致的产品;以高STY运转而不使用冷凝方式。

e) NOVA化学工艺(先进的SCLALRTECH)

近年来,NOVA化学公司先进的SCLALRTECH(AST)聚乙烯溶液法工艺实现了工业化,向全世界颁发了这项技术的许可证。AST基于新的高强度的混合、低停留时间(2min)、多反应器系统及先进的、高活性的Z-N催化剂简化工艺流程。

AST工艺可以生产ULDPE到HDPE(0.950~0.965g/cm3)全密度范围的产品。熔体流动指数在0.2~150g/10min。双峰控制可以得到MWD从窄到宽的聚合物。均相的溶液介质也使共聚单体沿主链骨架分布。双峰聚合物也有共聚单体的双峰分布。该工艺也能生产丁烯和丁烯/辛烯三聚物。

NOVA化学公司也正在开发它的单中心(非茂)催化剂(SSC),用于AST工艺。这些树脂优于Z-N催化剂生产的AST树脂。

f) Phillips工艺

在过去的几年里,Phillips公司为了提供全范围聚乙烯树脂,其产品延伸到密度在0.935g/cm3以下,Phillips现在已经工业化了五种产品类型:以铬催化剂为基础的HDPE/MDPE、以Z-N催化剂为基础的HDPE/MDPE、以铬催化剂为基础的LLDPE、以Z-N催化剂为基础(密度低到0.910g/cm3)的LLDPE 和以茂催化剂为基础(密度低到0.916g/cm3)的LLDPE。所有这些类型的树脂均能在Phillips传统的

淤浆环管工艺中生产。被设计为有宽MWD的LDPE,被Phillips称为“低密度线型”聚乙烯,区别于有窄MWD的LLDPE。LLDPE树脂有极好的可加工性,由于宽MWD是以铬催化剂为基础的,所以能够在现有的膜挤出机上加工,而无须改进。.

g) Univation工艺(UNIPOLⅡ)

Union Carbide公司开发的UNIPOL是第二代UNIPOL技术。UNIPOLⅡ是采用两个反应器系统,以可实现具有两种不同分子段的聚合物结构(如MWD、共聚单体结合、分子量等等)的制定。Union Cabide 和UNIPOL的流动LLDPE树脂可以用传统高压LDPE吹膜设备加工,而不需改变挤塑模头或环。

3开发中的非茂单中心催化剂体系

茂金属催化剂体系是目前用于烯烃聚合的单中心催化剂的第一主要家族,并已经被Dow,Exxon-Mobil 和其它LLDPE生产商应用。

NOVA透露,一些新单中心催化剂正在开发中。这些新催化剂系统中的头两个已经在专利中透露,其结构与Exxon和Dow在二十世纪九十年代初工业化的单中心催化剂本质不同。NOVA的高活性单中心催化剂用于NOVA先进的SCLALRTECH技术(中压、高温、高强烈混合、低停留时间和双反应器)能够定制生产很宽范围、高密度和线型密度的聚乙烯。

在1996年公布的世界专利,Dupont和北卡罗来纳大学联合披露了新的后过渡金属单中心络合催化剂的制备和应用,尤其是镍和钯。Dupont和北卡罗来纳集团和BP化学/伦敦帝国学院分别独立工作,使这项开发继续延伸到其它第Ⅷ族金属。两个研究组已经公布了新型铁和钴聚合催化剂开发的研究成果。1999年3月,BP颁发了一项世界专利,探索这些催化剂的生产和应用;Dupont和北卡罗来纳的有关专利覆盖了铁和钴聚合催化剂的制备、丙烯在铁催化剂上的聚合。

这些催化剂的特点是在乙烯聚合反应中产生许多支链,有显著的温度和压力效应。使用镍催化剂时,压力增加,数均分子量增加,支链数减少,聚乙烯密度和熔点增高;若聚合温度增,则数均分子量减少,MWD 变窄,支链数增加,度和熔点的降低。

后过渡金属催化剂(镍、钴、铁和钯)是基于生产普通查用的原料。生产催化剂的成本预计可降到与Z-N催化剂的水平。为了和Z-N或茂金属单中心催化剂在成本上竞争,助催化剂的使用量将需要明显地降低

4冷凝态操作技术

“冷凝态操作技术”是近年来气相流化床工艺,其中最引人注目的一项改进技术,即通过把过冷的气体物料送入流化床反应器,来提高反应器的时空收率。该技术是美国UCC公司在1984年首先提出的。它采用把循环反应气冷却到露点以下,使其夹带的2%~20%液体再返回反应器,由于降低了反应器的入口温度,就能排除更多的聚合热,从而提高时空收率30%~70%。实践证明:只要原料中气液比足够高,使液体在被蒸发之前保持被夹带状态,就不会堵塞分布板,液体也不会在反应器底部积累,反应器完全可以正常运转。UCC称:采用这项工艺改进,对现有设备的唯一变动是增加一个折流板,以防在循环器入口区域形成一个低气速区,“冷凝态操作”不但可以提高反应器的生产能力,还可使反应器在较低温度下运行,有利于生产高级α-烯烃共聚物,减少共聚物结块的可能性。

由于流化床反应器的投资只占整套生产装置的10%~15%,而“超冷凝态气相工艺”对反应器进行扩能改造时,对其它设备如传热系统、排放系统、料仓等也需要做相应的扩能的改造,因此这部分追加投资的多少将成为制约是否采用“超冷凝态气相工艺”的一个关键因素。

5生产双峰分子量分布树脂的技术

为了改善分子量分布较窄的高分子量聚乙烯(HMWPE)的加工性能,人们最初把它与一部分低分子量的PE共混,但这种共混物性能不均一,后来又采用“分段式反应器法”,以及在一段反应器中使用混合催化剂或多活性中心催化剂来生产双峰分子量分布的树脂。实践证明,双峰树脂不但可有效地改善树脂的加工性能,而且还具有更高的耐环境应力开裂性能和抗冲击性能,特别是在薄膜制品的应用中具有独特的“减薄”功能。

(Ⅰ)分段式反应器生产双峰树脂技术

近年来,该工艺己应用于气相流化床,1994年UCC公司开发成功的UnipolⅡ型气相流化床工艺就是利用分段式反应器生产双峰树脂的典型。用该技术生产出的高分子量双峰聚乙烯既有高分子量部分提供的高强度,又有低分子量部分提供的流动性能,其新产品分为两类:(1)易流动LLDPE,可用现有LDPE加工设备加工,生产的薄膜冲击强度比LDPE高43%。(2)高强度LLDPE,比现有LLDPE具有更优的加工性能,其冲击强度比Unipol己烯级LDPE高270%,1μm膜的拉伸和撕裂强度比现有LLDPE分别高380%及390%,甚至比Dow公司的第二代Dowlex辛烯级LLDPE和Mobil的己烯级的超强LLDPE更

具有降低膜厚度的潜力。

利用分段反应器生产双峰树脂,克服了共混型双峰树脂的不均一问题,具有操作灵活性大的优点,但其生产成本仍然较高。为了节省能源、降低成本,近年来不少公司都开发出了在一段反应器中生产双峰树脂的技术。

(Ⅱ)通过多金属催化剂生产双峰树脂技术

在一段反应器中生产双峰树脂,必须要求两种催化剂或两种活性中心能分别控制各自链段的分子量及对共聚单体的选择性,制出符合要求的双峰树脂,因此就对催化剂提出了更高的要求。

早期的多金属催化剂有在一种或两种载体上负载两种以上Ti、V、Zr的过渡金属催化剂,如USP4 918 038中的Zr-V催化剂、或Ziegler型催化剂活性中心与Phillips型活性中心共存的催化剂,甚至两种催化剂混用。

