⑴ 聚氯乙烯(PVC)的製造工藝
典型的pvc生產工藝介紹如下:
1、窒素公司pvc懸浮聚合工藝
利用懸浮聚合從vcm生產各種等級pvc:通用級、高k值、低k值、無光澤型和共聚體pvc。攪拌式反應器中加入水、添加劑和vcm,聚合反應時,按產品等級控制溫度(用冷卻水或製冷水)。反應結束,產物排向泄放罐,在此蒸發出大多未反應vcm。反應器沖洗並噴入阻垢劑,准備下一批生產。含vcm的pvc漿液連續送入汽提塔,從pvc漿液中有效地回收vcm。未反應vcm在vcm回收設施中液化,返回聚合。pvc漿液再脫水,用乾燥器乾燥。
該工藝利用vcm分散在水中批量聚合。標准反應器尺寸為:60、80、100或130m3。生產每噸pvc的物耗和能耗為:vcm 1.003t,電力160kwh,蒸氣0.7t,添加劑(生產管道級)12美元。已技術轉讓12套裝置,總能力超過100萬t/a。其vcm去除技術為許多pvc生產商採用。
2、窒素公司vcm去除技術
pvc漿液從反應器放出,甚至在初步閃蒸後仍含有大量vcm(高於30000×10-6)。有效地去除剩餘vcm,回收後回用,可使pvc產品中剩餘vcm含量減少到小於1×10-6,某些情況下可小於0.1×10-6。該vcm去除技術採用過程全自動的蒸氣汽提密閉體系,藉助先進設計和專用塔器,佔地少,投資低。塔器規模可為2.5~30t/h。耗用蒸氣為130kg/t pvc。
3、)inovyl公司pvc懸浮聚合工藝
反應器可大到140m3,反應控制轉化率高達94%,汽提塔可使樹脂中殘留vcm小於1×10-6。被vcm污染的水用蒸氣汽提至vcm小於1×10-6後排放。採用專利的阻垢劑evicas 90防止反應器中樹脂沉積。密閉的反應過程和高效的阻垢劑可使反應器運作頻率高達700批。pvc裝置總的環境排放量小於20g vcm/t pvc。
以美國海灣沿岸費用為基準,15萬t/a懸浮法pvc裝置投資為4500萬美元。生產每噸pvc的物耗和能耗為:vcm 1.004t,蒸氣0.9t,冷卻水48萬kcal,電力150kwh,軟化水2.2t,添加劑費用(生產管道級)11美元。
現有的汽提系統可通過設置evc漿液汽提塔加以改造。對於15萬t/apvc裝置,該設施費用為250萬美元。該evc技術己應用於6套pvc裝置,總能力超過110萬t/a。阻垢劑evicas 90已應用於全球pvc產能的80%。
4、vintec公司生產 pvc的vinnolit工藝
分散劑、添加劑、vcm和水加入反應器,反應漿液通過同流換熱器送入篩板式vinnolit脫氣塔。vcm用蒸氣汽提,離開脫氣塔的漿液中vcm濃度小於1×10-6。未反應vcm回收液化後返回聚合利用。在離心機內使懸浮體脫水,濕的pvc塊送入vinnolit旋分乾燥系統。聚合無需製冷水。採用內冷式高效反應器,尺寸可大到150m3。密閉和清潔的反應器技術,使之無需打開反應器。同時無需採用高壓水沖洗。整個過程操作採用分散型控制系統(dcs)控制。並採用高效阻垢劑。
生產每噸pvc的物耗和能耗為:vcm 1.001t,蒸氣0.8t,電力170kwh,添加劑費用(生產管道級)14美元。生產效率高達600t/m3·a。該vinnolit技術已用於生產pvc 58萬t/a。世界上採用vinnolit工藝的能力約100萬t/a。vinnolit旋分乾燥器已被許多pvc生產商採用。
