고압법 (에틸렌이 고압공정을 통해 합성되고 합성압력은 100~300MPa, 온도는150 ~ 275 C, 촉매제는 0.05% ~ 0./KLOC 로 나뉜다. 합성은 믹서통에서 간헐적으로 진행되거나 튜브 리액터에서 연속적으로 진행된다), 저압 및 중압법. 고압법은 저밀도 폴리에틸렌을 생산하는 데 쓰인다. 이 방법은 비교적 일찍 개발되었는데, 지금까지 생산된 폴리에틸렌은 폴리에틸렌 생산량의 약 2/3 를 차지한다. 그러나 생산 기술과 촉매제가 발달하면서 성장 속도는 저압법보다 훨씬 뒤떨어졌다. 저압 방법의 실시 방법의 경우, 장제법, 용액법, 가스상법이 있다. 침적법은 주로 고밀도 폴리에틸렌을 생산하는 데 사용되며, 용액법과 기상법은 고밀도 폴리에틸렌을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 단량체를 추가하여 중 저밀도 폴리에틸렌을 생산할 수 있으며 선형 저밀도 폴리에틸렌이라고도 합니다. 최근 몇 년 동안 각종 저압 공정이 급속히 발전하였다. 중압법은 여전히 필립사만이 사용하고 있으며, 주요 제품은 고밀도 폴리에틸렌이다.
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폴리에틸렌 특성
폴리에틸렌은 무미 무독성으로 왁스처럼 만지면 저온 내성이 우수하고 (최소 사용 온도는-70 ~-100 C 까지 가능), 화학적 안정성이 우수하며, 대부분의 산 알칼리 (불내산화산) 에 내성이 있으며, 상온에서는 일반 용제에 용해되지 않으며, 흡수율이 낮고, 그러나 폴리에틸렌은 환경 응력 (화학 및 기계적 작용) 에 매우 민감하며 내열 노화성이 떨어집니다.
폴리에틸렌의 성능은 품종에 따라 다르며, 주로 분자 구조와 밀도에 달려 있다.
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종류
(1) LDPE: 저밀도 폴리에틸렌, 고압 폴리에틸렌.
(2)LLDPE: 선형 저밀도 폴리에틸렌
(3)MDPE: 중 밀도 폴리에틸렌 및 바이 모달 수지
(4)HDPE: 고밀도 폴리에틸렌 및 저압 폴리에틸렌.
(5)UHMWPE: 초고 분자량 폴리에틸렌.
(6) 변성 폴리에틸렌: 염소화 폴리에틸렌, 가교 폴리에틸렌 (PEX)
(7) 에틸렌 * * * 중합체: 에틸렌-프로필렌 * * * 중합체 (플라스틱), EVA, 에틸렌-부텐 * * * 중합체, 에틸렌-기타 올레핀 (예: 옥틸렌 POE, 시클로 올레핀),;
분자량이 3,000,000-6,000,000 인 선형 폴리에틸렌을 UHMWPE 라고 합니다. 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE) 은 강도가 매우 높아 방탄복으로 사용할 수 있습니다.
주요 방법: 폴리에틸렌 액상법 (용액법과 침적법) 가스상법 (반응기의 재료 상형) 입니다. 지글러 촉매제는 국내에서 주로 침적법을 사용한다.
조건 및 공정 약술: 사염화 티타늄과 디 에틸 염화 알루미늄 촉매제의 존재 하에서 압력이 0. 1-0.5MPa 이고 온도가 65-75 C 인 휘발유에서 순도가 99% 이상인 에틸렌을 중합하여 HDPE 멍을 얻는다. 알코올 분해는 잔류 촉매제, 중화, 워싱, 휘발유 회수, 중합되지 않은 에틸렌, 건조과립 제품을 파괴한다.
화학명: 폴리에틸렌
영어 이름: 폴리에틸렌 (PE)
비중: 0.94-0.96g/cm3 성형수축률: 1.5-3.6% 성형온도:140-220 C.
특징: 우수한 내식성 및 전기 절연성 (특히 고주파 절연), 염소화, 화학교차, 방사선 교차 등의 방법으로 개조할 수 있으며, 유리섬유로 증강할 수 있습니다. 저압 폴리에틸렌은 융점, 강성, 경도 및 강도, 저흡수율, 우수한 전기 성능 및 방사선 내성을 갖추고 있습니다. 고압 폴리에틸렌은 유연성, 신장률, 충격 강도 및 침투성이 우수합니다. 초고분자량 폴리에틸렌은 높은 충격 강도, 피로 내성 및 내마모성을 가지고 있습니다. 저압 폴리에틸렌은 부식 방지 부품 및 절연 부품 제조에 적합합니다. 고압 폴리에틸렌은 박막 제작 등에 적합합니다. 초고분자량 폴리에틸렌은 충격 흡수, 내마모성 및 전동 부품을 만드는 데 적합합니다.