由于茂金属催化剂生产的PE分子量分布很窄,难于加工,因此为了改善产品的加工性,许多公司都把茂金属催化剂生产的树脂“双峰化”。如1993年,BP公司在其流化床工艺中使用茂金属与Z-N混合催化剂体系,生产出超韧、高强的双峰LLDPE;BP公司还用两种茂金属混合催化剂体系生产出HDPE双峰膜树脂,其韧性及纵/横向撕裂强度比目前的分段式反应器生产的双峰树脂还要好。另外,Exxon公司也采用两种或多种茂金属催化剂体系生产出具有双峰分子量分布的新一代增强LLDPE。

6不造粒技术

随着催化剂技术的进步,现在已出现了直接由聚合釜中制得无需进一步造粒的球形PE树脂的技术。直接生产不需造粒树脂,不但能省去大量耗能的挤出造粒等步骤,还可使从反应器中得到的低结晶产品不发生形态变化,这样有利于缩短加工周期、节省加工能量。如Montecatini近年来已成功地利用球形MgCl2载体催化剂生产出无需再造粒的球形全密度PE。

在不造粒技术方面走在前列的是Himont公司,该公司以其Spheripol PP工艺为基础,近年又开发成功了Spherilene PE 工艺,该工艺采用负载于MgCl2上的钛系催化剂,由反应器直接生产出密度为0.890~0.970g/cm3的PE球形树脂颗粒,产品包括LDPE、LLDPE和HDPE,甚至在不降低装置生产能力的情况下生产VLDPE和ULDPE。由于省去了造粒工序,可使装置投资减少20%。该工艺把淤浆法预聚技术与气相流比床技术结合起来,反应先在一个小环管反应器中进行,然后预聚物连续通过一个或两个短停

留时间的气相流化床,两个气相流化床中可控制及维持完全独立的气体组成,温度和压力可独立控制,实现了产品设计更大的灵活性。

Spherilene工艺的核心是其催化剂技术,有人把它称为“颗粒反应器技术”。该技术使用的球形钛系催化剂在物理和化学结构上显示出三维空间的特点,可人为地控制载体本身的物理化学性能,并控制活性中心在载体上的分布。其原理为:通过控制载体的孔隙率,使活性中心优先分布在表面,致使单体扩散能力受限,这样在聚合过程中就可以得到层状或空心的聚合物颗粒,而颗粒本身又成为一个反应器,引入其中的其它单体,则可在中空颗粒内部的活性中心作用下聚合或共聚,从而生产出分散非常均匀的聚合共混物或称聚合物合金。采用不同的单体配方,可得到均聚物、共聚物、弹性体以及其它功能性聚合物,由于产物具有良好的颗粒形态,可不造粒直接出厂,大大节约了能量。据称,目前全世界需求的催化合金全部由Himont 公司提供(约9万t/a)。

7共聚技术

采用共聚技术对PE进行改性,近年来得到长足的发展,低压PE工艺的明显进展之一就是HDPE和LLDPE 的共聚单体从丁烯-1向高级a-烯烃(己烯、辛烯-1和4-甲基-戊烯-1)转变。一般认为长链单体共聚的LLDPE比短链单体共聚的树脂具有更高的整体韧性和强度,且长链单体对LLDPE树脂性能改善的峰值处于己烯-1与辛烯-1之间,而辛烯-1共聚的LLDPE韧性最好。随着新型具有良好共聚性能催化剂(特别是茂金属催化剂)的开发成功,以及冷凝态和超冷凝态进料技术的应用,许多公司已能够经济、有效地生产高级a-烯烃共聚的LLDPE树脂。如Mobil公司在气相流化床反应器中采用茂金属催化剂,在与Ziegler 催化剂相同的条件下,用己烯共聚生产超强LLDPE,其透明度甚至好于LDPE,雾度约为6%(一般LLDPE 约为16%),而冲击强度高达7.85N(普通LLDPE为1.77N,高强度LLDPE为4.41N);Dow公司的Dowlex辛烯共聚LLDPE同样具有类似的性能。

超低密度聚乙烯(VLDPE)是近年来发展很快的一类乙烯共聚物,即聚合时采用具有极好共聚性能的催化剂,用此生产LLDPE时更多的共聚单体(20%左右),可得到密度小于0.915g/cm3,甚至0.86g/cm3的VLDPE。它在韧性、强度、柔性、热封性、光学性能等方面具有良好的综合性能。由于VLDPE结晶度低,因此具有优良的低温抗冲性,最适于作冷冻食品包装袋等低温薄膜制品;近年来开发的宽分子量分布的VLDPE与EVA、LDPE相比,具有更好的热封性,且加工性能与EVA、LDPE相近(好于LLDPE)。

另外,双功能催化剂技术作为一种能原位生产出共聚单体的新型共聚技术,近些年也得到了发展。所谓双功能催化剂,就是催化剂中的一种活性中心在乙烯聚合反应器内,首先使乙烯二聚或三聚生产出丁烯-1、己烯-1,而另一种活性中心则使这些共聚单体原位与乙烯共聚生产LLDPE。双功能催化剂按其活性组分可以分为有机铬与无机铬化合物组成的双功能催化剂,Ti(OR)4/AIR3与Ziegler催化剂组成的传统双功能催化剂,以及近来出现的Ti(OR)4/AIR3与茂金属催化剂组成的双功能催化剂等。采用双功能催化剂技术,可以解决共聚单体的来源问题,并使LLDPE的产品成本降低10~20$/t,国外一些厂商称,他们已能在反应器中原位生产50%所需量的共聚单体。

三国外PE专用料生产和开发

1 树脂牌号向多功能化、系列化、高性能方向发展

为适应市场和众多用户要求,生产厂可供牌号数越来越多,日本1995年能生产的LDPE牌号己多达2192个,HDPE牌号845个。。德国BASF公司LDPE牌号有122个,日本住友公司有88个,美国Dow化学公司有67个,英国ICI公司有64个,而且牌号向多功能化、系列化、高性能化方向发展,国际塑料界提出的三个目标:提高性能、降低成本和提高可回收性。

新牌号开发是产品拓宽和占领市场的基础,如HMW HDPE为HDPE消费增长起了十分重要的推动作用,HMW HDPE树脂包括吹塑级和薄膜级两大类,吹塑级可作汽车油箱、垃圾桶、海洋浮标,带环220升大桶、农用化学品贮罐等大型容器。德国BASF公司为汽车油箱开发的牌号Lupoien 4261A,日本东燃石化公司推出了B5742牌号,最近报道Fina公司商业化轻质汽车油箱HDPE牌号Finathene WR201B/WR 201BN,特点是薄壁油箱仍有良好的刚性,能降低汽车油箱材料成本、缩短成型周期和生产总成本。油箱重量比现有牌号生产的轻10%左右,仍能保持良好的低温(-40℃)抗冲击强度,HMW HDPE薄膜软科学性能好,挺括性、开口性优于LDPE薄膜,在性能相近前提下,比一般LDPE薄膜能减薄50%左右,比一般LLDPE减薄20%~30%,日本HDPE薄膜占HDPE消费量的35%左右,而其中约95%为超薄薄膜。国外HDPE厂家都能生产HMW HDPE薄膜级牌号,如著名的日本三井石化的Hizex 7000F在公司年产量中占相当大。其他牌号有:旭化成的F180A、沙特SABIC的F00948、Mobil的HTA-001、Borealis的DMDS0906等。国外农膜采用EVA等高性能品种牌号,而LDPE专用牌号的MFR都<2g/10min,满足农膜强度和耐老化性能要求。

