超支化聚烯烃材料之制备与性能分析

《超支化聚烯烃材料之制备与性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、超支化聚烯烃材料之制备与性能分析第一章文献综述1.1国内外聚烯烃产业现状1.1.1国外聚烯烃产业现状及发展趋势目前，全球聚烯烃产业的发展依然有上升的趋势，但它的发展面临着巨大的挑战，并进入了经济衰退期。在不久的将来，中东和亚洲将有大量的新的聚烯烃装置投产，一些大型的石化公司都在着手于进一步提高自己的生产能力，以应对中东低成本高经济效益所带来的巨大挑战。最近几年所发展起来的聚烯烃新路线正在逐步完成大型的工业投产。聚烯烃生产量在2002年已经超过8851万吨，产能超过1104万吨/年，占世界树脂合成总产量的46%，在高分子领域中占据着重要的地位。到2006年，全球聚烯烃

2、产能和产量已经达到1.21010万吨/年和6.4109万吨。世界乙烯产能在2007年为1.171010万吨/年，与2006年相比，增加了245万吨/年，同比仅增长了0.2%[10]。大部分专家分析认为，到2013年底，将有大量的新工厂开始运营，结合石化行业的不稳定性发展，聚烯烃行业的总体趋势将无可避免地步入减速或衰退期，导致整个烯烃乃至聚烯烃产业步入低槽时期。现在，虽然在中东国家的乙烯产能占世界的只有10%左右，但中东的新生产建设计划却占世界的一半。由于其独特的优点，中东和亚洲将成为在未来的烯烃和聚烯烃产业发展中的主要制约因素。2011至2013年，将有超过3109

3、万吨/年的乙烯加工厂始建于中东。由于该地区靠近原料的供应商和消费市场，独特的地理优势推动该地区的投资。其中，1/3的产品在中东本身消化，在亚洲，特别是中国，是出口国在中东的主要市场。中国的崛起是非常显著的，在2006年以及2007年的上半年，中国的经济增长率分別为10.7%和10.9%，预计在2011至2015年，中国的经济增长速度将保持在7%左右。广大群众生活标准的改善，特别是外包装、工业建筑、家用电器、车辆等行业的崛起，增加了我们对聚乙烯的需求。近几十年以來，聚烯烃在催化剂等方面的技术发展，直接导致了聚烯烃产业的崛起。该催化剂的发展已由但以追求催化剂催化活性转变

4、为改善该产品的整体性能。随着大大提高的催化剂效率，极大地简化了聚烯烃生产过程中，能源和材料的消耗，眼下对于催化剂的研究主要是加强其控制聚合物的性质。目前，生产的线性聚乙烯的催化剂是齐格勒纳塔(Ziegler-Natta)、铬系和金属茂催化剂，或它们的衍生物。当前世界所生产线性聚乙烯的优势催化剂还是一种基于钛基的齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂，铬系和茂金属催化剂的份额只占生产聚乙烯催化剂的少部分[11-13]。在烯烃聚合生产中齐格勒-纳塔催化剂是最为重要的催化剂。这种催化剂不仅催化效果好，而且聚合产品的整体性能优越，易于生产加工，改性的余地也很大，可

5、持续发展的空间较为良好。金属茂催化剂具备较高的催化活性，金属中心单一，催化聚合能力大等优势，其可根据生产需求，实现聚合物分子结构的精确控制，以满足于不同聚合物产品的最终用途。聚烯烃金属茂催化剂要想继续得到改性发展，主要依赖于改善其本身的分子结构，进而改变其制备的聚合物的结构，扩大其产品相对分子质量的分布范围，并尽可能的减少价格不菲的助催化剂的加量，以达到金属茂催化剂较低成本的需求。在金属茂催化剂出现以后，开始新兴发展起来的非茂单活性中心催化剂，其聚合的聚合产物的相对分子质量分布与茂金属催化制备的聚合物没有太大差别，除此之外，它也具有良好的加工性能，这一性质与齐格勒-

6、纳塔(Ziegler-Natta)催化剂制备的产品相类似。这种非茂金属的单活性中心催化剂，在特定方面的性能已经突破了与之相差无几的金属茂催化剂。例如，由三井化工公司研制的氧化锆催化剂，在维持较低的成本的情况下，其聚合过程中的催化活性要比金属茂催化剂大9倍之多；BP企业和杜邦开发的铁基及钴基的过渡金属催化剂，不只是生产成本低，其催化制备的乙烯聚合产物具有较宽的相对分子质量分布，极易于加工[14]。多年来，在聚烯烃生产领域的各种技术，包括气相技术在近年来，一直发展的非常快。作为技术之一的高压气相工艺面临着低压液相法的挑战，但因为其整体性能优于低压低密度聚乙烯，仍然占据一

7、个很大的市场份额。而且高压气相工艺在技术上也有了一定的进步，如可串联生产LDPE的釜式反应器为住友化学公司所研制的，与管式设备相比它的成本是比较低的。聚丙烯的生产工艺主要有淤浆法，气相法以及本体法。现在全球半数以上的聚丙烯装置的生产工艺采用本体法生产，剩下的为浆液工艺和气相工艺。1990年以后，浆液法工艺已经被气相法工艺和本体法所替代。在各工艺技术长久并存的同时，新的工艺技术开始初露头角。比如，超冷凝态技术和冷凝技术就是气相聚乙烯技术的巨大进步，采取超冷凝态和冷凝态化工工艺相结合的Uniation公司，反应器的处理量增加2~4倍，以Unipol-Ⅱ技术，使得年产