线性低密度聚乙烯树脂的生产技术概况

董克鑫

中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司 广东 揭阳 522000

摘要：在我国，线性低密度聚乙烯树脂的起步相对较晚，并且在后续的生产中，发展速度并不快。而随着茂金属催化剂的出现使线性低密度聚乙烯树脂的尴尬现状得以转变。本文就线性低密度聚乙烯树脂生产技术做出探究，以供参考。

关键词：线性低密度聚乙烯树脂；生产技术；特点

前言：在我国工业生产中，真正开始大规模进行线性低密度聚乙烯树脂生产还要从20世纪70年代开始，相较于传统的高压聚乙烯树脂以及低压聚乙烯树脂而言，线性低密度聚乙烯树脂的性能更加良好，造价成本更低，也正是因为线性低密度聚乙烯树脂的这一特征在市场中占据了更多的份额。

1. 线性低密度聚乙烯树脂生产工艺及产品特性

在进行线性低密度聚乙烯树脂生产的过程中，整个工艺中催化剂的选择是最为关键的环节之一，选择适当的催化剂能够切实保障线性低密度聚乙烯树脂的质量以及特性。对于现阶段常见的催化剂体系而言，茂金属催化剂体系是最为基本的单元，随着不断的应用与发展，非茂金属催化剂也获得了一系列的成果。对于不同的生产厂家而言，通常都会选择一些不同的方式来生产线性低密度聚乙烯树脂。

所谓的茂金属催化剂，就是在工业化生产的过程中，借助装置的改造而完成的一种技术，并且在实际应用的过程中，不同单元之间的中心茂基装置都会通过互相交替的方式进行运作，进而保障生产效率。但是对于整个茂金属催化剂而言，催化单体的净化、聚合系统的稳定性以及催化剂的进料是整个工艺中最为基本的内容。若选择采用气相法的工艺措施，在应用茂金属催化剂的过程中还会适当地将一些不同数量的氢元素以及共聚单体加入到其中，以此保障线性低密度聚乙烯树脂的生产能够根据不同的情况产生不同的变化，例如常见的循环气而言，在生产过程中在生产效率方面都会存在明显的差别，并且在最终生产的线性低密度聚乙烯树脂黏度方面同样会出现差别。在进行溶液生产的过程中，反应器的温度以及聚合物在溶剂中的浓度上的区别就是不同工艺之间的区别，而在进行实际操作的过程中，由于温度较低，因此线性低密度聚乙烯树脂的韧性更强。在进行密度更低的线性低密度聚乙烯树脂生产过程中，采用茂金属催化剂时通常会采用淤浆法、溶液法以及气相法等，而这三种方式则是现阶段最为常见的生产技术。

2、采用后过渡金属催化剂体系

近年来，由于后过渡金属的络合物具有对氧、空气的敏感性弱和催化乙烯聚合活性强的特性，而后过渡金属的络合物具有合成简单、收率高的优势，因此，倍受关注。1997年以前这些催化剂的特点：在乙烯聚合反应中能产生许多支链，有显著的温度和压力效应。使用镍催化剂时，压力增加，数均分子量增加，支链数减少，聚乙烯密度和熔点增高；若聚合温度增加，则数均分子量减少，MWD变窄，支链数增加，结晶度和熔点降低。

针对1997年之前所公开的专利进行分析，北卡罗来纳大学与DuPont联合提出了一种全新的过度单中心络合催化剂的应用方式，特别是其中的钯和镍。在1999年的三月，BP又面向世界颁发了一项专利，针对这些催化剂的生产和应用进行了更深入的探究。这些对于过渡金属催化剂体系而言，在乙烯发生聚合反应的过程中，会产生众多的支链，并且在这种反应的过程中有大量的压力效应和温度效应，促使镍在催化的过程不断提升压力，增加分子量，聚乙烯的熔点以及密度都得到了不断的提升。并且，在反应环境温度升高的情况下，数据分子的数量则会相应的减少。这种后过渡金属催化剂钴、铁、钯以及镍，都是一些在基础生产原料基础上就能够应用的原料之一，能够将整体催化剂的使用成本控制在极低的范围内，并且与齐格勒-纳塔催化剂的水平相近。因此为了能够与后者在市场上进行良性竞争，会逐步的控制催化剂的使用量来降低生产成本，进而获得更大的市场。与传统的LDPE以及HDPE进行比较，由于自身在结构分子上存在较大的差异，而线性低密度聚乙烯树脂在生产的过程中也会出现一定含量的支链，因此在应用的过程中通常都会将混聚单体进行适当的增加，以此来增加线性低密度聚乙烯树脂的生产效率，或者是采用一些其他的抗牢记、卤化技术以及填充技术等，保障线性低密度聚乙烯树脂生产加工之后的性能能够得以充分的提升。

3、线性低密度聚乙烯树脂的未来前景

线性低密度聚乙烯在物理与化学结构上都存在着良好地流动性，同时化学物中的长短链结构也使它对本身比较有敏感性，因此线性小密度的聚乙烯树脂材料工艺在切割的流程中保持着较大的粘性。由于线性小密度的化学分子结构中主要是流线体，同时由于其聚合物熔体的黏度较高，因此熔融液体的硬度降低了。在具体地工艺环节中的机械载荷就会增大，能耗也会增大，膜泡的稳定能力方面也都有所降低，因此产量就比较少了。在宽幅农业用塑料薄膜的制造流程中，我们经常会看到由于低密度聚乙烯的加入，在较高剪切的速率时就会发生剪切的黏度上升的状况、同时抽出的压强也会有所增加，挤压的质量会有下降，而熔融液体的硬度也就会减少。因此膜泡之间会存在着不平衡的状况。所以要在制造中提高膜泡的稳定程度，提高冷却的效果，从而缩短了所有低密度聚乙烯树脂的结晶的流程，如此来最好的得到比透明度高一点的产物出来。

伴随着当前的商品的使用以及各领域方面降低成本的推动进程，我国市场上对低密度聚乙烯的需要量也将会出现逐渐上升的态势。而且，茂金属催化剂的广泛应用和新型聚烯烃催化剂的研制，也为聚丙烯的发展带来了新的活力，因此国内的各大企业也都在不断地调整各种的工艺装置以及具体的加工工艺，最大的拓展生产品种，并以此来改善相应的生产性能。我国的科学技术水平通过近几年的迅速发展，并且在金属材料催化的制造领域中取得了长足的进步，在茂金属的研发过程中也得到了不少的专利技术，而在这些过程中的难题如对乙烯的原位自由基的掺杂与共聚所需的金属材料双功能催化，以及向后转移的金属催化剂更是中国目前的所有企业研发的热门存在。

结束语：总而言之，线性低密度聚乙烯树脂在生产的过程中有着诸多特征，并且在未来的生产中可以适当的加入一些共混聚单体进行优化，其次，依稀的纳米填充材料以及相应的卤化技术、抗老剂的开发更促进了线性低密度聚乙烯树脂的发展与应用，并同时保障线性低密度聚乙烯树脂的性能以及被加工之后的性能也得到了极大的提升，线性低密度聚乙烯树脂在未来必将有着更加宽广的应用领域。

参考文献：

1. 郑伟良.世界线性低密度聚乙烯生产技术的发展[J].合成树脂及塑料,1985(01):56-64.

2. 张剑.高透明易开口的LLDPE树脂制备与性能研究[D]. 华东理工大学 2011.