想找找生产拉伸膜/缠绕膜的工艺和配方

生产工艺条件

流延法生产由于流道长而窄，流动速度快，熔体温度范围一般控制在250℃～280℃，流延冷却辊的温度控制在20℃～30℃，收卷张力要低，一般在10kg以内，以利粘性剂迁出，同时减少成品膜内应力。

粘性的控制

良好的粘性使货物外面的包装膜层与层粘在一起使货物牢固，粘性的获取方法主要有两种：一种是在高聚物里添加PIB或其母料；另一种是掺混VLDPE。PIB为半透明粘稠液体，直接添加需有专用设备或对设备进行改造，一般均采用PIB母料。PIB的迁出有个过程，一般要三天，另外还受温度影响，气温高时粘性强；气温低时不太粘，经拉伸后粘性大大降低。也因此成品膜最好贮存在一定的温度范围内(建议贮存温度在15℃～25℃)。掺混VLDPE，粘性稍差，但对设备没有特殊要求，粘性相对稳定，不受时间控制，但也受温度影响，气温高于30℃时相对较粘，低于15℃时粘性稍差，可通过调节粘层LLDPE的量，以达到所需的粘度。三层共挤多采用这种方法。

物理机械性能的控制

高的透明度有利于货物的识别；高的纵向伸长率有利于预拉伸，且节省材料消耗；良好的穿刺性能及横向撕裂强度允许薄膜在高拉伸倍率下遇到货物尖锐的角或边不断裂；高的屈服点使包装后的货物更紧固。

流延法生产的膜透明度高，这里不着重讨论。随着材料共聚单体C原子个数的增加，支链长度增加，结晶度降低，生成的共聚物“缠绕或扭结”效应增加，所以伸长率提高，穿刺强度及撕裂强度也都提高。而MPE是高立构规整聚合物，分子量分布很窄，可以准确控制聚合物的物理性能，所以在性能上又有进一步的提高；又由于MPE分子量分布窄，加工范围也窄，加工条件难以控制，通常添加5％的LDPE，以降低熔体粘度，增加薄膜的平整度。

MPE的价格也高，为了降低成本，通常采用MPE与C4－LLDPE搭配使用，但并非所有的C4－LLDPE都能与之搭配，应有所选择。机用拉伸膜多采用C6、C8材料，容易加工，能满足各种包装要求。手工包装由于拉伸倍率低，多采用C4材料。

材料密度也影响着薄膜的性能。随着密度的增加，取向度提高，平整度好，纵向伸长率提高，屈服强度提高，但横向撕裂强度、穿刺强度及透光率均下降，所以综合各方面的性能，往往在非粘层添加适量的中密度线性聚乙烯(LMDPE)。添加LMDPE还可以降低非粘层的摩擦系数，避免包装好的托盘与托盘粘连。

冷却辊温度的影响。冷却辊温度升高，屈服强度提高，但其余性能下降，所以一般冷却I辊的温度控制在20℃～30℃为宜。流延线的张力影响薄膜的平整度及收卷松紧度，若使用PIB或其母料作为粘层，还影响PIB的迁出，降低薄膜最终的粘度。张力一般不大于10kg，太大了应力残存于膜卷内，使伸长率等性能下降，容易造成断膜现象。拉伸膜的应用形式

拉伸膜的应用领域很广，主要是与托盘配合使用，对零散商品进行整集包装，代替小型集装箱。由于它可降低批量货物运输包装成本30％以上，因而被广泛应用于五金、矿产、化工、医药、食品、机械等多种产品的整集包装上；在仓库贮存领域，国外也较多地利用拉伸缠绕膜托盘包装进行立体贮运，以节省空间和占地。主要使用形式如下：

密封包装

这种包装类似于收缩膜包装，膜绕着托盘把托盘全包起来，然后两个热抓子把两端的膜热封在一起。这是缠绕膜最早的使用形式，并由此发展了更多的包装形式

全宽包装

这种包装要求膜宽足够覆盖托盘，托盘的形状规则，所以使用起来有它的，适合薄膜厚度为17～35μm

手工包装

这种包装是缠绕膜包装中最简单的一种，膜装在一个架上或由手持，由托盘转动或膜绕托盘转。主要用在包好的托盘破损后的重新包装，及普通的托盘包装。这种包装速度慢，适合的薄膜厚度为15～20μm；