5、廢舊pvc回收利用技術
經濟可行又有環境效益的廢舊pvc循環回收工藝有助於促進pvc的重復利用。索爾維公司開發了稱為vinyloop的pvc循環利用技術。並在義大利費臘拉建成1萬t/a裝置,驗證了採用電纜料循環利用的技術經濟上的可行性。該工藝將廢舊電纜護套轉變成板材,回收的板材可以原摻混物料一半的價格售出。1萬t/a裝置投資為1000萬歐元。該工藝將線纜粉碎成10cm長度,並將護套溶解在甲乙酮混合物中。過程在85℃下10~15min內完成。然後過濾除去銅、聚乙烯和橡膠。剩餘的淤漿用蒸氣使其沉澱,甲乙酮混合物循環使用。淤漿中pvc組分形成無流動性的顆粒混合物,平均尺寸為350μm。這些顆粒含有添加劑、填充劑、穩定劑和增塑劑。某些乳化劑可能在汽相損失掉。過程在85℃下操作可加速溶解步驟,但該溫度並不足以使pvc發生化學降解(pvc對熱極其敏感)。索爾維將採用這一技術在歐洲再建3套裝置。
⑵ 細談lldpe種類及特性
線型低密度聚乙烯( Linear Low-Density Polyethy -lene ),英文縮寫為LLDPE。線型低密度聚乙烯在結構上不同於一般的低密度聚乙烯,因為不存在長支鏈。LLDPE已滲透到聚乙烯的大多數傳統市場,包括薄膜、模塑、管材和電線電纜。
按共聚單體類型,LLDPE主要劃分為3種共聚物:C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)。
【C4(丁烯-1)】
用於制丁二烯、異戊二烯、合成橡膠等。1-丁烯是合成仲丁醇、脫氫制丁二烯的原料;順、反2-丁烯用於合成C4、C5衍生物及製取交聯劑、疊合汽油等;異烯是製造丁基橡膠、聚異丁烯橡膠的原料,與甲醛反應生成異戊二烯。
【C6(己烯-1)】
不溶於水,溶於醇、醚等多數有機溶劑。
主要用途: 用於製造香料、染料及合成樹脂。
【C8(辛烯-1)】
無色液態烯烴化合物,常用作聚乙烯(PE)共聚單體及生產增塑劑、表面活性劑和合成潤滑油的原料。
⑶ 生產聚乙烯的工藝流程
按密度的不同,常見有低密度、高密度、線型低密度和超低密度聚乙烯等類型。按相對分子質量的不同,常見有中等相對分子質量(5~25萬,工業上常見,通用產品使用)、高相對分子質量(50萬左右)、超高相對分子質量100~150萬),超低相對分子質量(1萬左右,主要用作塑料成型的潤滑劑、分散劑)等。
(1}低密度聚乙烯(LDPE)
通常用高壓法(14.17~196.2MPa})生產,故又稱為高壓聚乙烯。由於用高壓法生產的聚乙烯分子鏈中含有較多的長短支鏈(每1000個碳鏈原子中含有的支鏈平均數21),所以結晶度較低(4%一65%),密度較小(0.910~0.925),質輕,柔性,耐低溫性一、耐沖擊性較好。LDPE廣泛用於生產薄膜、管材(軟)、電纜絕緣層和護套、人造革等。
(2)高密度聚乙烯(HDPE)
主要是採用低壓生產,故又稱低壓聚乙烯。HDPE分子中支鏈少,結晶度高85%~95%),密度高(0.941~0.965},具有較高的使用溫度,硬度、力學強度和耐化學葯品性較好。適用於中空吹塑、注塑和擠出各種製品(硬),如各種容器、網、打包帶,並可用作電纜覆層、管材、異型材、片材等。
