聚丙烯催化劑與高性能產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)進(jìn)展

王新慧(山西焦煤集團(tuán)飛虹化工股份有限公司， 山西 臨汾 041606)

聚丙烯催化劑與高性能產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)進(jìn)展

王新慧(山西焦煤集團(tuán)飛虹化工股份有限公司， 山西 臨汾 041606)

聚丙烯是一種合成樹脂，廣泛使用于制作編織品、薄膜及注塑制品等制造業(yè)中，對(duì)于日常的包裝、汽車、家電、建材等領(lǐng)域的發(fā)展和建造有很大的作用。聚合工藝是聚丙烯技術(shù)的關(guān)鍵所在，而想要促使聚丙烯技術(shù)在性能以及產(chǎn)品生產(chǎn)等方面有所進(jìn)步，則要依賴于新產(chǎn)品的創(chuàng)新和開發(fā)。

聚丙烯催化劑；高性能產(chǎn)品；氣相法聚合工藝

0 引言

聚丙烯在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和建設(shè)中，因?yàn)樽陨硭叩挠泻芏鄡?yōu)勢(shì)特性，因而被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，對(duì)于人們現(xiàn)實(shí)的居住、出行以及生產(chǎn)都有很大的促進(jìn)作用[1]。近年來，隨著我國(guó)科技以及工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的聚丙烯工業(yè)保持著高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。更多領(lǐng)域的企業(yè)隨著社會(huì)的發(fā)展和需求，也逐漸涉及和加入聚丙烯的生產(chǎn)和供應(yīng)。

1 新型聚丙烯催化劑的研發(fā)

1.1 內(nèi)給電子技術(shù)

內(nèi)給電子技術(shù)是現(xiàn)在所研究的一個(gè)重點(diǎn)所在。其主要的作用程序就是就是在固體催化劑制做和準(zhǔn)備時(shí)，加入內(nèi)給電子體。這樣的做法主要是使得催化劑的性能在作用的過程中被激發(fā)，這也是極為關(guān)鍵的一步。同時(shí)還要對(duì)內(nèi)給電子體的電子效應(yīng)以及空間位阻進(jìn)行改變，進(jìn)而還要調(diào)節(jié)催化劑活性中心的性質(zhì)，以達(dá)到在最大程度上來改變其性能[2]。在現(xiàn)在的技術(shù)條件之下，在工業(yè)制造中被廣泛運(yùn)用的催化劑是第四代聚丙烯催化劑。這種催化劑是以有機(jī)硅氧烷化合物為外給電子體，以鄰苯二甲酸酯為內(nèi)給電子體。這種第四代催化劑的催化活性可以達(dá)到30～60kgPP/gcat，可以有效地避免傳統(tǒng)制作中的脫無規(guī)和脫灰工藝的不足之處。

1.2 外給電子技術(shù)

外給電子體是在制作聚丙烯過程中和另外的兩種主、助催化劑一同被加入反應(yīng)過程中，對(duì)于整個(gè)的催化作用有很重要的影響。在Ziegler-Natta催化系統(tǒng)中，外給電子體所承擔(dān)的主要作用就是提高聚丙烯產(chǎn)品的等規(guī)度，其機(jī)理是：(1)毒化大多無規(guī)活性中心。(2)促使一部分無規(guī)活性中心在其作用之下轉(zhuǎn)變?yōu)榈纫?guī)活性中心[3]。外給電子體的作用不僅僅是影響聚丙烯催化體系的聚合能力，還會(huì)在一定程度上影響氫調(diào)敏感性。定向聚合力的優(yōu)劣性決定最終是否能得到高等規(guī)度的聚丙烯，使得產(chǎn)品有較好的力學(xué)性能。而氫調(diào)敏感性則會(huì)影響聚丙烯的流動(dòng)性，氫調(diào)敏感性越高，流動(dòng)性也越高。而這種流動(dòng)性能較高的材料，在生產(chǎn)過程當(dāng)中，可以提升產(chǎn)品的加工率和便攜程度。

