聚丁烯-1的特性及应用
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聚丁烯PB材料的发展及应用摘要:本文概括介绍了聚丁烯材料的发展历史及应用特性,通过PB标准化发展的历程,介绍了聚丁烯领域产品的新的分类——均聚聚丁烯PB-H及无规共聚聚丁烯(PB-R)材料的定义论述了无规共聚聚丁烯PB-R管材与传统聚丁烯PB-H在性能方面的相似处及区别。
简述了建设部城镇建设行业产品标准《冷热水用无规共聚聚丁烯管材及管件》CJ/T372-2011的相关内容。
及在低温地暖应用的设计压力下PB-R管材的S值选择。
结合应用案例阐述了PB-R管材的特点及应用情况,分析总结了无规共聚聚丁烯PB-R管材,在表面辐射供冷供暖中的优势, 在聚丁烯家族相对于传统的聚丁烯-无规均聚聚丁烯(PB-H)而言,更适合应用于低温热水地面辐射供暖及表面辐射制冷领域。
关键词:聚丁烯;无规共聚聚丁烯PB-R;无规均聚聚丁烯PB-H;地暖应用分级条件;低温热水地面辐射供暖及表面辐射制冷应用0 前言聚丁烯PB材料,已有近50年的实际应用历史,广泛应用于冷热水,采暖,空调系统的诸多领域,其性能出色的表现为它赢得了“塑料中的软黄金”之美誉。
业界共知的聚丁烯为均聚聚丁烯PB-H,近几年,聚丁烯家族产品又增加了新的成员无规共聚聚丁烯(PB-R),这一崭露头角的新面孔,从特性及应用方面,表现出更好的弹性,更好的加工性,更适合低温热水地面辐射供暖及表面辐射制冷管道系统。
1 聚丁烯材料的发展历史聚丁烯(PB)是一种高分子惰性聚合物,属于聚烯烃类半结晶性热塑性材料。
由于其在高温下的稳定性及在低温条件下的高柔韧性使得PB成为当今世界上最为先进的化学材料之一。
追溯聚丁烯发展的历史,从1954年由意大利的G.Natta教授成功进行了首次聚合至今已经近60年,1964年在德国的首次工业化生产,1965年PB-1管道首次应用于奥地利塑料学院的采暖管道,至今近50年,仍然在良好运行。
见下图:以上所言PB严格来讲称之为均聚聚丁烯PB-H,由正丁烯(PB-1)单体聚合而成。
聚1-丁烯用途
聚1-丁烯是半透明、无色、无臭固体,分子结构规整,其突出优点是抗蠕变性、耐环境应力开裂和抗冲击性能十分优异。
聚1-丁烯的主要用途如下:
- 制作管材:可用于制作供水管、热水管、工业用管、建筑物用管、输气管和大型管道等。
- 制作板材、容器:可代替铜管或铝管制作板材、容器。
- 制作薄膜:可制作透明薄膜。
- 制作垫圈、密封件:可制作垫圈、密封件。
- 制作复合收缩包装膜和泡沫塑料:可制作复合收缩包装膜和泡沫塑料等。
总的来说,聚1-丁烯是一种应用广泛且性能优异的材料,在许多领域都有重要的应用价值。
746聚丁烯是当今世界上公认的无毒性原材料,与其它塑料系列管材不同,在国外己广泛用作自来水管。
3、耐冻裂及耐热性东洋牌聚丁烯管材耐低温,在零下20-30℃不会冻裂。
在树脂管中其耐热性也很突出,在110℃的热水中性能不变,在树脂管材中其耐热性特强。
4、抗冲击东洋牌聚丁烯管材柔韧性强,弹性大,因外部冲击导致损坏的机率较少。
5、耐腐蚀性东洋管材主材料聚丁烯的耐腐蚀性强。
尤其因不受电解质影响,故是国外非常普及的温泉用管材6、柔韧性·自重轻东洋管材比其它管材轻而且柔软,无须施力即可自然弯曲,因此易在狭窄空间施工,也容易搬运。
7、抗老化性东洋PB管材在连续高温情况下的徐变(Creep)也比其它塑料管材小得多,强度几乎不变。
8、保温性东洋管材是因为热导系数仅为钢管的l/250、铜管的l/1700故其保温、保冷效果强,因此适用于冷热供水及供暧之用。
9、经济性东洋牌聚丁烯管材重量轻,柔韧性强,弯曲性好,不用弯头(Elbow)也可进行弯曲。
易于操作和施工。
因使用年限长、故障率低、所需人力少及工期短等综合因素,所以它是一种经济型管材。