牌号专门化、系列化才能用户要求,Hoechst公司提供HDPE一般管材牌号Hostalen GM5010T2(黑色,D为0.953~0.955g/cm3,MFR(190℃,5kg):0.4~0.7g/10min)和燃气分配管专用牌号GM7040G(黄色,D为0.945g/cm3,MFRo 0.8),最近Elenac公司又推出了高性能新牌号GM5010T3,据称是双峰分子量分布牌号,达PE80级管材牌号等级,可以生产更薄壁材,而且挤出时熔体离开机头时稳定性高。比利时Fina公司的Finathene3802(黄色,D为0.941g/cm3,MFRo 0.20),属HDPE,为压力燃气分配管牌号。美国、西欧HDPE吹塑制品比例高,因此厂家推出系列牌号来满足加工厂要求,如美国Phillips石油公司的系列化产品有Marlex EHM6001、HHM4903EHM6003、HHM5502、HHM5202、EHM6006和大型容器用HXM50100,牌号分子量范围宽,密度、共聚单体类、含量也不同。国外大公司能提供的牌号数量多,如芬兰Neste公司(Borealis公司的母公司之一)有100多种PE牌号供用户选择,LDPE(包括共聚物)、HDPE、LLDPE共有69个薄膜级牌号,17个管材级,17个吹塑级,17个挤出涂覆级,8个滚塑级。薄膜级按用途12类:食品包装、拉伸包装、卫生级、超薄膜、层合、包装级、购物袋、农用、拉伸带和单丝(网),有不同的添加剂种类和含量,其中有7个乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物(EBA),BA含量变化范围为3%~17%,用途包括饲料袋,低温收缩袋、衬垫、低温冷冻包装、复合、医疗用膜、手套、餐巾纸、尿布等。

树脂生产厂不仅供应专用牌号,也供应专门添加剂牌号,前面提到Hoechst公司的两个带色管材专用牌号,Phillips公司的两个HDPE管材牌号也都以加碳黑后黑色掺混料出售,HHM TR418密度0.950、MFR 0.10 g/10min,适用于饮水管,燃气输送管、导管、工业用水管、化学品输送管、污水管、灌溉管、矿液输送管。

另外,国外公司为提供树脂性能、加工性能或平衡性能,不断改进现有牌号,牌号更新快,如我国引进的三井石化的HDPE牌号3300F(薄膜级)和美国联碳的大型吹塑牌号DMDY1155,到我国装置投产时都己被淘汰,不再生产,而改DMDY1155为DMDY1158。辽阳石油化纤公司引进的HDPE管材牌号GM5010H早被GM50110T2取代。生产厂采取增加或减少添加剂,改变共聚单諆含量,调节MFR则更被经常采用,比较灵活方便。

2LLDPE新牌号开发

LLDPE属第三代PE牌号,开发工作比其它PE活跃,而且是未来最大的PE品种,倍受工业界重视,最初

重点为改进加工性,现在则重点开发可进入别的PE传统市场的牌号主可与其他PE(包括茂金属LLDPE)竞争的牌号,并改进物性、透明性和韧性。

Eastman化工公司开发出一种高透明度、高强度己烯共聚LLDPE新产品Tenite Hifor,与标准高透明度LDPE薄膜级牌号有同样的光学性能,雾度4.2%,光泽83%,冲击强度350g,横向(MD)撕裂强度也相当不错,目标是烘烤食品、杂志、报纸、日用品等的表面包装、工业包装和拉伸膜。Eastman开发的另一种高性能薄膜为Mxstem,特点为高落锤冲击强度、极低密度(0.905~0.914g/cm3),是气相法反应釜工业化生产的密度最低的LLDPE,纵向和横向撕裂强度都很高,MFR范围为0.5~3.2g/10min,加工容易,低热封起始温度、高热封强度,可用于肉和家禽包装、缠绕包装、卫生用品和拉伸薄膜,据该公司称这两个系列牌号韧性超过目前最高级的“超级己烯”和“超级辛烯”LLDPE,而且凝胶含量低,克服了凝胶会导致薄膜破损和进一步减薄厚度的限制等弊病,比现有茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)有相对平衡的撕裂强度(纵向和横向)和加工性,而韧性相同或更好。据说是采用了该公司新开发的聚烯烃催化剂(镍-钯系),声称是技术新突破,拒绝透露催化剂技术细节,仅称是采用了“合适的技术,目前还未申请专利。该公司推出的挤出涂层LLDPE牌号Eastman Hifor Xtreme,据称能满足现有LDPE应用性能要求,有良好的热封性和Dart冲击强度而且涂层厚度可减薄25%,是LLDPE在挤出涂层应用上的突破,而且成本低,耐应力开裂等物性优于LDPE,牌号为Eastman M30026P,MFR为5.5g/10min。

加拿大Nova化工公司用两年时间开发了直径100mm以下压力饮水管和非压力管材LLDPE牌号Novapol PP2115,静水设计压力低。Borealis公司1999年推出包装用双峰型线型中密度PE,其牌号为ME6597,抗穿刺性高,可用于带刺冷冻鱼自动包装线生产,操作平稳,有平衡的刚性、韧性、低温冲击性。

Montell聚烯烃公司推出了透明Spherilene LLDPE吹塑和流延膜牌号。12C01系列透明吹塑级,既有LDPE光学性能,又有略高玗标准丁烯共聚LLDPE的落锤冲击强度和拉伸强度,流延薄膜用09X20系列LLDPE加工容易,高强度、高韧性,适合于做要求低凝胶、高拉伸强度薄膜和其他包装。

LLDPE和LDPE共聚单体从丁烯-1向高级а-烯烃(HAO)转换,提高了材料韧性、耐应力开裂、抗穿刺性

3PE新产品开发方法和特点

开发高性能新产品是为了扩大应用市场,降低材料消耗和成本,也有利于环境,提高性能是从催化剂技术、聚合工艺进步或两者结合着手,提高性能应包括兼顾加工性和物性,调节聚合物分子量、MWD、共聚单体种类及含量,也可以改变添加剂及其含量和其他方法着手增加新牌号,这方面大量的工作不象茂金属催化剂那样轰轰烈烈,但也确有成效,而且投资不大、开发周期扩大再生产、用户针对性强、满足顾客专门要求,使用户满意。新产品、新牌号开发方法和特点总结如下:

l 增加共聚牌号,增加LDPE中乙烯及极性单体共聚物品种和比例,发展EVA、EEA、EMA、EVOH和离子型聚合物,EAOH是目前最有前途的阻隔性树脂,用量几乎与PVDC并驾齐驱,在包装工业上地位十分重要。HDPE刚性、强度高,但韧性、ESCR差,必须通过添加共聚单体改进,从丙烯发展为丁烯、己烯、辛烯,才能生产出管材、超薄膜、大型中空容器牌号,故HDPE共聚牌号比例呈上升趋势。美国HDPE牌号中79%为共聚物,其中丁烯共聚物占19%,己烯共聚物占55%,辛烯共聚物占5%,LLDPE(包括mLLDPE和HDPE)共聚单体从丁烯向高级а-烯烃(HAO)(1-己烯、1-辛烯、4-甲基、1-戊烯)转变是人们熟知的发展方向。

l 调整分子量和MWD。提高分子量来提高力学性能的典型例子是HMW HDPE树脂,LLDPE(包括mLLDPE)和HMW HDPE开发应用中都遇到物性与加工性的矛盾,通过加宽MWD或双峰分布己解决了这个问题,采用多个反应器串联聚合工艺,既能保持单一反应器产品性能均匀性,在各自条件下生产不同分子量树脂,并有相当大的调节灵活性。

l 高度控制分子链组成和分子结构,“定做”性能要求的聚合物,茂金属催化剂活性高,并能控制聚合物分子立构规整性、MWD和组成分布,生产以前无法生产的高性能树脂,这就是茂金属催化剂受到人们如此关注和重视的原因,被称为聚烯烃工业的“革命”。

l 根据用途开发产品。由于人们生活水平的不断提高,对环境保护呼声日益提高,一方面要求少用资源和材料,另一方面采用可回收和无污染的材料,因此PE在取代PVC做电缆料、管材等方面也取得了不俗的成绩,开发许多不同等级的电缆、管材牌,满足各种用途要求,如符合不同规格要求的压力管、饮水管、燃气输送管、套管等牌号。

l 生产牌号多,但又有自己的特色。根据自己聚合工艺、催化剂特点和技术创名牌产品,才能占有更大的市场份额和富有竞争力。如三井石化的Hizex7000F超薄薄膜牌号。Hoechst公司的GM5010T2管材牌