(3)線型低密度聚乙烯(LLDPE)
是近年來新開發並得到迅速發展的一種新類型聚乙烯,它是乙烯和一烯烴的共聚物。(聚和成資料)
由於LLDPE是採用低壓法在具有配位結構的高活性催化劑作用下,使乙烯和a-烯烴共聚而成,聚合方法與HDPE基本相同,因此與HDPE一樣,其分子結構呈直鏈狀。但因a-烯烴的引入,致使分子鏈上存在許多短小而規整的支鏈,其支鏈數取決於共聚單體的摩爾數,一般分子鏈上每1000個碳原子有10~35個短支鏈,支鏈長度由。一烯烴的碳原子數決定。不過LLDPE的支漣長度一般大於HDPE的支鏈,支鏈數目也多。而與LDPE相比,卻沒有LDPE所特有的長支鏈。 LLDPE的分子鏈是具有短支鏈的結構,其分子結構規整性介於LDPE和HDPE之間,因此,密度和結晶度也介於HDPE和LDPE之間,而更接近於LDPF。另外,LLDPE相對分子質量分布比LDPE窄,平均相對分子質量較大,故而熔體枯度比LDPE大,加工性能較差,易發生熔體破裂現象。正是由於LLDPE結構上的特點,其性能與LDPE近似而又兼具HDPE的特點。
LLDPE在擠出成型時熔體粘度高,擠出機必須配備較大功率的電機,功率通常要比擠出LDPE時大25%一30%,同時還應選用強度等級較高的止推軸承,並選擇長徑比較小、螺槽較深的螺桿。如果螺桿的長徑比無法改變,可選用短計量段作為補償。使用這樣設計的螺桿可以降低其驅動扭矩,並使熔體獲得最佳的加工粘度極限,不容易出現熔體破裂現象。計量段螺槽加深還有利於控制熔體溫度。LLDPE容易發生熔體破裂,因而用加工普通LDPE的吹塑薄膜機頭生產LLDPE薄膜,製品容易出現魚皮現象。克服的方法除了按上述要求設計擠出機螺桿外,還需增加機頭口模間隙。一般生產LDPE薄膜口模間隙為0.5~0.9mm ,而加工LLDPE薄膜口模間隙應加大至1.3~1.8mrn。口模間隙增大,使熔體受到的剪切作用減小,同時也可避免機頭壓力過大。LLDPE熔點較高,擠出加上溫度也要高一些,通常為200~215℃左右,並採用沿螺桿各段到機頭比較平穩的溫度分布。LLDFE熔體擠出口模後拉伸粘度很低,生產吹塑
薄膜的穩定性差,若提高加工溫度,這種傾向愈為強烈,因而用提高溫度以降低熔體粘度的辦法受到限制。LLDPE熔體延伸性能好,可以採用高速牽引裝置,同時還適合加工片材及容器。但其熔體強度低,延伸性大,膜泡和型坯的控制及管材定型都比較困難。LLDPE韌性大,切割刀具極易磨損,需要使用硬化處理的刀具。 注塑LLDPE的剪切速率比擠出還高,比LDPE有更高的粘度,因而需要適當提高注塑溫度和注塑壓力。如果選用熔體流動速率較大的LLDPE,也可選擇低注塑壓力成型,即使熔體流動速率比LDPE略大,也能獲得滿意強度的製品。此外LLDPE熔點高,剛性大,製品可在較高溫度下脫模,因而成型周期較短。
(4)超低密低聚乙烯(VLLDPE)
由乙烯和極性單休,如乙酸乙酯、丙烯酸或丙烯酸甲醋共聚而成的一種新型的線型結構樹脂。該共聚樹脂的最低密度為0.912g/cm3。由於密度低,故具有其他類型PE所不能比擬的柔軟度、柔順性,但仍具有較高密度線性聚乙烯的力學和熱學特性。近年來,西歐、日本開發了此類聚乙烯,其牌號如DFDA-1137、DFDA-1138。 VLLDPE的熔體特性與LLDPE相似,兩者加工設備可通用。VLLDPE可用