托盘机械包装

这是一种最普遍最广泛的机械包装形式，由托盘旋转或膜绕托盘旋转，薄膜固定在支架上可上下移动。这种包装能力很大，每小时约15～18盘。适合的膜厚约15～25μm；

卧式机械包装

不同于其它包装，由膜绕着物品转，适合于长的货物包装，如地毯、板材、纤维板、异形材等；

纸筒的包装

这是缠绕膜的最新用途之一，比起老式的纸筒包装用缠绕膜包装更好。适合的膜厚为30～120μm；

小物品的包装

这是缠绕膜的最新包装形式，既可以减少材料消耗，还可以缩减托盘的存放空间，在国外，这种包装最初介绍于1984年，仅仅一年后，市场上就出现了许多这样的包装，此包装形式具有巨大的潜力。适合膜厚15～30μm；

管和电缆的包装

这是缠绕膜在特殊领域应用的一个例子，包装设备安装在生产线的最后，完全自动拉伸膜既可以代替带子捆住材料，又可以起保护作用。适用的厚度为15～30μm。托盘机构包装的拉伸形式

拉伸膜的包装都须经过拉伸，托盘机械包装的拉伸形式有直接拉伸和预拉伸。预拉伸又分为两种，一种是辊预拉伸，一种是电动拉伸。

直接拉伸是在托盘与膜之间完成拉伸。这种方法拉伸倍率低(约15%～20%)，若拉伸倍率超过55%～60%，超过了薄膜原有的屈服点，膜宽了减少了，穿刺性能也损失掉，膜很容易断。且在60%拉伸率下，拉力还很大，对于轻的货物，很可能使货物变形。

预拉伸是由两根辊完成的。辊预拉伸的两根辊是由齿轮单元连结在一起，拉伸倍率可以依齿轮比不同而不同，拉力由转盘产生，由于拉伸是在短距离内产生，辊和膜之间的摩擦力又大，所以膜宽不缩，薄膜原有的穿刺性能也保持下来了。实际缠绕时没有拉伸发生，减少了由于尖锐的边或角造成的断裂，这种预拉伸可以使拉伸倍率提高到110％。

电动预拉伸的拉伸机理与辊预拉伸相同，不同的是两辊由电带动，拉伸完全与托盘的转动无关。所以适应性更强，轻的、重的、无规则的货物都适用，由于包装时张力低，所以这种方法预拉伸倍率高达300%，大大地节约材料降低成本。适合膜厚15～24μm。

综上所述，拉伸膜的应用领域非常之广，而国内很多的领域还未涉及，已涉及的许多领域也未普遍使用，随着应用领域的扩大，拉伸膜的用量必将大大增长，其市场潜力是不可估量的。所以我们有必要大力推广拉伸膜的生产和应用。

生产方法

分为高压法（由高压工艺从乙烯合成，其合成压力100~300MPa，温度为150~275℃，0.05%~0.1%的氧或过氧化物作为催化剂；合成或在搅拌罐中间歇发生，或在管式反应器中连续发生）、低压法、中压法三种。高压法用来生产低密度聚乙烯，这种方法开发得早，用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3，但随着生产技术和催化剂的发展，其增长速度已大大落后于低压法。低压法就其实施方法来说，有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯，而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯，还可通过加共聚单体，生产中、低密度聚 聚乙烯乙烯，也称为线型低密度聚乙烯。近年来，各种低压法工艺发展很快。中压法仅菲利浦公司至今仍在采用，生产的主要是高密度聚乙烯。

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聚乙烯特性

聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。

聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。

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种类

（1） LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯

（2）LLDPE：线形低密度聚乙烯

（3）MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂

（4）HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯

（5）UHMWPE：超高分子量聚乙烯

（6）改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（PEX）

（7）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）

分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。

主要方法： 聚乙烯液相法（又分为溶液法和淤浆法）和气相法（物料在反应器中的相态类型）。我国主要采用齐格勒催化剂的淤浆法。

条件与过程描述：纯度99%以上的乙烯在催化剂四氯化钛和一氯二乙基铝存在下，在压力0.1-0.5MPa和温度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤浆。经醇解破坏残余的催化剂、中和、水洗，并回收汽油和未聚合的乙烯，经干燥、造粒得到产品。