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형 피쳐
1. 결정소재는 흡습성이 적어 충분히 건조할 필요가 없고 유동성이 좋습니다. 유동성은 스트레스에 민감하다. 성형은 고압 주사를 채택하고, 재료온도가 균일하고, 충전 속도가 빠르며, 압력이 충분하다. 직선 게이트가 적합하지 않아 수축이 균일하지 않게 되어 내부 응력이 증가합니다. 수축 및 변형을 방지하기 위해 게이트 위치 선택에 주의하십시오.
2. 수축 진폭과 수축 값이 크고 방향성이 뚜렷하여 뒤틀리기 쉽다. 냉각 속도가 느려지고 금형에는 냉각 중공과 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.
가열 시간은 너무 길어서는 안됩니다. 그렇지 않으면 분해가 발생합니다.
4. 소프트 플라스틱 부품에 얕은 측면 슬롯이 있을 때 강제로 스트리핑을 할 수 있습니다.
5. 용융물은 균열될 수 있으므로 유기용제와 접촉하여 균열을 방지해서는 안 된다.
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폴리에틸렌 제품
범주
폴리에틸렌 (PE) 은 범용 합성수지 중 가장 다양한 품종으로 주로 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 및 특수한 성능을 가진 제품을 포함한다.
폴리에틸렌의 물리적 특성
폴리에틸렌은 흰색 왁스 반투명 소재로 부드럽고 질기고 물보다 가볍고 독이 없으며 우수한 전기 성능을 가지고 있습니다. 연소하기 쉽고, 불을 떠난 후에도 계속 연소한다. 투수성은 낮지만 유기증기 침투성은 높다. 폴리에틸렌의 투명도는 결정도가 증가함에 따라 낮아진다. 일정한 결정도에서는 분자량이 증가함에 따라 투명도가 증가합니다. 고밀도 폴리에틸렌의 융점 범위는132-135 ℃이고 저밀도 폴리에틸렌의 융점은 (1 12℃) 낮고 범위는 더 넓습니다
실온에서는 알려진 용제는 용해되지 않지만, 70 C 이상에서는 톨루엔, 비닐 아세테이트, 트리클로로 에틸렌에 약간 용해된다.
등용제
폴리에틸렌의 화학적 성질
폴리에틸렌은 우수한 화학적 안정성을 가지고 있다. 상온에서 염산, 수소산, 인산, 포름산, 아민, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등 각종 화학품에 내성이 있다. 질산과 황산은 폴리에틸렌에 강한 파괴 작용을 한다. 폴리에틸렌은 광산화, 열산화, 오존 분해가 발생하기 쉬우며 자외선의 작용으로 쉽게 분해된다. 카본 블랙은 폴리에틸렌에 좋은 음영 효과가 있습니다. 방사선 후에 가교, 사슬 파열, 불포화 기단의 형성이 발생할 수 있다.
각종 폴리에틸렌 제품의 사용
고압 폴리에틸렌: 절반 이상이 박막 제품에 사용되고, 그 다음은 관재, 사출 제품, 전선 페인트 등이다.
중 저압 폴리에틸렌: 주로 사출 성형 제품 및 중공 제품입니다.
초고압 폴리에틸렌: 초고분자량 폴리에틸렌의 종합 성능이 우수하여 엔지니어링 플라스틱으로 사용할 수 있습니다.
융점 140 섭씨
용융 엔탈피는 292.88 줄/그램입니다.
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밀도가 다른 폴리에틸렌
개황
LDPE 는 저밀도 폴리에틸렌의 약어로 저밀도 고압 폴리에틸렌입니다.
HDPE 는 고밀도 폴리에틸렌의 약어로 고밀도 저압 폴리에틸렌입니다.
밀도가 다릅니다. 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌의 밀도는 0.94 보다 크고 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 0.925 보다 작으며 MDPE (중간 밀도 폴리에틸렌) 는 둘 사이에 있습니다.
LDPE (저밀도 고압 폴리에틸렌): 감각감정: 촉감은 부드럽고, 흰색은 투명하지만, 투명도는 보통이며, 연소 감정: 연소 화염에 노란색, 아래쪽 파란색 연소할 때 연기가 나지 않고, 파라핀 냄새가 나고, 녹아서 그리기 쉽다.
HDPE (고밀도 폴리에틸렌): HDPE 는 결정도가 높은 비극성 열가소성 수지입니다. 원래 HDPE 의 외관은 유백색으로 가는 단면에서 어느 정도 반투명했다. PE 는 대부분의 가정용 및 공업용 화학 물질에 대해 우수한 내성을 가지고 있다. 부식성 산화제 (농축 질산), 방향족 탄화수소 (크실렌) 및 할로겐화 탄화수소 (사염화탄소) 와 같은 특정 종류의 화학 물질이 화학적 부식을 일으킬 수 있습니다. 이 중합체는 수분을 흡수하지 않고 물기 내성이 뛰어나 포장 목적으로 사용할 수 있다. HDPE 는 우수한 전기 성능, 특히 높은 유전 강도를 가지고 있어 전선과 케이블에 매우 적합합니다. 중고량 등급은 상온에서도-40 C 의 저온에서도 우수한 내충격성을 가지고 있다.