10、抵抗紫外线能力强,能防藻类物生长聚丁烯(PB)是一种高分子惰性聚合物材料,具有很高的化学稳定性。
微生物不能寄生滋长,是目前世界上最符合卫生标准的饮用水给水设施。
11、优良的可加工性无论是PB材料本身的可塑性,与其它同类或不同类材料的相互可靠连接组合的可行性和耐久性,PB都是优良的。
12、保护生态环境PB的分子结构不含卤化物,可以百分百的回收,再次制成其它产品,不会对环境造成危害,PB是国家环保产品绿色4、消防用自动喷淋系统(Sprinkler)用管在非金属管材中首次通过美国UL规格,并获得FM批准,在发达国家中广泛用作自动喷淋系统的管材。
5、供暖用管因其良好的保温、施工和半永久耐用性,最适合用在大厦的连接(Fan Coil Unit)和地板下采暧管道系统。
6、工业用管因其耐腐蚀性(抗酸碱盐性)强,无毒无味,是化学工程、食品加工工程、综合医院、工业用水等方面的最佳管材。
国内外聚丁烯-1研究进展杨金兴乔辉史翎(北京化工大学,北京100029)摘要:本文通过文献查阅,介绍了国内外在聚丁烯-1的基本性能、结晶结构及其影响因素(温度、全同含量、分子量、CO2等)方面的研究进展;还介绍了聚丁烯-1与聚丙烯、聚乙烯的共混性能以及聚丁烯-1的老化性能和发泡工艺等等。
关键字:聚丁烯-1 结晶性能共混老化发泡伴随我们国家石油与化工行业的进步,四碳烯烃资源和四碳烯烃装置的生产量持续增加,丁烯-1(Bt)原料的如何充分利用问题渐渐地引起了人们的关注。
[1]而聚丁烯-1可以采用改变规整度和结晶度的方法制得性能不同的材料,开发利用丁烯-1用作聚丁烯-1树脂等新材料的原料是缓解这个问题的一个较好方法[2]。
虽然合成全同聚丁烯-1材料已经超过30年了,但一直没有像聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP)一样,实现大规模的工业化生产与应用。
国外20世纪60年代已经工业化生产的1-丁烯聚合物主要是合成了高结晶度(结晶度为50~60%)、高等规(高于96%)的iPB,大多都采用与合成聚丙烯类似的催化体系和生产工艺[3]。
但是由于聚丁烯-1的价格和生产成本要比PE、PP等聚烯烃塑料高,尤其是最近研发了可替代聚丁烯-1的PPR(共聚型PP)后,经济利益问题一直是妨碍聚丁烯-1发展的重要原因。
在国内,iPB树脂的工业化生产仍处在发展早期。
最近几年,由于1-丁烯可以作为线性低密度聚乙烯的共聚单体来用,增加了对1-丁烯单体的用量。
而且随着聚合技术的进步,PB对于大多数的聚烯烃来说在性价比上更具有优势[4]。
所以,开发利用iPB材料具有重要的社会经济意义。
1 聚丁烯简介聚丁烯-1(Polybutene-1,简称PB-1)是丁烯-1单体的等规立构高分子均聚物。
是由纯的丁烯-1单体和催化剂在反应器中聚合而成的[2]。
聚丁烯-1的结构式为-(H2C-CH(C2H5))-。
PB-1可以采用改变规整度和结晶度的方法而制得性能不同的材料,适用于薄板、薄膜和n管材。
聚异丁烯的介绍摘要聚异丁烯简称PIB .聚异丁烯是以异丁烯为主和少量正丁烯共聚而成的液体,其结构几乎都是长链,并且具有一个双键的单烯烃。
聚丁烯与低分子聚异丁烯在使用中没有严格的区别,由于制备方法基本相同,因此不易严格区分。
但聚异丁烯是以混合丁烯为原料,从结构上讲是异丁烯和正丁烯的共聚物,分子量较低,是一种粘稠液体,主要用于润滑油、胶粘剂、化妆品等多种行业。
关键字聚异丁烯 PIB 概述合成制备性能正文一概述聚异丁烯的化学结构是典型的饱和线形聚合物,整个结构主要部分是由重复单元-CH2-C(CH3)2-构成,头基是CH3-,尾基是-CH2-C(CH3)=CH或-CH=C(CH3)-CH3。
聚异丁烯按其分子量分为高分子量聚异丁烯(分子量>1000)和低分子量聚异丁烯(分子量<1000),二者性能和应用不同。
