線性低密度聚乙烯樹脂生產技術的研究

康齊德

摘 要：線性低密度聚乙烯樹脂具有強度大、韌性好、耐熱、耐寒的特點，已被廣泛應用到醫藥、工業、農業和日常生活用品等領域。線性低密度聚乙烯樹脂比其他聚乙烯樹脂更具有溶度高、敏感度高、延伸性強的特點;具體表現為剪切時剛性，延伸時柔軟。本文旨在研究線性低密度聚乙烯樹脂生產技術，分析目前技術下線性低密度聚乙烯樹脂生產中存在的問題，提出建設性的措施;提高線性低密度聚乙烯樹脂的生產效率和產量。

關鍵詞：線性低密度聚乙烯樹脂;生產技術;研究

1 線性低密度聚氧乙烯樹脂

聚乙烯是五大合成樹脂之一，聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯（下簡稱為LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）三大類。LLDPE的生產大約開始于上世紀六十年代，我國起步較晚。LLDPE的結構不同于LDPE和HDPE，它具有更強的獨特性。LLDPE的密度為（0.910～0.940）g/cm3，分子為線型，有一定數量無規分布較短的支鏈;為無毒、無臭、無味的乳白色顆粒。LLDPE樹脂在市場上已得到廣泛的應用，主要用于薄膜制品、模塑、管材、編織和電線電纜等。

2 線性低密度聚乙烯樹脂的特點

LLDPE性能上結合了低密度聚乙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂的一系列特點，同時又很好保持了自身線性的特點。物理性能上主要表現為在低溫中有韌度，模量很高，耐彎曲性能也比較好，具有極強的抗穿刺性和抗撕裂性等特點。可以看出線性低密度聚乙烯比低密度聚乙烯的分子量分布更窄，LLDPE具有更高的熔點，耐熱性能更強，彈力范圍大，延伸性好，更好的耐油、耐環境應力開裂性性能。LLDPE的熔融流動特性更適合新工藝的要求，特別是薄膜擠出工藝，可產出高質量的LLDPE制品。

3 催化劑的選擇

在LLDPE的生產中，最根本的是對催化劑的選擇，催化劑的選擇在很大程度上影響LLDPE生產控制過程，決定了產品的一系列特性。LLDPE生產選擇的催化劑類型目前有Ziegler /Natta催化劑、茂金屬催化劑、鉻系催化劑，其中普遍使用的是Ziegler /Natta催化劑，該催化劑的主要組成是四氯化鈦/三乙基鋁（TiCl4/AlEt3），催化劑的活性來自其二組分相互作用生產的不溶性絡合物分子結構中的金屬-烷基鍵，乙烯可以迅速插入金屬--烷基鍵之間，而生成長鏈聚合物。

4 不同的企業都在采取不同類型的催化劑進行線性低密度聚乙烯生產

4.1 線性低密度聚氧乙烯樹脂應用生產工藝

LLDPE的應用主要集中在薄膜制品，將LLDPE加工成為薄膜制品通常采用擠出法。擠出吹塑薄膜設備為LLDPE的加工提供了保障，薄膜的生產過程是：電機帶動螺桿轉動，使樹脂不斷往前輸送，在筒壁的摩擦加熱和螺桿的擠壓、剪切作用下，樹脂開始熔化，熔融樹脂通過機頭，在壓縮空氣的作用下使膜泡吹漲，通過冷卻定型得到規定厚度和寬度的薄膜。整個生產過程可以分為：螺桿、濾網、機頭、冷卻等部分。其中螺桿部分可以分為三段：加料段、壓縮段、計量段;濾網部分：防止雜質進入機頭損害機頭內壁，同時也可以過濾不完全擠壓的熔融顆粒及凝膠;機頭部分，由于LLDPE熔體粘度大，剪切變稀作用小，因此機頭較大。冷卻部分，膜泡的冷卻主要依靠冷卻風和膜泡內冷單元，冷卻空氣直接充入膜泡內部，熱的空氣通過另外的管道返回。

4.2 線性低密度聚乙烯樹脂生產應用中的問題

LLDPE的生產技術研究在我國起步較晚，本節將LLDPE的生產過程和在后加工應用過程中存在的問題進行綜合整理，其中主要有以下六個問題：①反應催化劑的活性低，LLDPE的生產主要依靠催化劑，催化劑活性低導致其消耗量上升，從而增加LLDPE的生產成本;②反應器細粉含量高，造成反應器直筒段片料多，和容易引起下游系統過濾器的堵塞;③擠壓機故障停車啟動后會存在切刀與模板盤面間卡料現象，切出的粒料大小不均或粒料粘結，最終影響產品的優等品率;④在LLDPE的應用加工過程中，受到LLDPE剪切性作用小，熔點高、散熱慢的特性影響，機器的負荷提升受限制，造成產量的損失;⑤在LLDPE和其他材料的混合使用過程中，由于LLDPE一般特性的影響，機器不能連續長時間正常運轉，無法達到預期效果;⑥在LLDPE薄膜加工應用中，薄膜存在透明度低和粘連的問題。上述列舉了在LLDPE的生產和后加工應用過程中存在的主要問題，這些問題都會影響LLDPE生產和應用的發展，解決上述問題是LLDPE各生產商、工廠現階段的主要任務。

4.3 解決粉料下料系統困難等問題

LLDPE在與其他材料混合使用過程中，由于LLDPE流動性與粘結性成反比，粘結性越高，流動性就越低;流動性越低則設備的運行負荷就越高，因此可減少LLDPE的加入量，優化配方中LLDPE的加入比例。對于透明度不高的問題，可以在LLDPE的加工過程中加入LDPE，有效提高薄膜的透明度;對于薄膜粘連的問題，可以采用冷卻降溫的方式，比如增加機器的高度，使用新的冷卻裝置或者改進配方。

5 結論

線性低密度聚乙烯樹脂是日常生活的必需品，也被廣泛運用于生產的多個領域。因此，對于線性低密度聚乙烯樹脂的生產技術研究具有很大的價值。本文從線性低密度聚乙烯樹脂的特點出發，說明了其的應用領域并研究線性低密度聚乙烯樹脂的生產技術。從催化劑和生產工藝的角度進行綜合性分析，線性低密度聚乙烯樹脂生產技術存在的問題及其解決方法，為線性低密度聚乙烯的進一步發展提供相關依據。