저밀도 폴리에틸렌
보통 고압법 (147.17-196.2MPA) 으로 생산되기 때문에 고압 폴리에틸렌이라고도 합니다. 고압법으로 생산된 폴리에틸렌 분자 사슬에는 많은 장단 가지 (1000 개당 평균 2 1), 결정도가 낮고 (45%-65%), 밀도가 낮기 때문이다 (0.9/KK) LDPE 는 박막, 파이프 (소프트), 케이블 절연 및 외장, 인조가죽 등을 생산하는 데 널리 사용됩니다.
고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)
주로 저압 생산이라 저압 폴리에틸렌이라고도 합니다. HDPE 체인은 적고 결정도가 높고 (85%-90%) 밀도가 높으며 (0.94 1-0.965), 온도가 높고 경도, 기계적 강도 및 내화학성이 좋습니다. 폴리에틸렌은 케이블 코팅, 파이프, 강 쉐이프 및 시트로 사용할 수 있는 다양한 용기, 메쉬 및 포장 벨트와 같은 중공 블로우 성형, 사출 성형 및 돌출 제품 (하드) 에 적합합니다.
폴리에틸렌 수지의 분류 및 특성
폴리에틸렌의 유형:
(1) LDPE: 저밀도 폴리에틸렌 (고압 폴리에틸렌이라고도 함)
(2) LLDPE: 선형 저밀도 폴리에틸렌
(3) MDPE: 중 밀도 폴리에틸렌
(4) HDPE: 고밀도 폴리에틸렌 (저압 폴리에틸렌이라고도 함)
(5) UHMWPE: 초고 분자량 폴리에틸렌.
(6) 변성 폴리에틸렌: 염화 폴리에틸렌 (CPE) 과 가교 폴리에틸렌 (PEX)
(7) 에틸렌 * * * 중합체: 에틸렌-프로필렌 * * * 중합체 (플라스틱), EVA, 에틸렌-부텐 * * * 중합체, 에틸렌-기타 올레핀 (예: 옥틸렌 POE, 시클로 올레핀),; 분자량이 300 만 ~ 600 만 인 폴리에틸렌을 UHMWPE 라고 합니다. 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE) 은 강도가 매우 높아 방탄복으로 사용할 수 있습니다.
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LDPE 수지
성질: 무미, 무취, 무독성, 표면 무광택, 유백색 왁스 입자, 밀도 약 0.920g/cm3, 융점130 C ~145 C. 물에 용해되지 않고, 탄화수소, 톨루엔 등에 약간 용해된다. 대부분의 산 알칼리 부식에 내성이 있고, 흡수율이 낮고, 저온의 유연성이 좋으며, 전기 절연성이 높다.
생산 공정: 주로 고압 튜브와 주전자 두 가지가 있습니다. 현재 발전의 관점에서, 반응 온도와 압력을 줄이기 위해 관형 공정은 일반적으로 저온 및 고 활성 개시제를 사용하여 중합 시스템을 유발하고, 고순도 에틸렌을 주요 원료로, 프로필렌/프로판을 밀도 조절제로 사용하고, 200℃ ~ 330℃ 안팎과 150-300MPa 에서 고 활성 개시제를 사용한다 반응기에서 중합을 일으키는 용융 중합체는 고압, 중압 및 저압 하에서 냉각되고 분리되어야 합니다. 고압 순환기는 냉각을 통해 분리하여 초고압 (300MPa) 압축기 입구로, 중압 순환기는 냉각을 통해 분리하여 고압 (30MPa) 압축기 입구로, 저압 순환기는 냉각을 통해 분리되어 저압 (0.5MPa) 압축기로 재활용되고, 용융폴리에틸렌은 고압, 저압을 통해 분리되어 조립기로 보내집니다.
용도: 사출 성형, 돌출 성형, 블로우 성형 등의 가공 방법을 모두 사용할 수 있습니다. 농용 박막, 공업포장필름, 의약 및 식품포장박막, 기계부품, 일용품, 건축재료, 전선 케이블 절연, 페인트 및 합성지로 주로 사용됩니다.
기계적 성능
폴리에틸렌의 기계적 성능은 일반적으로 인장 강도가 낮고, 크리프성이 나쁘며, 내충격성이 좋다. 충격 강도 LDPE & gtLLDPE & gt；; HDPE, 기타 기계적 성능 LDPE
열적 특성
폴리에틸렌의 내열성이 높지 않아 상대 분자량과 결정도가 증가함에 따라 높아진다. 내저온성이 좋고, 바삭한 온도는 일반적으로-50 C 이하에 달할 수 있다. 상대 분자 질량이 증가함에 따라 최소-140 C 까지 올라갈 수 있다. 폴리에틸렌의 선팽창 계수는 최대 (20 ~ 24) × 10-5/k 까지 크다. 높은 열전도도.
전기 성능
폴리에틸렌은 비극적이기 때문에 전기 성능이 우수하고, 전기 손실이 적고, 전기 강도가 높기 때문에, 주파수 절연 재료, 내 코로나 플라스틱, 고압 절연 재료로 사용할 수 있다.