化学名称：聚乙烯

英文名称：Polyethylene（简称PE）

比重:0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率：1.5-3.6% 成型温度：140-220℃

特点：耐腐蚀性，电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良，可以氯化，化学交联、辐照交联改性，可用玻璃纤维增强。低压聚乙烯的熔点，刚性，硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软性，伸长率，冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨. 低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震，耐磨及传动零件。

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成型特性

1．结晶料，吸湿小，不须充分干燥，流动性极好流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分.不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形.

2．收缩范围和收缩值大，方向性明显，易变形翘曲。冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统.

3．加热时间不宜过长，否则会发生分解。

4．软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模.

5．可能发生融体破裂，不宜与有机溶剂接触，以防开裂

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聚乙烯类产品

产品类别

聚乙烯（PE）是通用合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）及一些具有特殊性能的产品。

聚乙烯物理性能

聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC，低密度聚乙烯熔点较低（112oC）且范围宽。

常温下不溶于任何已知溶剂中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊 聚乙烯酯、三氯乙烯

等溶剂中

聚乙烯化学性能

聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。

各类聚乙烯产品用途

高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品，其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等

中低、压聚乙烯：以注射成型制品及中空制品为主。

超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。

熔点 140摄氏度

熔化焓292.88J/g

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不同密度的聚乙烯

概况

LDPE是低密度聚乙烯的英文缩写，即低密度高压聚乙烯

HDPE是高密度聚乙烯的英文缩写，即高密度低压聚乙烯。

二者密度不同，一般密度大于0.94的为HDPE，小于0.925的为LDPE，在此之间的为MDPE（中密度聚乙烯）。

LDPE（低密度高压聚乙烯）： 感官鉴别：手感柔软：白色透明，但透明度一般，燃烧鉴别：燃烧火焰上黄下蓝；燃烧时无烟，有石蜡的气味，熔融滴落，易拉丝

HDPE(高密度聚乙烯)：HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40℃低温度下均如此。

低密度聚乙烯( LDPE)

通常用高压法(147.17-196.2MPa)生产，故又称为高压聚乙烯。由于用高压法生产的聚乙烯分子链中含有较多的长短支链(每1000个碳链原子中含有的支链平均数21)，所以结晶度较低(45%-65%)，密度较小(0.910-0.925)，质轻，柔性，耐低温性、耐冲击性较好。LDPE广泛用于生产薄膜、管材(软)、电缆绝缘层和护套、人造革等。

高密度聚乙烯(HDPE)

主要是采用低压生产，故又称低压聚乙烯。HDPE分子中支链少，结晶度高(85%-90%)，密度高(0.941-0.965)，具有较高的使用温度，硬度、力学强度和耐化学药品性较好。 聚乙烯适用于中空吹塑、注塑和挤出各种制品(硬)，如各种容器、网、打包带，并可用作电缆覆层、管材、异型材、片材等。

聚乙烯树脂分类及性能

聚乙烯的种类：

（1） LDPE：低密度聚乙烯（又称高压聚乙烯）

（2） LLDPE：线形低密度聚乙烯

（3） MDPE：中密度聚乙烯

（4） HDPE：高密度聚乙烯(又称低压聚乙烯)

（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯

（6） 改性聚乙烯：氯化聚乙烯（CPE）、交联聚乙烯（PEX）

（7） 乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH）。分子量达到300万-600万的聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。

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LDPE树脂

性质：无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度约0.920g/cm3，熔点130℃～145℃。不溶于水，微溶于烃类、甲苯等。能耐大多数酸碱的侵蚀，吸水性小，在低温时仍能保持柔软性，电绝缘性高。