号都是别的厂家开发和对比的目标产品,销路好,也是该公司产量中占份额大的产品。

我国PE的生产技术现状和生产产品牌号

一我国PE工业的发展概况

我国PE树脂开发始于二十世纪五十年代末,经过几十年的发展,目前己建成PE装置23套,总生产能力达235.8万t/a,1985~1997年PE产量年均增长率为15.5%,预计到2005年PE产量将达492万t/a,LDPE、LLDPE和HDPE产量分别为128万t、155万t和209万t。我国PE树脂主要用于薄膜,尤其是包装制品、注塑品、管材、单丝和编织袋。目前正在推广应用的还有大中空容器、管材和电缆。我国PE产量尚不能满足需求,预计PE进口将从现在的300万t/a增加到2005年的500万~700万t/a。我国在PE树脂生产和开发方面与国外相比还存在较大差距。应进一步扩大生产规模,产品质量,增加新品种并加强对催化剂的研究。

二市场动态分析,

由于国内PE产品结构的不合理性(通用料多、专用料少),致使国外PE产品占领国内市场的80%。目前在国内市场上,LDPE、LLDPE、HDPE三种PE产品中,主要专用料产品有8种,市场需求量约为120万吨,占聚乙烯市场表观需求量的30%。其中,国产料约占18%,进口量约占60%,另有22%的专用料市场被通用料替代。据统计,2000年专用料市场需求量预计为178万吨。

自1996年以来合成树脂市场低迷,价格大幅下降。进入1999年受国际石油价格上涨因素影响,化工市场价格全面上涨,合成树脂市场价格达到近三年来的最高点,尤其是1999年4季度以来,PE、PP、PS 价格较1999年初上涨1000元/吨左右,国内各树脂生产企业都加大开工负荷,合成树脂市场呈现出少有的繁荣景象。

近年来,国内石化企业逐渐加深了对专用料生产开发工作落后于国外同行的认识,各大型石化企业都开始投入大量精力在自己企业已有装置上的技术革新工作,试图改善目前产品品种单一,质量不尽如人意的局面。利用技术革新手段发挥生产装置在某些或某一个方面的领先优势,以此来开拓市场、求得生存,增加企业的生产经营效益。

三国内聚乙烯市场的特点

1. 市场容量大,发展快,自给率低

随着国内塑料加工业的迅速发展,我国对PE的需求也大幅度增长。相对巨大的市场容量,我国PE的生产能力还远远不能满足市场的需求,自给率一直仅在50%左右,只好进口大量国外产品来满足国内需求。2. 薄膜制品为PE最大的消费市场

由于其优越的性能,PE一直被广泛应用于薄膜制品这一领域,尤其是包装薄膜。PE的另外两个应用领域为注塑制品和中空制品。

3. 加工制品将逐渐向中高档方向发展

在调查中,我们发现产品向中高档方向发展己成为一种趋势。一些高档产品(如燃气管材、缠绕膜、大型中空制品等)的产量正在逐渐提高;而一些中低档产品,如编织袋、普通包装薄膜等,也正在调整其产品结构,以逐渐缩小其低档制品的生产比例,增加其中档制品的生产比例。

4. 下游塑料加工厂家使用国产料的比例逐渐提高

近年来,由于国内石化企业在不断调整产品结构和提高产品质量上了大量的工作,使得国产料不但品种更为繁多,而且产品质量也得到了较大改善,加工厂家使用国产料的比例因此逐渐上升。

5. LLDPE逐渐挤占LDPE的市场份额

LLDPE与LDPE性能相近,在大部分应用领域里可以和LDPE通用。近年来,由于大批新建LLDPE装置投产,使得市场LLDPE资源激增,价格随之大幅下降。加工厂出于成本的考虑,开始纷纷调整工艺配方,增加LLDPE的使用比例以降低成本,尤其在农膜的应用上更为突出。以往在棚膜生产配方中,LDPE与LLDPE的比例为7:3,现改为3:7,部分厂家可以100%地使用LLDPE,LDPE的市场份额也被大幅挤占。

四聚乙烯树脂专用料及新产品新牌号开发现状

1.聚乙烯管材

聚乙烯管道的发展经历了三个阶段。

没有做到监控蠕变开裂长期寿命和长期强度的发展阶段为第一阶段。这一阶段对管材树脂材料没有做详细要求。

在聚乙烯管道发展的第二个阶段,人们有意识的提高了聚乙烯的耐蠕变开裂长期强度,但在监控和提高聚乙烯的快速开裂裂纹增长阻力方面进展甚少。其快速开裂裂纹增长阻力高于PVC,但不算很明显,动态断

茂金属聚乙烯的性能及加工

茂金属聚乙烯的性能及加工 塑料2007-04-18 22:18:10 阅读106 评论0 字号:大中小 茂金属聚乙烯的性能及加工 作者:周祥兴 茂金属聚乙烯是二十世纪90年代工业化生产的一种新颖热产性塑料,由于它是使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯,因此,在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同,所谓茂金属催化剂是甲基铝氧化物催化剂的缩写MAO,其化学成分为: 茂金属催化剂的特点是活性中心单一,活性相同,可以制备分子量分布很窄和高度立体规整的聚合物,对聚合物分子量、分子量分布、立体规整结构、共聚单体含量及分布,都可以实现精密的控制,从而生产出性能优异的聚烯烃树脂,这是传统的Ziegler-Natta催化剂所做不到的。 mPE的发展有赖于茂金属催化剂的改进和大规模工业化生产,1951年就有人合成了过渡金属环戊二烯基络合物和甲基铝氧烷或离子活化剂组成的茂金属催化剂,这是有机金属的配位化合物,其中的过渡金属是锆、铪、钒、钛、钻、铁等,但是,由于1951年合成的茂金属催化剂催化活性低,聚合反应的一次转化率很低,且催化剂的制备很复杂,价格非常贵,实际上没有实用的价值,直到八十年代初期,德国汉堡大学Kaminsky教授合成了以双环戊二烯二氯化钴和铝氧烷(MAO)组成的茂金属催化剂后,由于其聚合反应论活性极高,才引起人们极大的兴趣,并进入工业化生产mPE树脂的实践。1991年美国EXXON 公司首先工业化生产mPE,接着DOW化学公司、Hoechst公司、Fina、BASF等公司都实现了茂金属催化剂工业聚合聚烯烃的生产。表1是世界工业化生产茂金属聚烯烃的公司及产品。 mPE有以下特性:(一)mPE有比平常的Zieglor-Natta催化剂生产的PE高度的分子结构规整性,因而有更高的结晶度,强度高、韧性好、刚性好;(二)mPE比普通PE的透明性好,结晶度虽高,透明性也好,而且树脂清洁度高;(三)mPE的分子量分布相当地窄,/MN为2,而一般的聚乙烯的/MN为3~5,甚至更高;(四)mPE的树脂嗅味比普通PE低,起始热封温度比普通PE低,而热封强度高,随mPE 中辛烯-1或乙烯-1含量的提高,密度降低,当辛烯-1含量在10~20%时,mPE密度在0.865~0.915g/cm3;(五)mPE树脂的耐应力开裂性优,可超过1000h,常常用作其它聚烯烃的耐应力改性剂使用,例如:在高分子量高密度聚乙烯炮气管道中,常用mPE来提高HDPE的耐应力开裂性;(六)mPE中的长支链聚合物,熔体温度较好,加工性可以,但是短支链化的mPE由于熔体粘度大,而熔体强度低,因而吹膜比较困难,容易发生膜泡破裂或产生鲨鱼皮纹,因而在吹膜mPE时,口模间隙应在1.5~2.8mm宽,比普通PE吹膜时稍宽,吹胀比应小一点,一般在1 5左右较佳,虽然mPE同LLDPE一样,可以用提高剪切速率的方法来降低高度的熔体粘度,但是,过大的吹膜速度会引起熔体破裂,同样,过高的熔体温度也是不合宜的,mPE同LLDPE不同的是,mPE的熔体粘度同温度和剪切速率都很敏感,而LLDPE熔体粘度仅对剪切速率敏感,对温度的敏感性很小。mPE的熔点随品片的不同在94~121℃之间,加工时的熔体最大温度在210℃,使用加工LDPE或加工LLDPE的设备均能顺利地加工mPE。为了更好地加工mPE,可以在mPE中适当添加氟弹性体、油酸酰胺、滑石粉或硅藻土等添加剂,添加量仅0.3~0.5%, 就可显著提高mPE的成型性。 表2是DOW化学公司生产的mPE牌号和性能。 上表中,PL1880、PL1840、FM1570是吹膜级mPE,FW1650、PL1845、HF1030为流涎薄膜级mPE,PP1140是流涎和吹膜二用牌号。Affinity PT1450是单层或共挤复合用牌号。Affinity 1450具有强度好韧性大加工性好的优点,但缩颈大,挤出流涎复合或挤出流涎膜生产时,推荐使用低挤出负荷,288~310℃的挤复温度,可减小缩颈,提高复合时的热粘结强度。Affinity PT1450有良好的低温热封性,

