線性低密度聚乙烯樹脂生產(chǎn)技術(shù)的研究

康齊德

摘 要：線性低密度聚乙烯樹脂具有強(qiáng)度大、韌性好、耐熱、耐寒的特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活用品等領(lǐng)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(qiáng)的特點(diǎn);具體表現(xiàn)為剪切時(shí)剛性，延伸時(shí)柔軟。本文旨在研究線性低密度聚乙烯樹脂生產(chǎn)技術(shù)，分析目前技術(shù)下線性低密度聚乙烯樹脂生產(chǎn)中存在的問題，提出建設(shè)性的措施;提高線性低密度聚乙烯樹脂的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：線性低密度聚乙烯樹脂;生產(chǎn)技術(shù);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(jiǎn)稱為L(zhǎng)LDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）三大類。LLDPE的生產(chǎn)大約開始于上世紀(jì)六十年代，我國起步較晚。LLDPE的結(jié)構(gòu)不同于LDPE和HDPE，它具有更強(qiáng)的獨(dú)特性。LLDPE的密度為（0.910～0.940）g/cm3，分子為線型，有一定數(shù)量無規(guī)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(chǎng)上已得到廣泛的應(yīng)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(diǎn)

LLDPE性能上結(jié)合了低密度聚乙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂的一系列特點(diǎn)，同時(shí)又很好保持了自身線性的特點(diǎn)。物理性能上主要表現(xiàn)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(qiáng)的抗穿刺性和抗撕裂性等特點(diǎn)。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(diǎn)，耐熱性能更強(qiáng)，彈力范圍大，延伸性好，更好的耐油、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性性能。LLDPE的熔融流動(dòng)特性更適合新工藝的要求，特別是薄膜擠出工藝，可產(chǎn)出高質(zhì)量的LLDPE制品。

3 催化劑的選擇

在LLDPE的生產(chǎn)中，最根本的是對(duì)催化劑的選擇，催化劑的選擇在很大程度上影響LLDPE生產(chǎn)控制過程，決定了產(chǎn)品的一系列特性。LLDPE生產(chǎn)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(chǎn)的不溶性絡(luò)合物分子結(jié)構(gòu)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(zhǎng)鏈聚合物。

4 不同的企業(yè)都在采取不同類型的催化劑進(jìn)行線性低密度聚乙烯生產(chǎn)

4.1 線性低密度聚氧乙烯樹脂應(yīng)用生產(chǎn)工藝

LLDPE的應(yīng)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(shè)備為L(zhǎng)LDPE的加工提供了保障，薄膜的生產(chǎn)過程是：電機(jī)帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jī)頭，在壓縮空氣的作用下使膜泡吹漲，通過冷卻定型得到規(guī)定厚度和寬度的薄膜。整個(gè)生產(chǎn)過程可以分為：螺桿、濾網(wǎng)、機(jī)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(jì)量段;濾網(wǎng)部分：防止雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭損害機(jī)頭內(nèi)壁，同時(shí)也可以過濾不完全擠壓的熔融顆粒及凝膠;機(jī)頭部分，由于LLDPE熔體粘度大，剪切變稀作用小，因此機(jī)頭較大。冷卻部分，膜泡的冷卻主要依靠冷卻風(fēng)和膜泡內(nèi)冷單元，冷卻空氣直接充入膜泡內(nèi)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(chǎn)應(yīng)用中的問題

LLDPE的生產(chǎn)技術(shù)研究在我國起步較晚，本節(jié)將LLDPE的生產(chǎn)過程和在后加工應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行綜合整理，其中主要有以下六個(gè)問題：①反應(yīng)催化劑的活性低，LLDPE的生產(chǎn)主要依靠催化劑，催化劑活性低導(dǎo)致其消耗量上升，從而增加LLDPE的生產(chǎn)成本;②反應(yīng)器細(xì)粉含量高，造成反應(yīng)器直筒段片料多，和容易引起下游系統(tǒng)過濾器的堵塞;③擠壓機(jī)故障停車啟動(dòng)后會(huì)存在切刀與模板盤面間卡料現(xiàn)象，切出的粒料大小不均或粒料粘結(jié)，最終影響產(chǎn)品的優(yōu)等品率;④在LLDPE的應(yīng)用加工過程中，受到LLDPE剪切性作用小，熔點(diǎn)高、散熱慢的特性影響，機(jī)器的負(fù)荷提升受限制，造成產(chǎn)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(jī)器不能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)，無法達(dá)到預(yù)期效果;⑥在LLDPE薄膜加工應(yīng)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(chǎn)和后加工應(yīng)用過程中存在的主要問題，這些問題都會(huì)影響LLDPE生產(chǎn)和應(yīng)用的發(fā)展，解決上述問題是LLDPE各生產(chǎn)商、工廠現(xiàn)階段的主要任務(wù)。

4.3 解決粉料下料系統(tǒng)困難等問題

LLDPE在與其他材料混合使用過程中，由于LLDPE流動(dòng)性與粘結(jié)性成反比，粘結(jié)性越高，流動(dòng)性就越低;流動(dòng)性越低則設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷就越高，因此可減少LLDPE的加入量，優(yōu)化配方中LLDPE的加入比例。對(duì)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(duì)于薄膜粘連的問題，可以采用冷卻降溫的方式，比如增加機(jī)器的高度，使用新的冷卻裝置或者改進(jìn)配方。

5 結(jié)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(yùn)用于生產(chǎn)的多個(gè)領(lǐng)域。因此，對(duì)于線性低密度聚乙烯樹脂的生產(chǎn)技術(shù)研究具有很大的價(jià)值。本文從線性低密度聚乙烯樹脂的特點(diǎn)出發(fā)，說明了其的應(yīng)用領(lǐng)域并研究線性低密度聚乙烯樹脂的生產(chǎn)技術(shù)。從催化劑和生產(chǎn)工藝的角度進(jìn)行綜合性分析，線性低密度聚乙烯樹脂生產(chǎn)技術(shù)存在的問題及其解決方法，為線性低密度聚乙烯的進(jìn)一步發(fā)展提供相關(guān)依據(jù)。