환경 성과
폴리에틸렌은 알칸 타성 중합체에 속하며 좋은 화학적 안정성을 가지고 있다. 상온에서는 내산, 알칼리, 염수 용액이 부식되지만, 담배황산, 농축 질산, 크롬산 등 강력한 산화제는 견딜 수 없다. 폴리에틸렌은 60 C 이하에서는 일반 용제에 용해되지 않지만, 지방, 방향족, 할로겐에 장시간 접촉하면 팽창하거나 갈라진다. 온도가 60 C 를 넘으면 톨루엔, 아세테이트에스테르, 트리염화 비닐, 송유, 광유에 용해된다.
파라핀 온도는100 C 보다 높으며 테트라 히드로 나프탈렌에 용해됩니다.
폴리에틸렌 분자에는 소량의 이중건과 에테르 건반이 함유되어 있어 내후성이 좋지 않아 태양과 비가 모두 유발된다.
노화는 항산화제와 광안정제를 첨가하여 개선해야 한다.
가공 특성
LDPE 와 HDPE 의 유동성이 좋고, 처리 온도가 낮고, 점도가 적당하며, 분해 온도가 낮고, 불활성 가스 중 300 C 의 고온에서 분해되지 않기 때문에 가공 성능이 좋은 플라스틱입니다. 하지만 LLDPE 점도가 약간 높아 모터 전력을 20 ~ 30% 늘려야 합니다. 용융 파열이 발생하기 쉬우므로 금형 틈새를 늘리고 가공 보조제를 추가해야 합니다. 가공 온도가 약간 높아서 200 ~ 215 C 까지 올라갈 수 있습니다. 폴리에틸렌의 흡수율이 낮고 가공 전에도 그렇지 않다.
건조가 필요합니다.
폴리에틸렌 용융물은 비뉴톤 유체에 속하며, 점도는 온도에 따라 변동이 적고 전단 속도의 증가는 빠르게 선형으로 떨어지고 LLDPE 는 가장 느리게 떨어집니다.
폴리에틸렌 제품은 냉각 과정에서 결정화되기 쉬우므로 가공 과정에서 금형 온도에 주의해야 한다. 제품의 결정도를 제어하기 위해서, 그것의 성능을 다르게 한다. 폴리에틸렌의 성형 수축률이 높기 때문에 금형을 설계할 때 반드시 고려해야 합니다.
폴리에틸렌의 용융 흐름 속도와 제품 유형 간의 관계는 다음 표에 나와 있습니다.
폴리에틸렌 용융 유속과 제품 유형의 관계
목적 용융 유속, g/ 10 분
LDPELLDPEHDPE
다공성 막
중장비 포장 필름
평막을 돌출시키다
단사와 편사
파이프 및 강 쉐이프
중공 블로우 성형 용기
케이블 절연 층
사출 제품
코팅
롤 0.3 ~ 8.0
0. 1~ 1.0
1.4 ~2.5
--
0. 1 ~5.0
0.3 ~0.5
0.2 ~0.4
1.5 ~50
20 ~200
0.75 ~ 20 0.3 ~ 3.3
0. 1 ~ 1.6
2.5 ~4.0
1.0 ~2.0
0.2 ~2.0
0.3 ~ 1.0
0.4 ~ 1.0
2.3 ~50
3.3 ~ 1 1
1.0 ~ 25 0.5 ~ 8.0
3.0 ~6.
--
0.25 ~ 1.2
0. 1 ~5.0
0.2 ~ 1.5
0.5 ~8.0
2.0 ~20
5.0 ~ 10
3.0 ~20
폴리에틸렌의 사용
수지 제품의 사용 비율
박막 제품 저밀도 폴리에틸렌 50%
10% 고밀도 폴리에틸렌
LLDPE 의 70% 는 식품, 일용품, 채소, 수축, 자체 접착, 쓰레기, 플라스틱 박막, 막막, 랩등 경량 포장 필름에 쓰인다.
중포장막, 눈물막, 배낭 등.
포장막, 쓰레기봉투, 랩백, 초박형 플라스틱 필름 등.
사출 성형 제품에 사용되는 고밀도 폴리에틸렌의 30%
10% 저밀도 폴리에틸렌
LLDPE 10% 일용품에는 냄비, 드럼, 광주리, 상자, 상자, 골판지 상자, 보온병 케이스, 컵, 테이블, 장난감 등이 포함됩니다.
중공제품은 주로 고밀도 폴리에틸렌으로 식용유, 알코올, 휘발유, 화학 시약 배럴과 장난감을 담는 데 쓰인다.
관재 제품은 주로 HDPE 를 사용하여 물 공급, 가스, 관개, 실 뚫기, 빨대, 필심, 화장품, 의약품, 신발유, 치약 등의 용관에 사용한다.
원형 실크 제품용 고밀도 폴리에틸렌
HDPE 와 LLDPE 어망, 케이블, 공업망, 민간망 등. 플랫 라인의 경우.