生产工艺：主要有高压管式法和釜式法两种。从目前发展状况看，为降低反应温度和压力，管式法工艺普遍采用低温高活性引剂引发聚合体系，以高纯度乙烯为主要原料，以丙烯/丙烷等为密度调整剂，使用高活性引发剂在约200℃～330℃、150-300MPa条件下进行聚合反应。反应器中引发聚合的熔融聚合物，必须要经过高压、中压和低压冷却、分离，高压循环气体经过冷却、分离后送入超高压（300MPa）压缩机入口，中压循环气体经过冷却、分离后送入高压（30MPa）压缩机入口，而低压循环气体经过冷却、分离后送入低压（0.5MPa）压缩机循环利用，而熔融聚乙烯经过高压、低压分离后送入造粒机，进行水中切粒，在造粒时，企业可以根据不同应用领域，加入适宜的添加剂，颗粒经包装出厂。

用途：可以采用注塑、挤塑、吹塑等加工方法。主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、涂层和合成纸等。

力学性能

聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。冲击强度LDPE>LLDPE>HDPE，其他力学性能LDPE<LLDPE<HDPE。主要受密度、结晶度和相对分子质量的影响，随着这几项指标的提高，其力学性能增大。耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质量增加时，有所改善。耐穿刺性好，其中LLDPE最好。

热学性能

聚乙烯的耐热性不高，随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。耐低温性能好，脆性温度一般可达－50℃以下；并随相对分子质量的增大，最低可达－140℃。聚乙烯的线膨胀系数大，最高可达（20～24）×10－5/K。热导率较高。

电学性能

因聚乙烯无极性，所以具有介电损耗低、介电强度大的电性能优异，即可以做调频绝缘材料、耐电晕性塑料，又可以做高压绝缘材料。

环境性能

聚乙烯属于烷烃惰性聚合物，具有良好的化学稳定性。在常温下耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀，但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硝酸和铬酸等。聚乙烯在60℃以下不溶于一般溶剂，但与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长期接触会溶胀或龟裂。温度超过60℃后，可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油

及石蜡中；温度高于100℃，可溶于四氢化萘。

由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其耐候性不好，日晒、雨淋都会引

起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂改善。

加工特性

因LDPE、HDPE的流动性好，加工温度低，粘度大小适中，分解温度低，在惰性气体中高温度300℃不分解，所以是一种加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高，需要增加电机功率20%～30%；易发生熔体破裂，需增加口模间隙和加入加工助剂；加工温度稍高，可达200～215℃。聚乙烯的吸水率低，加工前不

需要干燥处理。

聚乙烯熔体属于非牛顿流体，粘度随温度的变化波动较小，而剪切速率的增加下降快，并呈线性关系，其中以LLDPE的下降最慢。

聚乙烯制品在冷却过程中容易结晶，因此，在加工过程中应注意模温。以控制制品的结晶度，使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收缩率大，在设计模具时一定要考虑。

聚乙烯的熔体流动速率与制品种类的关系如下表所示

聚乙烯熔体流动速率与制品种类的关系

用途熔体流动速率，g/10min

LDPELLDPEHDPE

吹塑薄膜

重包装薄膜

挤出平膜

单丝、扁丝

管材、型材

中空吹塑容器

电缆绝缘层

注塑制品

涂覆

旋转成型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 ~200.3 ~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 ~11

1．0 ~250.5 ~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

聚乙烯的用途

用途占树脂的比例制品

薄膜类制品LDPE的50%

HDPE的10%

LLDPE的70%　用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾等轻质包装膜，地膜、棚膜、保鲜膜等。

重包装膜，撕裂膜、背心袋等。

包装膜，垃圾袋、保鲜袋、超薄地膜等。

注塑制品HDPE的30%

LDPE的10%

LLDPE的10%　日用品如：盆、筒、篓、盒等，周围箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台、玩具等。

中空制品以HDPE为主　用于装食品油、酒类、汽油及化学试剂的桶，玩具

管材类制品以HDPE为主　给水、输气、灌溉、穿线、吸管、笔芯、用的管材，化妆品、药品、鞋油、牙膏等用的管材。

丝类制品圆丝用HDPE

扁丝用HDPE和LLDPE　渔网、缆绳、工业滤网、民用纱窗等。

纺织袋、布、撕裂膜。

电缆制品以LDPE为主　电缆绝缘和保护材料

其他制品HDPE、LLDPE

LDPE　打包带

型材

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生产方法

分为高压法、低压法、中压法三种。高压法用来生产低密度聚乙烯，这种方法开发得早，用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3，但随着生产技术和催化剂的发展，其增长速度已大大落后于低压法。低压法就其实施方法来说，有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯，而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯，还可通过加共聚单体，生产中、低密度聚乙烯，也称为线型低密度聚乙烯。近年来，各种低压法工艺发展很快。中压法仅菲利浦公司至今仍在采用，生产的主要是高密度聚乙烯。

