【8A文】塑料-聚乙烯.ppt

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1、第二章通用塑料通用热塑性塑料：2.1聚乙烯PE2.2聚丙烯PP2.3聚氯乙烯PVC2.4聚苯乙烯类PS2.5ABS柔韧性大、脆性低、加工性能好，但刚性、耐热性、尺寸稳定性较差。结构、性能加工性能改性成型加工2.1聚乙烯（PE）2.1.1聚乙烯的结构线性聚合物，高分子长链脂肪烃，分子链空间呈平面锯齿形排布，分子对称分子式：—[—CH2——CH2—]n—按聚合物密度分类高密度PE（HDPE）低密度PE（LDPE）线性低密度PE分子链（LLPDE）生产方法和工艺决定了PE的结构和性能2.1.2聚乙烯的生产方法和工艺比较项目高压法中压法低压法聚合压力MPa98.1-245.22-7＜2聚合

2、温度℃150-330125-15060引发剂微量氧或有机过氧化物金属氧化物Zieger-Natta引发剂转化率，%16-27接近100接近100反应机理自由基型配位离子型配位离子型实施方法气相本体聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合大分子支化程度高介于两者之间大分子排列整齐相对密度低（0.910-0.925）居中(0.926-0.940)高（0.941-0.970）纯度高基本与低压法相同产品含有引发剂残基热变形温度℃50℃，较软基本与低压法相同78℃，较硬产物品种LDPEMDPEHDPEHDPE★乙烯的结构与性质乙烯CH2＝CH2，略带芳香气味的无色可燃气体。分子结构对称、无极性（偶极矩为

3、零）的化合物，无诱导共轭效应，因此，只有在高温高压的苛刻条件下才能进行自由基聚合，或在特殊的络合引发体系作用下进行离子聚合。★乙烯来源一、主要原料单体来源主要来源：石油烷烃热裂解、分离精制。次要来源乙醇脱水乙炔加氢从中天然气分离二、LDPE生产工艺★聚合原理150～250MPa→→150-290℃→→微量氧或有机过氧化物→→自由基聚合反应→→气相本体聚合→→高压聚合氧分子本身不起引发剂的作用。但它与乙烯作用可能生成乙烯过氧化氢（CH2=CHOOH），分解后产生自由基，引发自由基聚合。由于聚合温度高、链自由基活性大，易于发生链转移反应。由于在反应体系中，一般无反应介质或链转移剂存在，

4、只有半单体、PE大分子和增长链，因此，向大分子或增长链进行链转移的反应占较大比例，其结果是产生支化长链。PE支链的多少、长短主要决定于聚合温度和其他条件，如引发剂。★聚合主要工艺条件1）乙烯纯度≥99.9%2）引发剂以氧为引发剂or以有机过氧化物为引发剂。3）相对分子质量调节剂主要加入丙烯、丙烷、乙烷等。4）聚合温度取决于引发剂的种类。氧—230℃以上；有机过氧物—150℃。5）聚合压力取决于聚乙烯生产牌号，压力越大产物相对分子质量越大。6）聚合转化率与产率单程转化率为16%-27%，经冷却循环使用，总产率为95%。7）聚合产物的相对分子质量测定一般通过熔融指数（MI）法测定三、H

5、DPE生产工艺★聚合原理配位阴离子型反应机理,分为低压法和中压法，所得产品分子量高，支链短而少，所以结晶度大，密度高。0.1～1.5MPa→65～100℃内→采用Z/N型引发剂→配位阴离子聚合→液相悬浮1）原料>99%2）催化剂:Al(C2H5)3—TiCl4（插入到Al-C键）。3）聚合温度:60-70℃4）聚合压力:0-981kPa聚合压力对采用高活性催化剂影响较小，对采用低活性催化剂影响较大。★乙烯低压聚合工艺★乙烯中压聚合工艺工艺路线其一，菲利浦法,载体Al2O3—SiO2上的氧化铬为引发剂。其二，标准石油公司法，载体Al2O3上的氧化钼为引发剂。主要工艺条件1）单体:重点

6、控制对引发剂有害的杂质，也要不含其他烯烃。2）引发剂:使用CrO3分散于Al2O3-SiO2组成的载体上的固体引发剂。且要求载体的表面积要小，孔穴要大。3）溶剂:采用C5-C12的石蜡烃或环烷烃。4）温度:对引发剂而言，活性温度越高，产物相对分子质量越低。最佳引发剂活化温度为550℃左右。5）聚合压力:聚乙烯的相对分子质量随压力的升高而增加。四、UHMWPE采用倍半铝或二乙基氯化铝及TiCl4（Al／Ti为80～100:1）为引发剂，使乙烯单体进行配位聚合，在50～65℃、0.7MPa的条件下反应2～4小时，用甲醇处理得到UHMWPE，其平均分子量为100～150万，甚至可达成20

7、0～300万。五、LLDPELLDPE是乙烯与含量约8%的高级α—烯烃（如丁烯—1、乙烯—1和辛烯—1等）的共聚物，可通过低压溶液法、低压气相法和高压法生产。六、茂金属聚烯烃茂金属是指过渡金属与环戊二烯（Cp）相连所形成的有机金属配位化合物。常用的金属是锆、钛、铪。助催化剂（共引发剂）为甲基铝氧烷(MAO)。以茂金属作为催化剂合成的高分子材料称为茂金属材料。茂金属引发剂相对传统引发剂有三个主要特征：（1）单活性中心优势（2）单体选择和立体选择优势（3）可以控制聚合物中