国内外光纤光缆现状及发展趋势分析

国内外光纤光缆现状及发展趋势分析 光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤光缆在我国的发展可以分为这样几个阶段:对光缆可用性的探讨;取代市内局间中继线的市话电缆和PCM电缆;取代有线通信干线上的高频对称电缆和同轴电缆。这两个取代应该说是完成了;现正在取代接入网的主干线和配线的市话主干电缆和配线电缆,并正在进入局域网和室内综合布线系统。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。 1 光纤 符合ITU-T G.652.A规定的普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550nm区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITU-T G.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。G.653光纤虽然可以使光纤容量有所增加,但是,原本期望得到的零色散因为不能抑制四波混频,反而变成了采用波分复用技术的障碍。 为了取得更大的中继距离和通信容量,采用了增大传输光功率和波分复用、密集波分复用技术,此时,传输容量已经相当大的G.652普通单模光纤显得有些性能不足,表现在偏振模色散(PMD)和非线性效应对这些技术应用的限制。在10Gb/s及更高速率的系统中,偏振模色散可能成为限制系统性能的因素之一。光纤的PMD通过改善光纤的圆整度和/或采用“旋转”光纤的方法得到了改

善,符合ITU-T G.652.B规定的普通单模光纤的PMDQ通常能低于0.5ps/km1/2,这意味着STM-64系统的传输距离可以达到大约400km。G.652.B光纤的工作波长还可延伸到1600nm区。G.652.A和G.652.B光纤习惯统称为G.652光纤。 光纤的非线性效应包括受激布里渊散射、受激拉曼散射、自相位调制、互相位调制、四波混频、光孤子传输等。为了增大系统的中继距离而提高发送光功率,当光纤中传输的光强密度超过光纤的阈值时则会表现出非线性效应,从而限制系统容量和中继距离的进一步增大。通过色散和光纤有效芯面积对非线性效应影响的研究,国际上开发出满足ITU-T G.655规定的非零色散位移单模光纤。利用低色散对四波混频的抑制作用,使波分复用和密集波分复用技术得以应用,并且使光纤有可能在第四传输窗口1600nm区(1565nm-1620nm)工作。目前,G.655光纤还在发展完善,已有TrueWave、LEAF、大保实、TeraLight、PureGuide、MetroCor等品牌问世,它们都力图通过对光纤结构和性能的细微调整,达到与传输设备的最佳组合,取得最好的经济效益。 为了在一根光纤上开放更多的波分复用信道,国外开发出一种称为“全波光纤”的单模光纤,它属于ITU-T 652.C规定的低水吸收峰单模光纤。在二氧化硅系光纤的谱损曲线上,在第二传输窗口1310nm区(1280nm-1325nm)和第三传输窗口1550nm区(1380nm-1565nm)之间的1383nm波长附近,通常有一个水吸收峰。通过新的工艺技术突破,全波光纤消除了这个水吸收峰,与普通单模光纤相比,在水峰处的衰减降低了2/3,使有用波长范围增加了100nm,即打开了第五个传输窗口1400nm区(即1350nm-1450nm区),使原来分离的两个传

国内外聚乙烯的生产技术、产品开发现状及趋势

国内外聚乙烯的生产技术、产品开发现状及趋势-3 近年来,国内石化企业逐渐加深了对专用料生产开发工作落后于国外同行的认识,各大型石化企业都开始投入大量精力在自己企业已有装置上的技术革新工作,试图改善目前产品品种单一,质量不尽如人意的局面。利用技术革新手段发挥生产装置在某些或某一个方面的领先优势,以此来开拓市场、求得生存,增加企业的生产经营效益。三国内聚乙烯市场的特点 1. 市场容量大,发展快,自给率低随着国内塑料加工业的迅速发展,我国对PE 近年来,国内石化企业逐渐加深了对专用料生产开发工作落后于国外同行的认识,各大型石化企业都开始投入大量精力在自己企业已有装置上的技术革新工作,试图改善目前产品品种单一,质量不尽如人意的局面。利用技术革新手段发挥生产装置在某些或某一个方面的领先优势,以此来开拓市场、求得生存,增加企业的生产经营效益。 三国内聚乙烯市场的特点 1. 市场容量大,发展快,自给率低 随着国内塑料加工业的迅速发展,我国对PE的需求也大幅度增长。相对巨大的市场容量,我国PE的生产能力还远远不能满足市场的需求,自给率一直仅在50%左右,只好进口大量国外产品来满足国内需求。 2. 薄膜制品为PE最大的消费市场 由于其优越的性能,PE一直被广泛应用于薄膜制品这一领域,尤其是包装薄膜。PE的另外两个应用领域为注塑制品和中空制品。 3. 加工制品将逐渐向中高档方向发展 在调查中,我们发现产品向中高档方向发展己成为一种趋势。一些高档产品(如燃气管材、缠绕膜、大型中空制品等)的产量正在逐渐提高;而一些中低档产品,如编织袋、普通包装薄膜等,也正在调整其产品结构,以逐渐缩小其低档制品的生产比例,增加其中档制品的生产比例。