聚异丁烯是无色无味无毒的高纯度的液体异构直链烷烃,可用于化妆品和药品的油相成份而无特殊的限制;和白矿油、凡士林相比,聚异丁烯能给产品以极好而高贵的手感,滋润不油腻,保湿润滑,渗透力强。
聚异丁烯是以异丁烯为主和少量正丁烯共聚而成的液体,其结构几乎都是长链,并且具有一个双键的单烯烃。
聚丁烯与低分子聚异丁烯在使用中没有严格的区别,由于制备方法基本相同,因此不易严格区分。
但聚异丁烯是以混合丁烯为原料,从结构上讲是异丁烯和正丁烯的共聚物,分子量较低,是一种粘稠液体,主要用于润滑油、胶粘剂、化妆品等多种行业。
口红能使颜料分散得更好;膏霜涂敷感非常好,膏霜的渗透力好,保湿、滋润而不油腻的手感、光亮,可作为保湿剂、润肤剂。
芦荟滋润露就含有氢化聚异丁烯(合成角鲨烷)成分。
聚异丁烯(PIB)由异丁烯聚合而成,按分子量高低不同,分为低分子量聚异丁烯、中分子量聚异丁烯、高分子量聚异丁烯;按末端乙烯基摩尔分数高低不同,分为高活性聚异丁烯和低活性聚异丁烯;按卫生程度不同,分为食品级聚异丁烯和工业级聚异丁烯;按聚合工艺不同,分为本体法聚异丁烯和溶剂法聚异丁烯;按原料来源来不同,分为纯异丁烯聚异丁烯和混合碳四聚异丁烯;按催化剂不同,分为铝系聚异丁烯和硼系聚异丁烯。
国内外聚丁烯-1研究进展杨金兴乔辉史翎(北京化工大学,北京100029)摘要:本文通过文献查阅,介绍了国内外在聚丁烯-1的基本性能、结晶结构及其影响因素(温度、全同含量、分子量、CO2等)方面的研究进展;还介绍了聚丁烯-1与聚丙烯、聚乙烯的共混性能以及聚丁烯-1的老化性能和发泡工艺等等。
关键字:聚丁烯-1 结晶性能共混老化发泡伴随我们国家石油与化工行业的进步,四碳烯烃资源和四碳烯烃装置的生产量持续增加,丁烯-1(Bt)原料的如何充分利用问题渐渐地引起了人们的关注。
[1]而聚丁烯-1可以采用改变规整度和结晶度的方法制得性能不同的材料,开发利用丁烯-1用作聚丁烯-1树脂等新材料的原料是缓解这个问题的一个较好方法[2]。
虽然合成全同聚丁烯-1材料已经超过30年了,但一直没有像聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP)一样,实现大规模的工业化生产与应用。
国外20世纪60年代已经工业化生产的1-丁烯聚合物主要是合成了高结晶度(结晶度为50~60%)、高等规(高于96%)的iPB,大多都采用与合成聚丙烯类似的催化体系和生产工艺[3]。
但是由于聚丁烯-1的价格和生产成本要比PE、PP等聚烯烃塑料高,尤其是最近研发了可替代聚丁烯-1的PPR(共聚型PP)后,经济利益问题一直是妨碍聚丁烯-1发展的重要原因。
在国内,iPB树脂的工业化生产仍处在发展早期。
最近几年,由于1-丁烯可以作为线性低密度聚乙烯的共聚单体来用,增加了对1-丁烯单体的用量。
而且随着聚合技术的进步,PB对于大多数的聚烯烃来说在性价比上更具有优势[4]。
所以,开发利用iPB材料具有重要的社会经济意义。
1 聚丁烯简介聚丁烯-1(Polybutene-1,简称PB-1)是丁烯-1单体的等规立构高分子均聚物。
是由纯的丁烯-1单体和催化剂在反应器中聚合而成的[2]。
聚丁烯-1的结构式为-(H2C-CH(C2H5))-。
PB-1可以采用改变规整度和结晶度的方法而制得性能不同的材料,适用于薄板、薄膜和n管材。
聚丁烯-1管材专用料市场现状及前景发表时间:2017-11-21T11:56:03.140Z 来源:《防护工程》2017年第18期作者:于文涛吕海涛[导读] 随着近年我国百万吨级乙烯裂解装置的扩建,致使C4馏分不断增加。
新疆天利高新石化股份有限公司独山子 833699摘要:介绍了聚丁烯-1(PB-1) 树脂的原料现状及PB-1管材特性,总结了近年来国内外PB-1树脂生产工艺的现状,并对其发展趋势作了展望。