於製造軟管、瓶、大桶及紙箱內襯、帽蓋、收縮及拉伸薄膜、共擠薄膜、電線電纜包覆、玩其等。
(5)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE )
UHMW-PE亦為線性聚合物。相對分子質量50~500萬(一般M100一150萬的聚乙烯稱為UHMW-PE更合適),主鏈很長且相互纏結,結晶度(65%~85% )和密度(0.92~0.94g/cm3)較低。由於相對分子質量高,熔體粘度很大,呈高彈態難以流動,熔體指數接近於零,很難加工。 UHMW-PE除具有一般HDPE的性能外,還具有突出的耐磨性、低摩擦系數和自潤滑性,優良的耐應力開裂性、耐高溫蠕變性和耐低溫性(即使在-269℃也可使用),優良的拉伸強度,極高的沖擊強度,且在低溫下也不下降,雜訊阻尼性好,同時,具有卓越的化學穩定性和耐疲勞性,無表面吸附力,電絕緣性能優良,無毒性等優良的綜合性能。
UHMW-PE剪切速率很低,用冷壓燒結法,型等方法加工。熔體指數極低,粘度很高,流動性極差,臨界不宜用一般熱塑性塑料成型加工方法加工。可以也可用雙螺桿及柱塞式擠出機擠出成型、注塑成型等方法加工。
成型加工條件:熱壓成型,溫度180~220℃,加熱時間40min(10mm厚),擠出成型溫度120~180℃或220~240℃。
UHMW-PE用途十分廣泛,主要用於製造耐摩擦和抗沖擊的機械零件,優替部分鋼材和其他耐磨材料。
⑷ 高氯化聚乙烯樹脂是怎麼成產的需要什麼原料
用聚乙烯然後在氯化釜中氯化而得的,主要有三種方法,溶液法,乳液法,流化床法。用的最多的應該是乳液法,將聚乙烯在加壓的氯化釜中同水形成乳液,加入引發劑等各種助劑,通氯氣氯化。
⑸ 高密度聚乙烯的生產工藝
PE最通常的生產方法是通過淤漿或氣相加工法,也有少數用溶液相加工生產。所有這些加工過程都是由乙烯單體、a-烯烴單體、催化劑體系(可能是不止一種化合物)和各種類型的烴類稀釋劑參與的放熱反應。氫氣和一些催化劑用來控制分子量。淤漿反應器一般為攪拌釜或是一種更常用的大型環形反應器,在其中料漿可以循環攪拌。當乙烯和共聚單體(根據需要)和催化劑一接觸,就會形成聚 乙烯顆粒。除去稀釋劑後,聚乙烯顆粒或粉粒被乾燥並按劑量加入添加劑,就生產出粒料。帶有雙螺桿擠出機的大型反應器的現代化生產線,可每小時生產PE40000磅以上。新的催化劑的開發為改進新等級HDPE的性能作出貢獻。兩種最常用的催化劑種類是菲利浦的鉻氧化物為基礎的催化劑和鈦化合物一烷基鋁催化劑。菲利浦型催化劑生產的HDPE有 中寬度分子量分布;鈦一烷基鋁催化劑 生產的分子量分布窄。用復式反應器生產窄MDW的聚合物所用催化劑也可用 於生產寬MDW品級。舉例來說,生產顯著不同分子量產 品的兩個串聯反應器可以生產出雙峰分子量聚合物,這種聚合物具有全寬域的分子量分布。
⑹ 聚乙烯模壓發泡成型工藝及配方
聚乙烯泡沫塑料的成型方法有很多,主要分為擠出發、模壓法和可發性珠粒法.我國主要採用擠出法和模壓法生產聚乙烯泡沫塑料產品.