世界聚乙烯工业的发展状况

世界聚乙烯工业的发展 状况 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

世界聚乙烯工业的发展状况 特约作者石公 摘要介绍了聚乙烯的供需状况及技术发展特点,对世界聚乙烯的市场前景进行了分析和预测。同时指出,由于我国聚乙烯产品品种单一,且专用料品种偏少,限制了市场占有率。因此,国内企业应积极应对市场需求,努力提 高产品质量,提高聚乙烯的产品竞争力。 关键词聚乙烯产品技术市场预测 1前言 聚乙烯(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种,主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的产品。其特点是价格便宜,性能较好,可广泛应用于工业、农业、包装及日常生活中,在塑料工业中占有举足轻重的地位。 2002年,全球聚乙烯生产能力达到67530kt/a,产量为54580kt,消费量为53150kt。除非洲、亚洲、大洋洲、中南美和西欧有缺口外,其他地区基本上是产能大于需求。 从消费结构来看,低密度聚乙烯的主要用途仍将集中在膜、片制品和注塑制品;而在高密度聚乙烯的消费结构中,吹塑制品、注塑和膜片制品仍是其主要应用领域。 近年来,我国聚乙烯的发展也进入了快车道。1995年,我国聚丙烯生产能力为1400kt,产量为1350kt;到2002年,生产能力达到了3650kt/a,产量达到3552kt,分别增长了161%和163%。从国内聚乙烯使用状况来看,薄膜、中空容器、电线电缆、涂层料是目前聚乙烯最主要的用途。 2世界聚丙烯工业发展状况 世界聚乙烯供需状况 上世纪90年代,世界聚乙烯工业经历了快速发展时期,产能平均增幅达到了6%。特别是亚洲和中东地区石化工业的发展,为聚乙烯的发展带来了机遇。1998年亚洲金融危机及后来的世界经济低迷,降低了对石化工业的投资热情。在此情况下,亚洲和中东一些乙烯项目被迫下马和推迟。预计到2007年,世界聚乙烯能力增幅为%,低于需求%的增幅。因此,未来世界聚乙烯装置的开工率将会不断提高。 1997~2012年世界PE供需状况见表1。 表1 1997~2012年世界PE供需状况

聚乙烯工业发展现状及展望

聚乙烯工业发展现状及 展望 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

作者联系方式:地址:杭州市西湖大道193号定安名都三层 E-mail: 中国聚乙烯工业发展现状及展望 南华期货史明珠 一、聚乙烯市场分析 聚乙烯(PE)是中国通用中应用最广泛的品种,主要用来制造薄膜、电线电缆、注塑、涂层、纤维、管材等。随着业的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。 目前,中国的聚乙烯生产能力已具备相当规模,在国内前20家聚乙烯生产商中,产量超过20万吨的有13家,最大的生产企业是茂名石化、赛科、兰州石化、燕山、吉化等,产量前10位的产量合计占全国总产量的81%。尽管如此,国内的产量仍无法满足不断增长的需求,仍有40%以上需要进口,中国仍然是全球最大的聚乙烯进口国。2007年中国聚乙烯产能占全世界的11%,需求则占全世界的20%。 2002-2007年,中国乙烯工业保持快速发展势头,带动了聚乙烯工业始终处于上升态势,生产能力从万吨/年增长至710万吨/年,年均增长率%;产量从万吨增至万吨,年均增长率达%。近三年来,国内新增了上海赛科、扬子巴斯夫、中海壳牌三家聚乙烯供应商,同时中石化和中石油也大量新增了聚乙烯装置。2008年1-7月,PE 产量为万吨,同比增长%,进口万吨。 中国聚乙烯供需状况 近10年中国聚乙烯需求也较快增长,2007年表观消费量达到1162万吨,其中进口万吨,国内自给率为%。2002至2007年间,中国聚乙烯增速明显高于世界水平,

但国内供不应求的局面仍然不会改变,仍需大量进口。中国主要的进口来源是韩国、新加坡、沙特、台湾、日本、美国等地,2007年来自中东的进口量达到了130万吨以上,约占国内进口量的%。 全球的产能也一直在增加,而且产能的增速大于需求的增加速,导致产能过剩、开工率下降。2007年全球产能约为6500万吨,预计到2010年世界聚乙烯的总产能将达到约8800万吨。 二、聚乙烯上下游产业链发展状况 聚乙烯作为化工产业,有着较长的产业链:原油-石脑油-乙烯-聚乙烯-塑料制品,影响价格的因素从原油到塑料制品,纷繁复杂。既要考虑到原油价格波动对聚乙烯成本的影响,又要考虑到下游制品的需求,同时还要兼顾产业链中间环节的供需状况。供求关系是决定价格的根本,但市场对终端产品价格的承受能力是上下游成本顺利传导的关键。 上游乙烯工业发展情况:国内供不应求全球逐步过剩 近年来,中国快速的经济增长对乙烯产生了很大的需求。2007年我国乙烯产量突破1000万吨,达到1050万吨,比上年增长11%以上。预计,2010年我国乙烯当量需求量为2500万~2600万吨,供需缺口将保持在1000万吨以上,自给率将提高到%~56%,供不应求的局面仍然不会改变。我国的乙烯产量与需求量相比仍有较大差距,面临装置布局分散,规模小;原料不优、不足的困难。 但全球来看,2009-2010年随着中东和亚洲新增乙烯产能的投产,全球乙烯产能增速将超过需求增速。乙烯产能利用率将从2006年的92%降至87%~88%,这标志着下一个利润低谷期的到来。全球乙烯生产格局正在发生变化,发展重心继续向具有廉价原料优势的中东和消费中心亚洲地区转移。

埃克森美孚ExceedTM茂金属聚乙烯

i 新品及应用一埃克森美孚Exceed刊茂金属聚乙烯 出的拉伸性能、抗冲击强度和抗穿刺性,优异的延伸性能,制品具有可减薄特性,获得良好的经济效益。 ExceedTM系列都属于茂金属低密度聚乙烯树脂。其中,ExceedlOl2CA牌号的熔体指数为lg/10rain,这是一种己烯共聚物,用其加工的薄膜具有杰出的低温韧性,优异的热封和热粘性能,作为一种灵活应用的多用途包装薄膜树脂,应用领域包括食品包装、复合薄膜制品、重型包装袋、多层包装薄膜、运输袋。 Exceed 1018CA也是一种己烯 共聚物,熔体指数为1g/10min,属于茂金属线性低密度聚乙烯树脂,用该牌号树脂加工而成的薄膜除了拥有茂金属树脂薄膜共有的优点之外,还具有特别优异的可牵伸性,因而成为 矣克森美孚公司的展台lit“中国”。 (刘颖摄影) 用途非常广泛的包装薄膜树脂,可应用的加工领域是:吹塑拉伸膜、装运袋、重包装袋、食品包装袋、多层复合薄膜制品等。 Exceed 1327 CA是一种己烯共 聚物,其熔体指数为1.3 g/10min, 具有优异的强度和拉伸性能,用于加工塑料袋应用能够实现薄膜减薄,主要用于加工垃圾袋、衬里材料、重包装袋、通用包装材料。 Exceed2018 CA是一种乙烯基 共聚物,采用茂金属单中心催化剂和埃克森美孚公司的Exxpol技术生产,熔体指数为2.0g/10min,该牌号树脂具有高的熔体指数,非常适合掺}昆到LDPE为主的薄膜配方当中,以及在共挤加工中作为表层。其应用范围包括:复合制品、拉伸薄膜、冷冻包装膜、共挤薄膜中的热封层。 Exceed 3518是一种己烯共聚 物,熔体指数为3.5g/10min,适用于加工成单层或多层流延薄膜,可加工制成流延拉伸膜、优质包装膜。 Exceed3527 PA是一种乙烯基 共聚物,熔体指数达到3.59/10min,采用茂金属单中心催化剂和Exxpol技术生产,用其生产的薄膜产品具有高模量、优异的拉伸、抗冲击强度、耐穿刺性、以及优异的可牵伸性,是一种用途广泛的聚合物树脂,专供用于加工单层或多层流延拉伸膜,适合的制品种类有:拉伸膜一非粘结层、卫生膜、人造草。 Exceed4518 PA是一种己烯共 聚物,熔体指数为4.59/10min,是一种多用途树脂,既可用于加工成单层膜和多层流延膜,也可用于加工成流 延缠绕膜,以及各种包装膜等等。囝 瓤||||||||||||||||||||||   万方数据