关键词:聚丁烯-1;管材特性;生产工艺;前景1前言随着近年我国百万吨级乙烯裂解装置的扩建,致使C4馏分不断增加,虽然丁二烯、异丁烯已经得到了有效利用,但是仍有相对部分1-丁烯作为民用液化气和丁烷一起被烧掉 [3]。
丁烯-1有效地利用途径之一就是合成高性能的聚丁烯-1树脂,该树脂对环境安全无污染,被人们誉为“塑料黄金 ” [1]。
目前PB -1 树脂主要用作热水管道,用其制得的管材综合性能非常优异且环保卫生,可在 90 ~100 ℃环境下长期使用,使用寿命不低于50年,在美国、日本、加拿大等地已经被广泛采用。
由于价格昂贵,国内只有高档酒店和高档小区别墅使用。
2聚丁烯-1原料现状丁烯-1主要来自乙烯裂解及炼厂催化裂化装置,分别占乙烯裂解C4的20%左右和炼厂催化裂化C4的15%左右。
近年来,随着乙烯扩建和原油加工能力的不断提高,C4资源不断扩大,如大庆石化公司120 万 t/a 乙烯装置,丁烯-1 的生产能力将达到 6.8 万t/a ,只有部分用于线性低密度聚乙烯 (LLDPE ) 共聚单体,其中3.5万t/a 需靠外销解决,且外销困难。
目前丁烯-1的利用率较低,仅少量用作LLDPE和高密度聚乙烯(HDPE )的共聚单体和生产仲丁醇等化学品,同时,随着己烯-1作为共聚单体在合成树脂中的成功应用,丁烯-1资源将严重过剩。
独山子石化两套丁烯-1装置产能分别为3.3万吨/年和1万吨/年,独石化生产线性低密度聚乙烯自用约2万吨,多余的聚合级丁烯-1返混合C4中供天利高新用于生产MTBE。
聚丁烯-1结晶行为的研究于东明,赵国书,秦岚摘要聚丁烯-1(PB-1)属于多晶型聚合物,晶型转化速度缓慢,本文通过对PB-1结晶过程的显微观察、DSC分析、对试样性能测试、对样品尺寸测量等,揭示了PB-1结晶行为及其影响,对指导生产实践具有重要意义。
关键词聚丁烯-1 结晶形态晶型转化1、前言PB-1是1954年开始研究,上世纪七十年代初工业化,四十余年来,全世界制造商目前仅有荷兰、日本和韩国三家,其总产能仅数万吨/年。
如果说早期Bt-1比较少,价格高,PB-1的聚合也比较困难,PB-1的价格高一些是可以理解的。
而今,事情已发生根本性的变化,我国在寿光建成的万吨级示范生产线不同于国外溶液法合成,聚合工艺复杂,成本高,而是采用本体沉淀法,聚合工艺简单,成本低,今年也将加入PB-1制造行列。
业内人士透露,国产PB-1成本与PP相近,如果真是这样的话,我国发展PB-1的步子应加大,8~10万吨/年不嫌其少,30~50万吨/年不嫌其多,众人拾柴火焰高,人们期待会有所突破。
此前,PB-1发展速度缓慢,其价格高昂是主要原因,国产PB-1的出现,价格的彰碍将不复存在。
其性能存在缺陷,虽不是影响其发展速度的主要原因,但其影响也是不可忽略地。
PB-1的性能包括加工性能和使用性能等,如对缺口敏感,直接影响到其使用性能,再如其结晶速度缓慢,即影响到其加工性能,又严重影响到其使用性能。
青岛科技大学等对PB-1的加工做了大量的探索性研究,对PB-1的推广应用具有一定参考价值,但总体看,PB-1的加工与应用研究有待加强。
筆者有兴涉足PB-1的应用研究,简介如下:注:研究用PB-1分别取自三个不同牌号,为方便计,文内在可能的条件下,隐去了具体牌号。
2、聚丁烯-1结晶形态及变化聚丁烯-1树脂为多晶型聚合物,管道级聚丁烯-1树脂结晶度为48%~55%,已知其有五种结晶形态变异,分别为晶形I、晶形II、晶形III、晶形I´和晶形II″五种。