高压法 用氧或过氧化物等作引发剂，使乙烯聚合为低密度聚乙烯的方法。乙烯经二级压缩后进入反应器(图3)，在压力100～300MPa、温度200～300℃及引发剂作用下聚合为聚乙烯，反应物经减压分离，使未反应的乙烯回收后循环使用，熔融状的聚乙烯在加入塑料助剂后挤出造粒。（见彩图）

所用聚合反应器有管式反应器(管长可达 2000m)和釜式反应器两种。管式法流程的单程转化率20%～34%，单线年生产能力100kt。釜式法流程的单程转化率20%～25%，单线年生产能力180kt。

低压法 分淤浆法、溶液法和气相法三种，除溶液法外，聚合压力都在2MPa以下。一般步骤有催化剂的配制、乙烯聚合、聚合物的分离和造粒等。

①淤浆法　生成的聚乙烯不溶于溶剂而呈淤浆状。淤浆法聚合条件温和，易于操作，常用烷基铝作活化剂，氢气作分子量调节剂，多采用釜式反应器。由聚合釜出来的聚合物淤浆经闪蒸釜、气液分离器到粉料干燥机，然后去造粒（图4）。生产过程中还包括溶剂回收、溶剂精制等步骤。采用不同的聚合釜串联或并联的组合方式，可以得到不同分子量分布的产品。

②溶液法　聚合在溶剂中进行，但乙烯和聚乙烯均溶于溶剂中，反应体系为均相溶液。反应温度(≥140℃)、压力(4～5MPa)较高。特点是聚合时间短，生产强度大，可兼产高、中、低三种密度的聚乙烯，能较好地控制产品的性质；但溶液法所得聚合物分子量较低，分子量分布窄，固体物含量较低。　

③气相法　乙烯在气态下聚合， 一般采用流化床反应器。催化剂有铬系和钛系两种，由贮罐定量加入到床层内，用高速乙烯循环以维持床层流态化，并排除聚合反应热。生成的聚乙烯从反应器底部出料（图5）。反应器的压力约2MPa，温度85～100℃。气相法是生产线型低密度聚乙烯 聚乙烯最主要的方法，气相法省去了溶剂回收和聚合物干燥等工序，且比溶液法节省投资15%和操作成本10%。为传统高压法投资的30%，操作费的1/6。因而得到了迅速发展。但气相法在产品质量及品种上有待进一步改进。

中压法 用负载于硅胶上的铬系催化剂，在环管反应器中，使乙烯在中压下聚合，生产高密度聚乙烯。

加工和应用 可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。在实际生产中，为了提高聚乙烯对紫外线和氧化作用的稳定性，改善加工及使用性能，需加入少量塑料助剂。常用的紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等，炭黑是优良的紫外线屏蔽剂。此外，还加入抗氧剂、润滑剂、着色剂等，使聚乙烯的应用范围更加扩大。

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聚乙烯树脂生产方法及工艺

聚乙烯生产方法：聚乙烯按聚合压力可以分为高压法、中压法、低压法；按介质来分可以分为淤浆法、溶液法、气相法。

主要生产工艺：目前世界上拥有聚乙烯技术的公司很多，拥有LDPE技术的有7家，LLDPE和全密度技术的企业有10家，HDPE技术的企业有12家。从技术发展情况来看，高压法生产的LDPE是PE树脂生产中技术最成熟的方法，釜式法和管式法工艺技术均已成熟，目前这两种生产工艺技术同时并存。国外各公司普遍采用低温高活性催化剂引发聚合体系，可降低反应温度和压力。

高压法生产LDPE将向大型化、管式化方向发展。而低压法生产HDPE和LLDPE，主要采用钛系和络系催化剂，欧洲和日本大多采用钛系催化剂，而美国大多采用络系催化剂。