2017年国内聚乙烯市场发展现状分析

中投顾问产业研究中心 中投顾问·让投资更安全 经营更稳健 2017年国内聚乙烯市场发展现状分析 一、产能产量现状 中投顾问《2017-2021年中国聚乙烯市场投资分析及前景预测报告》中数据指出,截至2017年1月份,国内聚乙烯产能已达到1615.8万吨,年内暂无新产能投产。2017年1月国内PE 产量约136.32万吨,环比2016年12月增长1.35%,同比增长14.05%。其中LLDPE 产量65.4万吨,LDPE 产量21.82万吨,HDPE 产量49.11万吨。 二、装置检修现状 2017年1月,PE 石化装置检修多因计划内停车及装置故障问题。检修涉及石化企业与2016年12月相比有所增加,但检修时间均相对较短,停车检修涉及年产能在268万吨,损失产量在4.7万吨,环比减少0.55万吨。 2017年1月,石化大修涉及装置主要有:兰州石化6万吨老全密度装置继续停车、燕山石化12万吨老高压装置1/2线检修、茂名石化25万吨2#高压装置检修、武汉乙烯30万吨HDPE 装置检修、中沙天津30万吨HDPE 装置检修、四川石化30万吨HDPE 装置检修、大庆石化10万吨HDPE 装置C 线检修、抚顺石化45万吨LLDPE 和35万吨新HDPE 装置检修、上海金菲15万吨HDPE 装置检修和蒲城清洁能源30万吨全密度装置检修。整体来看,2017年1月虽涉及检修企业不少,但检修时间不长,损失量相应环比减少。 2017年2月,国内聚乙烯装置检修涉及企业较少:兰州石化6万吨老全密度装置继续停车;上海金菲15万吨低压装置停车检修,预计2月16日左右重启;抚顺石化春节期间因故障45万吨全密度装置和35万吨低压装置于1月30日停车,分别在2月2日和30日恢复生产;中韩石化30万吨线性装置计划在2月8日至14日检修;另外茂名石化25万吨高压装置2月6日至9日小修,11万吨高压装置预计14日至16日例行小修;扬子石化低压A 线计划18日至21日例行消缺。总体来看2016年2月损失量预计在2.4万吨左右,环比减少。下游需求方面,春节节后归来,地膜处于需求的旺季,厂家开工处于高位,不过棚膜需求逐渐减弱,厂家开工维持低位。整体上仍能给予原料市场一定支撑。 三、新品研发动态 2017年2月,天津石化聚乙烯拳头产品TJZS-2650突破技术瓶颈,连续生产550小时、产量8054吨,优级品率超目标值近3个百分点,较之此前平均240小时的连续生产时间大幅刷新纪录,且产品品质不断提升。

茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯 茂金属聚乙烯是一种新颖热塑性塑料,是90年代聚烯烃工业最重要的技术进展,是继LLDPE生产技术后的一项重要革新。由于它是使用茂金属(MAO) 为聚合催化剂生产出来的聚乙烯,因此,在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。茂金属催化剂用于合成茂金属聚乙烯独特的优良性能和应用,引起了市场的普遍关注,许多世界著名大型石化公司投入巨大人力、物力竞相开发和研究,成为聚烯烃工业乃至整个塑料工业的热门话题。 早期,茂金属催化剂用于乙烯聚合只能得到分子量为2~3万的蜡状物,而且催化活性不高,没有实用意义,因而没有引起重视和推广。直到1980年,德国汉堡大学Kaminsky教授发现用二茂基氯锆(CP2ZrCl2)和甲基铝氧烷(MAO)组合的共催化剂在甲苯溶液中进行乙烯聚合,催化剂活性能高达106g-PE/g-Zr,反应速度与酶反应速度相当。MAO是二甲基铝和水在聚合体系以外条件下合成的高齐聚度甲基铝氧烷。Kaminsky教授的发现给茂金属催化剂研究注入了活力,吸引了众多公司参与开发和研究,并取得了相当大的进展。1991年美国埃克森(Exxon)公司首次实现了茂金属催化剂用于聚烯烃工业化生产,生产出第一批茂金属聚乙烯(mPE),其商品名是“Exact”。 埃克森美孚化工公司最近推出了一种新的茂金属聚乙烯(mPE)产品—埃能宝TM mPE ,称该产品在帮助生产商在保持优异的薄膜性能的同时,强化薄膜的挤出加工性能。埃克森美孚认为其优良性能引领了更稳定的生产操作、更高的薄膜生产线产量、简化的薄膜原材料配方及实现了薄膜厚度的减薄。 这种单一而独特的树脂—埃能宝mPE将薄膜加工性能与高α烯烃的优良物理性能结合在一起,适用于一系列软包装薄膜应用,包括:收缩包装薄膜、托盘收缩包装薄膜、手工流涎缠绕包装膜、农用温室大棚膜、中型及重型包装袋以及复合包装薄膜等。 “这一新产品创造了优异的薄膜性能,给加工商带来的额外效益表现在配方的简化、挤出能耗的降低、薄膜生产线产量的提升、实现更可持续发展的软包装薄膜方案以及应用的多样化,”埃克森美孚化工聚乙烯全球市场发展经理大卫?麦康威尔(David McConville)说,“这些效益还包括对复杂的LLDPE共混配方的替换以及对以LDPE 为主的共混配方薄膜显著减薄的可能性。” 埃能宝mPE在LLDPE和LDPE设备上都拥有极宽而且稳定的操作窗口,能在更低熔体

茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯 茂金属聚乙烯是二十世纪90年代工业化生产的一种新颖热产性塑料,由于它是使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯,因此,在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同,所谓茂金属催化剂是甲基铝氧化物催化剂的缩写MAO,其化学成分为:茂金属催化剂的特点是活性中心单一,活性相同,可以制备分子量分布很窄和高度立体规整的聚合物,对聚合物分子量、分子量分布、立体规整结构、共聚单体含量及分布,都可以实现精密的控制,从而生产出性能优异的聚烯烃树脂,这是传统的Ziegler-Natta催化剂所做不到的。 mPE的发展有赖于茂金属催化剂的改进和大规模工业化生产,1951年就有人合成了过渡金属环戊二烯基络合物和甲基铝氧烷或离子活化剂组成的茂金属催化剂,这是有机金属的配位化合物,其中的过渡金属是锆、铪、钒、钛、钻、铁等,但是,由于1951年合成的茂金属催化剂催化活性低,聚合反应的一次转化率很低,且催化剂的制备很复杂,价格非常贵,实际上没有实用的价值,直到八十年代初期,德国汉堡大学Kaminsky教授合成了以双环戊二烯二氯化钴和铝氧烷(MAO)组成的茂金属催化剂后,由于其聚合反应论活性极高,才引起人们极大的兴趣,并进入工业化生产mPE树脂的实践。1991年美国EXXON公司首先工业化生产mPE,接着DOW化学公司、Hoechst公司、Fina、BASF等公司都实现了茂金属催化剂工业聚合聚烯烃的生产。表1是世界工业化生产茂金属聚烯烃的公司及产品。 mPE有以下特性: (一)mPE有比平常的Zieglor-Natta催化剂生产的PE高度的分子结构规整性,因而有更高的结晶度,强度高、韧性好、刚性好; (二)mPE比普通PE的透明性好,结晶度虽高,透明性也好,而且树脂清洁度高; (三)mPE的分子量分布相当地窄,/MN为2,而一般的聚乙烯的/MN为3~5,甚至更高; (四)mPE的树脂嗅味比普通PE低,起始热封温度比普通PE低,而热封强度高,随mPE中辛烯-1或乙烯-1含量的提高,密度降低,当辛烯-1含量在10~20%时,mPE密度在0.865~0.915g/cm3; (五)mPE树脂的耐应力开裂性优,可超过1000h,常常用作其它聚烯烃的耐应力改性剂使用,例如:在高分子量高密度聚乙烯炮气管道中,常用mPE来提高HDPE的耐应力开裂性; (六)mPE中的长支链聚合物,熔体温度较好,加工性可以,但是短支链化的mPE由于熔体粘度大,而熔体强度低,因而吹膜比较困难,容易发生膜泡破裂或产生鲨鱼皮纹,因而在吹膜mPE时,口模间隙应在1.5~2.8mm宽,比普通PE吹膜时稍宽,吹胀比应小一点,一般在1:5左右较佳,虽然mPE同LLDPE一样,可以用提高剪切速率的方法来降低高度的熔体粘度,但是,过大的吹膜速度会引起熔体破裂,同样,过高的熔体温度也是不合宜的,mPE同LLDPE不同的是,mPE的熔体粘度同温度和剪切速率都很敏感,而LLDPE熔体粘度仅对剪切速率敏感,对温度的敏感性很小。m PE的熔点随品片的不同在94~1 21℃之间,加工时的熔体最大温度在210℃,使用加工LDPE或加工LLDPE的设备均能顺利地加工mP E。为了更好地加工mPE,可以在mPE中适当添加氟弹性体、油酸酰胺、滑石粉或硅藻土等添加剂,添加量仅0.3~0.5%,就可显著提高mPE的成型性。 DOW化学公司生产的mPE,PL1880、PL1840、FM1570是吹膜级mPE,FW1650、PL1845、HF1030为流涎薄膜级mPE,PP1140是流涎和吹膜二用牌号。Affinity PT1450是单层或共挤复合用牌号。Affinity 1450具有强度好韧性大加工性好的优点,但缩颈大,挤出流涎复合或挤出流涎膜生产时,