高全同聚丁烯-1合成研究张文学;刘文霞;黄安平;高琳;李忠;段成龙;朱博超【摘要】High isotactic polybutene-1 is one of the most advanced polymer materials at present. Polybutylene-1 resin was synthesized by liquid-phase bulk method and the influence of polymerization conditions on polybutene-1 performance was researched. The factors that affect the polymerization reaction activity,isotacticity,relative molecu-lar mass and its distribution were studied. At last,the development prospect of polybutene-1 was pointed out.%高全同聚丁烯-1树脂是目前先进的高分子材料之一.采用液相本体法合成了聚丁烯-1,考察了聚合条件对聚丁烯-1性能的影响,主要考察了聚合反应活性、全同含量和相对分子质量及其分布的影响因素,并指出了高全同聚丁烯-1树脂的发展前景.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2018(047)001【总页数】7页(P35-40,84)【关键词】高全同聚丁烯-1;制备;反应活性;全同含量;相对分子质量及其分布【作者】张文学;刘文霞;黄安平;高琳;李忠;段成龙;朱博超【作者单位】中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+5高全同聚丁烯-1(i-PB)因其具有的突出的耐热蠕变性、耐环境应力开裂性、良好的韧性,适合做管材、薄膜,尤其适合做热水管材。
聚1-丁烯的应用及研究进展关键词:聚1-丁烯;Ziegler-Natta催化剂;茂金属催化剂Application and advance of poly1-butene聚1-丁烯(1-PB)是由1-丁烯聚合而成的一种热塑性树脂。
它具有良好的机械性能、突出的抗蠕变性、耐环境应力龟裂性、良好的耐热性、耐化学药品性能,以及抗磨性、可挠曲性和高填料填充性,可以认为是一种聚烯烃类的工程塑料[1]。
其最主要的用途是作管材,如供水管、热水管、工业用管和建筑物用管等。
同时,在薄膜、包装方面的应用也正日益扩展。
国外早在1964年就实现了等规聚1-丁烯的工业化生产,而我国目前所用的聚1-丁烯还主要靠进口。
聚1-丁烯的生产采用与合成聚丙烯相似的生产工艺和催化体系,并且随着Ziegler-Natta催化体系和茂金属催化体系催化剂不断的完善和发展,使得聚1-丁烯产品性能更加优异,类型更加多样化。
本文主要介绍了目前聚1-丁烯的广泛应用,国内外生产工艺与规模的发展以及Ziegler-Natta催化体系和茂金属催化体系催化制备聚1-丁烯的研究进展,并对我国聚1-丁烯的发展前景进行了展望。
1 应用1954年Natta最早合成出全同聚1-丁烯,但由于当时1-丁烯单体产量少,聚合技术实施困难,所以没有像PP和PE那样得到大规模的商业化生产和应用[2]。
后来由于石油化工行业的飞速发展,并且凭借1-PB优异的性能,使得聚1-丁烯生产规模日益扩大。
目前,1-PB 产品种类较多,而且广泛应用于各种领域,主要有管材、薄膜、模塑品、共混改性剂、纤维、电缆绝缘材料等。
由聚1-丁烯制得的管材综合性能好,而且环保卫生,在美国、加拿大、德国、瑞士、韩国、日本等国家,已经较普遍地采用,其中:韩国三分之二以上的室内自来水管和暖气管均采用聚1-丁烯管[3]。
下面详细介绍各类1-PB制品的性能及应用。
1.1全同聚1-丁烯全同聚1-丁烯被称为“塑料黄金”,具有突出的耐热蠕变性、耐环境应力开裂性和良好的韧性,适合于作管材、食品薄膜和薄板,尤以作热水管最佳[4]。