방직 가방 천 눈물 막.
케이블 제품은 주로 LDPE 를 케이블 절연 및 보호 재료로 사용합니다.
기타 제품 고밀도 폴리에틸렌, LLDPE
LDPE 포장대
강재
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제조 방법
고압, 저압 및 중압 방법으로 나눌 수 있습니다. 고압법은 저밀도 폴리에틸렌을 생산하는 데 쓰인다. 이 방법은 비교적 일찍 개발되었는데, 지금까지 생산된 폴리에틸렌은 폴리에틸렌 생산량의 약 2/3 를 차지한다. 그러나 생산 기술과 촉매제가 발달하면서 성장 속도는 저압법보다 훨씬 뒤떨어졌다. 저압 방법의 실시 방법의 경우, 장제법, 용액법, 가스상법이 있다. 침적법은 주로 고밀도 폴리에틸렌을 생산하는 데 사용되며, 용액법과 기상법은 고밀도 폴리에틸렌을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 단량체를 추가하여 중 저밀도 폴리에틸렌을 생산할 수 있으며 선형 저밀도 폴리에틸렌이라고도 합니다. 최근 몇 년 동안 각종 저압 공정이 급속히 발전하였다. 중압법은 여전히 필립사만이 사용하고 있으며, 주요 제품은 고밀도 폴리에틸렌이다.
산소나 과산화물을 개시제로 사용하여 에틸렌 고압을 저밀도 폴리에틸렌으로 중합한다. 에틸렌은 2 차 압축 후 리액터 (그림 3) 로 들어가 100 ~ 300 MPa 의 압력과 200 ~ 300 C 의 온도에서 폴리에틸렌으로 수렴됩니다. 반응물을 감압하여 반응이 없는 에틸렌을 회수하고, 플라스틱 첨가물을 첨가한 후 용융 폴리에틸렌을 짜내고 알갱이를 만든다. (참조 컬러 지도)
두 가지 유형의 중합 반응기, 즉 관형 반응기 (최대 길이 2000 미터) 와 주전자 반응기가 사용됩니다. 관형 공정편도 전환율 20 ~ 34%, 단선 연간 생산능력 100kt. 부식 공예 편도 전환율 20 ~ 25%, 단선 연간 생산능력 180kt.
저압 방법에는 슬러리 법, 용액 법 및 기상 법의 세 가지가 있습니다. 용액 방법 외에도 중합 압력은 2MPa 이하입니다. 일반적인 단계는 촉매제 준비, 에틸렌 중합, 중합체 분리 및 입자화입니다.
① 침적법으로 생산된 폴리에틸렌은 용제에 용해되지 않고 펄프를 띤다. 슬러리 중합 반응이 온화하여 조작하기 쉽다. 메탄기 알루미늄은 자주 활성화제로, 수소는 분자량조절제로 자주 쓰이며, 늘 부식 반응기를 이용한다. 중합 기의 고분자 슬러리는 플래시 탱크 및 기체-액체 분리기를 통해 분말 건조기에 도착한 다음 과립 화한다 (그림 4). 생산 과정에는 용제 회수와 용제 정제 등의 절차도 포함되어 있다. 서로 다른 중합 반응기를 직렬로 사용하거나 병렬로 사용하면 분자량 분포가 다른 제품을 얻을 수 있습니다.
② 용액은 용제에서 중합되지만 에틸렌과 폴리에틸렌은 용제에 용해되며 반응체계는 균일상용액이다. 반응 온도 (≥140 C) 와 압력 (4 ~ 5 MPa) 이 상대적으로 높습니다. 집계 시간이 짧고, 생산 강도가 높으며, 고밀도, 중밀도, 저밀도 폴리에틸렌을 동시에 생산할 수 있어 제품의 성능을 더 잘 제어할 수 있습니다. 용액법으로 얻은 중합체는 분자량이 낮고 분자량 분포가 좁고 고체 함량이 낮다.
(3) 기상비닐 중합은 기체 상태에서 진행되며, 일반적으로 스트리밍 침대 리액터를 사용한다. 촉매제는 크롬기와 티타늄기 두 가지가 있는데, 저장통에서 정량적으로 침대층을 첨가하고 고속 비닐 순환을 이용하여 침대 층류화를 유지하여 중합열을 제거한다. 생성된 폴리에틸렌은 리액터 아래쪽에서 배출됩니다 (그림 5). 반응기의 압력은 약 2MPa 이고 온도는 85 ~100 C 입니다. 기상법은 생산라인형 저밀도 폴리에틸렌의 가장 중요한 방법이다. 기상법은 용제 회수와 중합체 건조를 제거하여 용액법보다 투자 15%, 운영비 10% 를 절약한다. 투자는 전통적인 고압법의 30% 이며 운영비는 1/6 입니다. 그래서 발전이 빠르다. 그러나 기상법은 제품의 품질과 품종에 있어서 아직 더욱 향상되어야 한다.
중압법은 실리콘에 적재된 크롬 촉매제를 사용하여 고리관 반응기에서 중압에서 에틸렌을 중합하여 고밀도 폴리에틸렌을 생산한다.