2 氣相法聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展

2.1 Spherizone氣相法聚丙烯工藝

Spherizone工藝法是Basellg公司在Spheripol的工藝基礎(chǔ)之上進(jìn)行改良創(chuàng)新而成的。這項(xiàng)技術(shù)所區(qū)別于之前的技術(shù)關(guān)鍵所在就是將單一多區(qū)反應(yīng)器代替了之前工藝的環(huán)管狀反應(yīng)器。Spherizone工藝技術(shù)的主反應(yīng)器是采用單一區(qū)循環(huán)反應(yīng)器配合上氣相共聚反應(yīng)器，這樣的一個(gè)配合，就使得在反應(yīng)的過程起到一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的作用，對(duì)于其中的反應(yīng)以及連接都有很好的促進(jìn)作用。而聚合反應(yīng)器中又會(huì)區(qū)分為上升段和下降段兩個(gè)反應(yīng)區(qū)域。

2.2 Unipol氣相法聚丙烯技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)是聯(lián)碳公司聯(lián)合殼牌公司在20世紀(jì)聯(lián)合開發(fā)而成的一種氣相流化聚合技藝。這種技術(shù)和之前的技術(shù)相比有一個(gè)很大的突破，所以在當(dāng)時(shí)得到了廣泛的運(yùn)用，也是聚丙烯技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要的歷史階段和環(huán)節(jié)。對(duì)于今天的生產(chǎn)和研究還有一定的借鑒意義。它巧妙地將聚丙烯制作工藝中的流化床工藝移植到PP的生產(chǎn)過程當(dāng)中。Unipol氣相法是聚丙烯制作工藝聯(lián)合Unipol聚乙烯的制作工藝以及所需要的設(shè)備相近，主要包括為催化劑的配制過程，原料精制，聚合等一系列工藝流程。

3 聚丙烯新產(chǎn)品的開發(fā)和研制

3.1 車用聚丙烯技術(shù)的開發(fā)

隨著時(shí)代和科技的發(fā)展，汽車在全世界特別是在現(xiàn)在社會(huì)中全面普及，這也促使汽車制造工業(yè)的發(fā)展。隨著對(duì)于科技的要求不斷提升，車內(nèi)環(huán)保問題也是一個(gè)不可忽略的重要方面。聚丙烯材料因?yàn)槊芏容^小，抗撞擊性能較好以及耐熱性好等多種優(yōu)勢(shì)，在汽車工業(yè)制造中越來越受到廣泛運(yùn)用。

3.2 醫(yī)用聚丙烯產(chǎn)品開發(fā)

在現(xiàn)在的醫(yī)療制品中，越來越多運(yùn)用到聚丙烯的技術(shù)，因?yàn)榫巯N材料沒有毒性，在使用的過程中清潔環(huán)保，且因?yàn)楝F(xiàn)在的聚丙烯技術(shù)的發(fā)展，也可以大大降低醫(yī)療成本，醫(yī)用聚烯烴產(chǎn)品市場(chǎng)的不斷發(fā)展，需求也不斷加大，所以其原料已成為國(guó)內(nèi)外所研究開發(fā)的熱點(diǎn)。

4 結(jié)語

聚丙烯技術(shù)在不斷發(fā)展，其成果不斷地在各方面對(duì)人們的生活產(chǎn)生更大的影響。在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，惟有加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，降低高端產(chǎn)品的大量進(jìn)口，擁有屬于自己的工藝，無論是在車用、醫(yī)用還是管材等領(lǐng)域中，都要不斷提升科技競(jìng)爭(zhēng)力。

[1]胡杰.聚丙烯催化劑與高性能產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)進(jìn)展[J].分子通報(bào),2013，(9)∶61-67.

[2]孫登攀.淺析聚丙烯催化劑技術(shù)的發(fā)展[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2015，(11).

[3]崔小明,王海瑛.聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展[J].石化技術(shù),2009,16(3)∶58-62.