模壓法
1.原料
一般使用熔體流速為2g/10min左右的低密度聚乙烯塑料.多數以過二氧化異丙苯為化學交聯劑,以偶氮二甲醯胺為發泡劑,使用三鹼式硫酸鉛為活化劑.配方如下:
原料 用料/質量份
聚乙烯 100
過氧化二異丙苯 1
偶氮二甲醯胺 20
三鹼式硫酸鉛 4
2. . 操作工藝
① 配料。按配方分別進行稱量並按順序加料。
② 混煉。將聚乙烯樹脂在混煉機中混煉3~5min,溫度控制在110~120℃左右。將聚乙烯混煉成片後加入偶氮二甲醯胺和三鹼式硫酸鉛,此時溫度降至70℃~100℃,再混煉10min,然後加入過氧化二異丙苯,在同一溫度下混煉5min,製成片狀。
③ 切片。按所要加工製品的形狀沖切成所需要尺寸的片料。
④ 模壓成型。把片料裝入模具中,此時對模具解熱至160℃,加壓至0.6MPa,模壓12~15min。
⑤ 開模發泡。有如下:
開模方式。
a. 熱開模發 待發泡劑完全分解後,解除液壓機壓力,使熱熔片材膨脹彈出,並在2~3min內完成發泡。熔融物料的快速膨脹發泡,有利於形成細小的泡孔,但不能達到太高的發泡倍率。因發泡產生分解產生的氣體壓力與物料的粘性和彈性之間難以達到平衡,發泡時微小的阻力都會導致泡沫塑料龜裂,所以必須特別注意控制熔融體的彈性,以保證生產正常進行。
b. 冷開模發 將完成交聯發泡的模具冷卻到65℃左右,開模取出泡沫塊,立即送入120~170℃的烘箱中加熱進行二次發泡;也可以將熱壓泡沫塊置於容積比其大的模具中二次加熱膨脹,冷卻後開模得到具有閉孔結構、力學強度優異的聚乙烯泡沫塑料製品。在常壓下加熱二次發泡即得到高發泡倍率的泡沫片材。
⑺ PVC管的生產流程
PVC材料是塑料裝飾材料的一種,是聚氯乙烯材料的簡稱,PVC(Polyvinyl Chloride,簡稱PVC)樹脂是由氯乙烯單體(Vinyl Chloride Monomer,簡稱VCM)聚合而成的熱塑高聚物。
PVC的分子量、結晶度、軟化點等物理能隨聚合反應條件(溫度)而變。以PVC樹脂為基料,與穩定劑、增塑劑、填料、著色劑及改劑等多種助劑混合經塑化、成型加工而成PVC樹脂塑料。 PVC材料具有輕質、隔熱、保溫、防潮、阻燃、施工簡便等特點。
規格、色彩、圖案繁多,極富裝飾,被廣泛運用於生產和生活中。譬如PVC水管、PVC塑料門窗,以及含有PVC的塑料玩具,電線電纜。由於它對於人體構成危害,歐洲、日韓等國家紛紛對以PVC為原料的產品加以限制。
一般的PVC樹脂塑料製品突出優點是難燃、耐磨、抗化學腐蝕、氣體水汽低滲漏好。此外綜合機械能、製品透明、電絕緣、隔熱、消聲、消震也好,是能價格比最為優越的通用型材料。缺陷是熱穩定和抗沖擊較差,無論是硬還是軟質PVC使用過程中容易產生脆。
(7)聚乙烯樹脂生產工藝流程擴展閱讀:
行業分析師指出:受PVC完善的配套產業鏈以及國產原料支撐,2010年PVC管道產量佔到了總量的55%。近些年,PVC管道市場受到各種因素的影響其市場份額在不斷的下降。而PVC管道市場份額下降主要有三大方面:
一是:PVC管道市場受到PE、PPR等其他塑料管道的沖擊,被搶佔了一定的市場份額;
二是:含鉛穩定劑在與食品類產品接觸的PVC管材中的禁用,對PVC管道的發展有一定的負面影響;
三是:當前,PVC管道發展處於高速發展期,行業產能不斷擴張,很多中小型企業為搶占市場,降低成本,在配方中大量填充碳酸鈣,以次充好,影響了PVC管道整個行業的形象,直接影響了PVC市場份額,加速了PVC市場份額的流失。
但整體來看,雖然PVC管道份額在減少,但仍占據著塑料管道市場的霸主地位。並且塑料管道行業的誘人前景,仍是帶動PVC管道行業發展的一大亮點。