가공과 응용은 블로우, 돌출, 사출 등을 통해 가공할 수 있다. 박막, 중공 제품, 섬유 및 생필품 제조에 널리 사용됩니다. 실제 생산에서는 폴리에틸렌의 자외선과 산화 안정성을 높이고 가공과 사용 성능을 향상시키기 위해 소량의 플라스틱 보조제를 첨가해야 한다. 일반적으로 사용되는 자외선 흡수제는 o-히드 록시 벤조 페논 또는 알콕시 유도체이며 카본 블랙은 우수한 자외선 차단제입니다. 또한 항산화 제, 윤활제, 착색제 등이 있습니다. 폴리에틸렌의 적용 범위를 확대하다.
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폴리에틸렌 수지 생산 방법 및 기술
폴리에틸렌의 생산 방법: 폴리에틸렌은 중합 압력에 따라 고압, 중압 및 저압 방법으로 나눌 수 있습니다. 매체에 따르면 침적법, 용액법, 가스상법으로 나눌 수 있다.
주요 생산 기술: 현재 전 세계에 폴리에틸렌 기술을 보유한 회사가 많다. 이 중 LDPE 기술을 보유한 회사는 7 곳, LLDPE 와 전밀도 기술을 보유한 회사는 10 곳, HDPE 기술을 보유한 회사는 12 곳이다. 기술 발전의 관점에서 볼 때, 고압 생산 LDPE 는 PE 수지 생산에서 가장 성숙한 방법으로, 부식과 관법이 모두 성숙되었다. 현재 이 두 생산 기술은 동시에 병존하고 있다. 외국 회사들은 일반적으로 저온고 활성 촉매제를 사용하여 중합체계를 유발함으로써 반응온도와 압력을 낮출 수 있다.
고압법 생산 LDPE 는 대형화와 관형 생산 방향으로 발전할 것이다. 저압 생산 HDPE 와 LLDPE 는 주로 티타늄 기반 촉매제와 복합촉매제를 사용하며, 유럽과 일본은 대부분 티타늄 기반 촉매제를 사용하며 미국은 대부분 복합촉매제를 사용한다.
현재 세계에서 주로 사용되는 폴리에틸렌 생산 기술은 1 1 종이며 우리나라에는 8 가지 PE 생산 기술이 있습니다.
(1) 고압 튜브 및 주전자 반응 공정
(2) 3 우물 화학 저압 슬러지 공정의 CX 방법
(3)BP 기상 혁신 생산 공정
(4) chevron-Phillips 이중 루프 반응기 LPE 공정
(5) 북유럽 화학 산업의 바스타 바이 모달 공정
(6) 저압 기상 방법을 이용한 유닉스 공정
(7) 바젤 폴리올레핀 회사의 Hostalen 공정
(8)Sclartech 솔루션 생산 프로세스
촉매제 기술: 촉매제는 폴리에틸렌 공예의 핵심 부분이며 기술 발전의 중점이다. 특히 199 1 년, 무금속 촉매제는 미국에서 산업화되어 PE 생산 기술을 새로운 발전 단계로 진입시켰다.
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국내외 폴리에틸렌 산업 현황
현재 세계 주요 PE 제조사들은 다우씨 화학, 이스만, 욱화성, 아토피나, 쉐브론 필립스 등 무금속 PE(mPE) 생산에 대부분 참여하고 있다.
일본 욱화성 화학주식회사는 도씨무금속촉매제의 특허 인스이트를 매입해 멍석법으로 Creolex 브랜드 무금속 고밀도 폴리에틸렌 (mHDPE) 을 생산했다. 우수한 성능으로 인해 mPE 1995 는 상업화되어 전 세계 mPE 수지 소비가 매년 두 배로 증가하고 있습니다. 20 10 년까지 전 세계 mPE 생산능력은 17 만톤에 이를 것으로 예상되며, 이 중 mLLDPE 는 폴리에틸렌으로 700 만톤, MHDPE 는 600 만톤에 이를 것으로 예상된다.
현재 PE 촉매제는 이미 3 세대로 발전했고, 일본 삼정화학과 도씨화학은 차세대 후무촉매제를 개발했다. 기존의 무금속 및 Z-N 촉매와 달리 이 촉매는 메틸 메타 크릴 레이트, 비닐 아세테이트 등의 극성 단량체와 올레핀을 중합할 수 있어 새로운 접착성, 내유성 및 저항성을 가진 폴리올레핀 수지를 개발하는 데 사용할 수 있다.
우리나라는 PE 생산 기술을 매우 중시하며, PE 생산 기술 혁신은 이미 국가 기술 혁신 계획에 포함되었다. 국내 PE 생산에 대해서는 기상공예를 위주로 제품번호 전환이 어렵고 과도료 등이 많은 문제를 겪고 있으며, 최근 국내 PE 생산업체들은 기존 폴리에틸렌 생산 기술 개조에 의존해 기상폴리에틸렌 중축 합, 초축합공예, 멍에폴리에틸렌 외순환공예 개발을 실시하여 실효를 얻었다.
