聚乙烯和环氧乙烷.ppt

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1、乙烯系列主要产品近代物理分析证明乙烯分子结构为：可见乙烯分子中的双键是由一个σ键和一个π键所组成的。键的性质：σ键键能较大，可沿键轴自由旋转，键的极化性较小，较稳定；π键键能较小，不能旋转，键的极化性较大，易断裂，易发生氧化（如环氧化）、加成、聚合等反应。乙烯系列产品聚合反应——聚乙烯(PE)氧化反应——环氧乙烷contensPE有多种分类:按密度可分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。按生产方法又可分为低压法聚乙烯(＜2MPa)、中压法聚乙烯(10~100MPa)和高压法聚乙烯(1

2、00~300MPa)。按分子量可分为低分子量聚乙烯(重均分子量＜10)、普通分子量聚乙烯(重均分子量100~1000)和超高分子量聚乙烯(重均分子量＞1000)。高压低密度聚乙烯(LDPE)定义：在高压条件下，乙烯由过氧化物或微量氧引发，经自由基聚合反应生成密度为0.910~0.930g/cm3左右的，称低密度聚乙烯(lowdensityPE,LDPE)。由于低密度聚乙烯是高压下乙烯自由基聚合而获得的合成树脂，故又称“高压聚乙烯”。性质：由于分子链中含有较多的长短支链，因此产品密度较小，柔软，耐

3、低温性、耐冲击性较好；具有良好的化学稳定性，除强氧化酸外，一般情况下耐酸、碱、盐类的腐蚀作用;具有优异的电绝缘性能等。工业生产的低密度聚乙烯树脂数均分子量约为2.5×104~5×104，重均分子量则达105以上。工业上采用熔融指数(MI)来相对地表示相应的分子量及流动性。熔融指数是指，在标准的塑性计中加热到一定温度(一般为190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷(一般为2160g)在l0min内经过规定的孔径(2.09mm)挤压出来的树脂重量克数。在相同的条件下，熔融粘度越大，被挤压出来的

4、树脂重量越少。因此聚乙烯的熔融指数越小，其分子量越高。熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表示了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量分布。熔融指数(MI)生产工序原料准备工艺条件工艺流程原料准备①乙烯乙烯高压聚合过程中，单程转化率仅为15%~30%，所以70~85%的单体乙烯要循环使用。为避免惰性杂质的积累和原料乙烯的放空损失，乙烯纯度要求应超过99.95%，同时应采取一部分气体放空或送回乙烯精制车间精制。②分子量调节剂为了控制聚乙烯的熔融指数，需加适量的分子量调节剂(端基，聚合过程终止剂)。

5、常用调节剂包括烷烃、烯烃、氢、丙酮和丙醛等，用量一般是乙烯体积的1.0~6.5%。调节剂在一次压缩机的进口进入反应系统。③添加剂聚乙烯树脂在空气中受热易被氧化。为了防止聚乙烯在成型和使用过程中老化，应添加防老化剂(抗氧剂)、防紫外线剂等；为了防止成型过程中粘结模具而需要加入润滑剂；为了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于开口而需要添加开口剂，如高分散性的硅胶(SiO2)、铝胶(A12O3)。为了防止表面积累静电，有时需要添加防静电剂。④催化剂乙烯高压聚合需加入自由基引发剂(过氧化物)，工业上常称为催化剂

6、，所用的引发剂主要是氧和过氧化物。氧的反应活性受温度的影响很大并且控制反应温度不方便，目前除管式反应器中还用氧作引发剂外，釜式反应器已全部改为过氧化物引发剂。常用的过氧化物引发剂有二叔丁基过氧化物[(CH3)3C-O-O-C(CH3)3]、过氧化十二烷酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化3,5,5－三甲基乙酰、过氧化碳酸二丁酯、过氧化辛酰等。自由基聚合机理高压法聚乙烯反应遵从自由基聚合机理，主要有4个过程。链引发：乙烯打开双键成为活性分子，即单体转变成为自由基的过程。通常采用易产生自由基的氧、偶氮化合

7、物或过氧化物作为引发剂。R代表引发剂生成的自由基。链增长：由引发剂引发活化后的乙烯分子与其他乙烯分子相互作用，进行连锁反应生成链状大分子。链终止：带有活性的链状分子由于自由基之间的偶合、歧化，使链增长反应终止。链转移：增长中的聚合物分子链活性可以转移到另一个聚合物或化合物上，形成新的自由基，自身取得一个氢原子二终止2021/10/5工艺条件温度：乙烯聚合时放出大量的热，通常转化率升高1%，反应物料将升高12-13℃。如果热量不能及时移去，温度上升到350℃以上则发生爆炸性分解。因此在乙烯高压聚合

8、过程中应防止聚合反应器内产生局部过热点。一般控制在130-350℃。压力：压力提高，聚合反应速度加大，但聚乙烯的分子量降低，而且支链较多，密度稍有降低。反应压力一般为122-303MPa添加剂引发剂（催化剂）分子量调节剂高压低密度聚乙烯的生产流程线型低密度聚乙烯(LLDPE)LLDPE的分子结构中仅含有α-烯烃共聚单体引入分子中的短支链，分子中短支链的长度与数目取决于α-烯烃共聚单体的分子量及其用量。常用的α-烯烃共聚单体为1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。分子中一般只有短支链存在，机械性能介于高密