国内外超高分子量聚乙烯发展现状

国内外超高分子量聚乙烯 发展现状 超高分子量聚乙烯(也称高强高模聚乙烯,缩写为UHMW-PE)是新型热塑性工程塑料,分子结构和普通聚乙烯相同,黏均分子量达150万~1000万(普通聚乙烯的黏均分子量在4万~12万)。U H M W-P E纤维是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的第3代高性能纤维。日本和美国U H M W-P E产品的黏均分子量超过600万以上,德国U H M W-P E产品的黏均分子量超过1000万[1],我国UHMW-PE产品的黏均分子量也可以达到600万以上。我国生产的部分 ■ 文/余黎明 张东明 石油和化学工业规划院 UHMW-PE纤维出口欧美和亚洲等 国家及地区,但所需要的高端产品则 依赖进口。目前,我国UHMW-PE纤 维价格约25万~28万元/t,整体产业 处于高利润期,资本逐利性必然导致 更多企业进入这一领域。 U H M W-P E分子链很长,沿同 一方向排列,相互缠绕,通过强化分 子之间的相互作用,较长的分子链 能够更有效地将载荷传递给主链, 所以,UHMW-PE具有很高的比模 量和比强度。UHMW-PE具有极佳 的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀 性、耐低温性、耐候性、耐应力开裂 性、抗粘附、自身润滑性等,广泛应 用于化工、纺织、医学、建筑、冶金、 矿业、水利、煤炭、电力等领域,其制 品性能和其他工程塑料的对比分析 如表1所示。 一、国内外UHMW-PE市场环 境分析 1.国内外市场供需分析 2010年国外U H M W-P E产能 约14.09万t,主要生产企业如表2 所示。2010年国外U H M W-P E表 观消费量约12.0万t,主要用于生产 防弹衣和武器装备等军工产品,如

聚乙烯国内外发展现状

音乐背景 乐曲建构了一个让人印象深刻的和弦的三音主题。 克罗地亚战后, 尚未散去的硝烟在空气中弥散着。 天空有些低沉, 不知是雨前的预兆, 还是硝烟的弥漫, 云朵在天空中呈现出一种忧郁的灰色。 倒塌的墙壁让凌乱的碎石铺了一地, 尘埃在空气里飘摇, 最终落定,回归泥土。 在战火摧残后的断垣残壁中, 开着一朵不知名的白色小花。 克罗地亚战后, 尚未散去的硝烟在空气中弥散着。 天空有些低沉, 不知说不出名字的小白花, 在风里微微的摇曳。 它看着人们来来去去, 看着战车, 坦克威胁着要摧毁它的根与土, 也看着鸟儿偶尔慌张驻足。

想在人烟散尽的石缝中找寻一点面包屑...... 只有夜晚来临时, 它才看得到平静。 在这块紧邻着亚得里亚海的土地上, 这些年星光特别璀璨, 或许是霓虹与车水马龙都已散去的缘故, 这样的夜里, 有悲伤, 也有着无声的凄凉。 曲子和弦美到了极至, 每每听到这首曲子时, 心中总是泛起淡淡的伤感和坚强。 因为对这支曲子有着特殊的情感, 现在却越发不敢去弹它, 怕它勾起回忆, 但是这也是我向上帝所祈求的. 马克西姆所演奏的另一首钢琴曲:出埃及记,描述的也是一段战争与新生,讲述犹太人在血与火之中重建犹太国家以色列的故事, 悲壮宏大, 让我不由得想起一个东西, 那是一个不带任何感情的杀戮机器, 大家通常称之为:历史。 基于动物性中的种种阴暗面, 人在不停的互相杀戮,

从未止息, 那些并不厚重的历史书, 挟裹的是几千年的鲜血。 有人曾经预言: 人类最终的走向是自我毁灭, 所有的一切都将会毁灭在自己手中。或许是, 不过在那些阴暗和鲜血的另一面, 是人性中光辉不屈的一面: 无论是遗忘还是铭记, 总会继续坚强的生存下去, 带着伤痕, 在被摧残的大地上夺取新生------ 一如克罗地亚废墟上的那朵白色小花。

世界聚乙烯工业的发展状况

世界聚乙烯工业的发展 状况 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

世界聚乙烯工业的发展状况 特约作者石公 摘要介绍了聚乙烯的供需状况及技术发展特点,对世界聚乙烯的市场前景进行了分析和预测。同时指出,由于我国聚乙烯产品品种单一,且专用料品种偏少,限制了市场占有率。因此,国内企业应积极应对市场需求,努力提高产品质量,提高聚乙烯的产品竞争力。 关键词聚乙烯产品技术市场预测 1前言 聚乙烯(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种,主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的产品。其特点是价格便宜,性能较好,可广泛应用于工业、农业、包装及日常生活中,在塑料工业中占有举足轻重的地位。 2002年,全球聚乙烯生产能力达到67530kt/a,产量为54580kt,消费量为53150kt。除非洲、亚洲、大洋洲、中南美和西欧有缺口外,其他地区基本上是产能大于需求。 从消费结构来看,低密度聚乙烯的主要用途仍将集中在膜、片制品和注塑制品;而在高密度聚乙烯的消费结构中,吹塑制品、注塑和膜片制品仍是其主要应用领域。 近年来,我国聚乙烯的发展也进入了快车道。1995年,我国聚丙烯生产能力为1400kt,产量为1350kt;到2002年,生产能力达到了3650kt/a,产量达到3552kt,分别增长了161%和163%。从国内聚乙烯使用状况来看,薄膜、中空容器、电线电缆、涂层料是目前聚乙烯最主要的用途。 2世界聚丙烯工业发展状况 世界聚乙烯供需状况 上世纪90年代,世界聚乙烯工业经历了快速发展时期,产能平均增幅达到了6%。特别是亚洲和中东地区石化工业的发展,为聚乙烯的发展带来了机遇。1998年亚洲金融危机及后来的世界经济低迷,降低了对石化工业的投资热情。在此情况下,亚洲和中东一些乙烯项目被迫下马和推迟。预计到2007年,世界聚乙烯能力增幅为%,低于需求%的增幅。因此,未来世界聚乙烯装置的开工率将会不断提高。 1997~2012年世界PE供需状况见表1。 表1 1997~2012年世界PE供需状况

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