현재 국내 Uuipol 공정 생산 설비는 대부분 국산 응축 기술을 이용하여 개축했으며, 생산량은 이미 설비 원래 설계 능력 120% ~ 200% 를 넘어섰다.
박막 저밀도 폴리에틸렌 총생산량의 절반 이상은 블로우 성형을 통해 박막을 만든 것이다. 이 필름은 투명성과 인장 강도가 뛰어나 각종 식품 의류 의약품 화학비료 공산품 농막의 포장재로 널리 쓰인다 (채색 그림 참조). 돌출법을 통해 복합막으로 가공하여 무거운 물건을 포장하는 데도 사용할 수 있다. 1975 부터 고강도, 저온 내성, 내 습성, 우수한 인쇄 적합성 및 가공 성능을 갖춘 고밀도 폴리에틸렌 필름도 개발되었습니다. 선형 저밀도 폴리에틸렌의 가장 큰 용도는 박막을 만드는 것이다. 그 강도와 인성은 저밀도 폴리에틸렌보다 우수하며, 천자성과 강성도 더 좋다. 투명성은 떨어지지만 고밀도 폴리에틸렌보다 약간 낫다. 또한 폴리에틸렌 코팅은 종이, 알루미늄 호일 또는 기타 플라스틱 필름에 압착되어 중합체 복합재를 만들 수 있습니다.
고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 은 강도가 높기 때문에 중공 제품에 적합합니다. 병, 통, 캔, 캔 등의 용기는 블로우 성형을 할 수 있고, 대형 용기 (예: 유조선, 캔, 탱크) 는 주조성형을 할 수 있다.
폴리에틸렌 파이프는 관판 돌출법으로 생산할 수 있으며 고밀도 폴리에틸렌 파이프의 강도가 높아 지하 배치에 적합하다. 압착판은 두 번 가공할 수 있다. 고밀도 폴리에틸렌은 발포 돌출과 발포 주사로 저발포 플라스틱을 만들어 침대판과 건축 재료로 사용할 수도 있다 (건축용 고분자 재료 참조).
섬유 중국은 에틸렌섬유라고 하는데, 일반적으로 저압 폴리에틸렌으로 합성섬유를 만든다. 폴리에틸렌은 주로 어망과 밧줄을 만들거나 짧은 섬유로 잣는 데 사용되며, 공업용 내산 알칼리 직물에도 사용할 수 있다. 현재 초고강도 폴리에틸렌 섬유 (강도가 3 ~ 4 GPA 까지 가능) 가 개발되어 방탄조끼, 자동차, 해상작업의 복합재로 사용할 수 있다.
사출 성형으로 생산된 기타 제품은 일용품, 인조꽃, 회전상자 (채색 그림 참조), 소형 용기, 자전거, 트랙터의 부품 등이다. 구조 부품을 만들 때는 고밀도 폴리에틸렌을 사용해야 합니다.
폴리에틸렌 변성 폴리에틸렌의 개조성 품종은 주로 염화 폴리에틸렌, 염소 술 폰화 폴리에틸렌, 가교 폴리에틸렌 및 * * * 혼합 변성 품종이다.
염화 폴리에틸렌은 폴리에틸렌의 수소 원자를 염소 부분으로 대체하여 얻은 불규칙한 염화물이다. 염소화는 빛이나 과산화물로 인해 발생하며, 공업에서는 주로 물 부상법으로 생산된다. 분자량과 분포, 지화도, 염화 후의 염화도, 염소 원자 분포 및 잔여 결정도의 차이로 인해 염화 폴리에틸렌은 고무에서 경질 플라스틱을 얻을 수 있습니다. 주로 폴리 염화 비닐의 개질제로 사용되어 내충격성을 높인다. 염화 폴리에틸렌 자체도 전기 절연 재료와 바닥 재료로 사용할 수 있습니다.
클로로 술 폰화 폴리에틸렌 폴리에틸렌이 이산화황을 함유 한 염소와 반응 할 때 분자의 일부 수소 원자는 염소와 소량의 술 포닐 클로라이드 (-SO2Cl) 그룹으로 대체되어 클로로 술 폰화 폴리에틸렌을 얻는다. 주요 공업 방법은 공중부양법이다. 클로로 술 폰화 폴리에틸렌은 내오존, 내화학성, 내유성, 내열성, 내광성, 내마모성 및 인장 강도가 우수합니다. 식품과 접촉하는 장비 부품을 만드는 데 사용할 수 있는 종합 성능이 좋은 엘라스토머입니다.
교차 폴리에틸렌은 복사법 (X 선, 전자선, 자외선 등) 을 사용합니다. ) 또는 화학적 방법 (과산화물 또는 실리콘 가교) 은 선형 폴리에틸렌을 메쉬 또는 체상 가교 폴리에틸렌으로 만듭니다. 그중에서도 실리콘 교차법은 간단하고, 운영비용이 저렴하며, 성형교차는 단계적으로 진행할 수 있으므로, 블로우 성형과 사출 성형을 이용해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 실리콘, 실리콘, 실리콘, 실리콘, 실리콘, 실리콘) 가교 폴리에틸렌의 내열성, 내환경 응력 균열성 및 역학 성능이 폴리에틸렌보다 크게 향상되어 대형 파이프, 케이블 와이어, 롤링 제품 등에 적합합니다.
* * * 폴리에틸렌 선형 저밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합 변형은 박막 가공과 같은 제품에 사용할 수 있으며 저밀도 폴리에틸렌보다 우수한 성능을 제공합니다. 폴리에틸렌과 에틸렌 고무는 광범위하게 응용되는 열가소성 엘라스토머를 혼합해서 생산할 수 있다.
메탈로 센 폴리에틸렌
메탈로 센 폴리에틸렌은 새로운 유형의 열가소성 플라스틱으로 1990 년대 폴리올레핀 산업에서 가장 중요한 기술 진보로 LLDPE 생산 기술에 이어 획기적인 혁신입니다. 무금속 (MAO) 을 중합 촉매제로 사용하여 생산된 폴리에틸렌이기 때문에 기존의 지글러-나타촉매제로 중합한 PE 와는 성능이 크게 다르다. 무금속 촉매제의 독특한 우수한 성능과 무금속 폴리에틸렌 합성에서의 응용이 시장의 광범위한 관심을 불러일으켰다. 세계적으로 유명한 많은 대형 석화회사들이 개발과 연구에 막대한 인력과 물력을 투입해 폴리올레핀 업계와 전체 플라스틱 산업에서 화제가 되고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
초기에 에틸렌 중합에 사용된 무금속 촉매제는 분자량 2 만 ~ 3 만 개의 왁스만 얻을 수 있었고, 촉매 활성성이 높지 않아 실제적인 의미가 없어 중시와 보급을 받지 못했다. 1980 까지 독일 함부르크 대학의 카민스키 교수는 톨루엔 용액에서 이환 디엔 염화 지르코늄 (CP2ZrCl2) 과 메틸 알루미늄 산소 (MAO) 로 구성된 * * 촉매제로 에틸렌 중합을 했다는 사실을 발견했다. 이 촉매제의 활성성은 106g-PE/g-Zr 에 달하며 반응률은 효소와 비슷하다. MAO 는 디메틸 알루미늄과 물이 비중합체계 조건 하에서 합성된 고집합도 메틸 알루미늄 산소탄이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) 카민스키 교수의 발견은 무금속 촉매제 연구에 활력을 불어넣어 많은 회사들이 개발 연구에 참여하도록 유도하고 장족의 진전을 이루었다. 199 1 년, 미국 엑슨은 처음으로 폴리올레핀 산업 생산에 무금속 촉매제를 적용하여 최초의 무금속 폴리에틸렌 (mPE) 을 생산했습니다. 상품명은' Exact' 입니다.
무금속 폴리올레핀 중 mPE 는 가장 빠르게 성장하고 성숙합니다. 주요 품종은 선형 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE) 과 극저밀도 폴리에틸렌 (VLDPE) 입니다. MPE 에는 두 가지 시리즈가 있는데, 하나는 주로 포장 분야를 겨냥한 박막 제품급이고, 다른 하나는 옥틸렌-1 을 * * * 단량체로 하는 플라스틱으로 POP (폴리올레핀 플라스틱) 라고 합니다. MPE 막급은 융점과 눈에 띄는 용융 영역이 낮으며 인성, 투명성, 열점도, 열봉온도, 저냄새 등에서 기존 폴리에틸렌보다 훨씬 우수하며 중장비 포장, 금속 쓰레기통 라이너, 식품 포장, 스트레칭막 등을 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
현재 메탈로 센 선형 저밀도 폴리에틸렌의 소비량은 선형 저밀도 폴리에틸렌의 총 소비량의 약 15% 를 차지하며 20 10 년까지 이 비율은 22% 에 이를 것으로 예상된다. 현재 세계 무금속폴리에틸렌의 연간 생산량은 약 15 만톤으로 집계됐다. 이 중 식품포장에 사용된 제품은 총 소비량의 36%, 비식품포장은 47%, 기타 측면 (의약 자동차 건축 등) 으로 집계됐다. ) 는 17% 를 차지합니다.
폴리에틸렌은 합성수지 중 생산량이 가장 많고 발전이 가장 빠르며 품종 개발이 가장 활발한 품종이다. 폴리에틸렌이 높은 성능을 얻을 수 있는지 여부는 주로 촉매제의 성능에 달려 있다. 메탈로 센 촉매제는 대부분의 * * * 중합체와 에틸렌을 중합시키는 우수한 촉매 * * * 중합 능력을 가지고 있으며, 극성 단량체를 촉매 중합시키는 것은 전통적인 촉매제는 달성하기 어렵다. 시클로 올레핀 중합의 경우, 전통적인 촉매제는 개방 루프 중합 일 수 있으며, 메탈로 센 촉매는 이중 결합 부가 중합에 사용될 수있다.