目前世界上主要应用的聚乙烯生产技术共用11种，我国的PE生产工艺有8种。

（1）高压管式和釜式反应工艺

（2）三井化学低压淤液法CX工艺

（3）BP气相法Innovene生产工艺

（4）雪佛龙-菲利蒲斯公司双环管反应器LPE工艺

（5）北欧化工北星（Bastar）双峰工艺

（6）低压气相法Unipol工艺

（7）巴赛尔聚烯烃公司Hostalen工艺

（8）Sclartech溶液法生产工艺

催化剂技术：催化剂是PE工工艺关键部分，也是其技术开发的焦点。特别是1991年茂金属催化剂在美国实现了工业化，使得PE生产技术进入了新的发展阶段。

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国内外聚乙烯工业现状

目前世界各大PE生产企业大都已涉足茂金属PE（mPE）生产领域，如陶氏化学、伊士曼、旭化成、阿托菲纳、雪佛龙-菲利浦斯等公司。

日本旭化成化学购买陶氏化学的茂金属催化剂专利Insite，采用淤浆法生产工艺生产茂金属高密度聚乙烯（mHDPE），牌号为Creolex。由于性能优越，mPE1995年进入商业化发展以来，全球mPE树脂的消费量每年翻一番。预计到2010年，全球mPE产能将达到1700万吨，其中：mLLDPE为7 聚乙烯00万吨、mHDPE为600万吨。

目前PE催化剂已经发展到第三代，日本三井化学和陶氏化学合作开发出新一代茂金属（Post-metallocene）催化剂。与传统茂金属和Z-N型催化剂不同，该催化剂可使极性单体如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等与烯烃共聚，从而可用于开发具有粘结性、耐油性及气体阻隔性能的全新聚烯烃树脂。

我国非常重视PE生产技术，PE生产技术创新一直被列入国家技术创新计划项目。针对国内PE生产以气相法工艺为主，产品牌号切换困难、过渡料多的问题，近年来国内PE生产企业纷纷开展了以现有聚乙烯生产技术改造为依托，气相法聚乙烯冷凝、超冷凝工艺和淤浆法聚乙烯外循环工艺的开发工作，并取得实效。

目前我国Uuipol工艺的大部分生产装置已经采用国产冷凝技术进行了改扩建，产量已经超出装置原设计能力120%～200%。

薄膜　低密度聚乙烯总产量的一半以上经吹塑制成薄膜，这种薄膜有良好的透明性和一定的抗拉强度，广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜(见彩图)。也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。1975年以来，高密度聚乙烯薄膜也得到发展，它的强度高、耐低温、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。线型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜，其强度、韧性均优于低密度聚乙烯，耐刺穿性和刚性也较好，透明性虽较差，仍稍优于高密度聚乙烯。此外，还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层，制成高分子复合材料。

中空制品 高密度聚乙烯强度较高，适宜作中空制品。可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用浇铸法制成槽车罐和贮罐等大型容器。

管板材 挤出法可生产聚乙烯管材，高密度聚乙烯管强度较高，适于地下铺设。挤出的板材可进行二次加工。也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作台板和建筑材料(见建筑用高分子材料)。

纤维 中国称为乙纶，一般采用低压聚乙烯作原料，纺制成合成纤维。乙纶主要用于生产渔网和绳索，或纺成短纤维后用作絮片，也可用于工业耐酸碱织物。目前已研制出超高强度聚乙烯纤维（强度可达3～4GPa），可用作防弹背心，汽车和海上作业用的复合材料。

杂品 用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱（见彩图）、小型容器、自行车和拖拉机的零件等。制造结构件时要用高密度聚乙烯。

聚乙烯改性 聚乙烯的改性品种主要有氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、交联聚乙烯和共混改性品种。

氯化聚乙烯 以氯部分取代聚乙烯中的氢原子而得到的无规氯化物。氯化是在光或过氧化物的引发下进行的，工业上主要采用水相悬浮法来生产。由于原料聚乙烯的分子量及其分布、支化度及氯化后的氯化度、氯原子分布和残存结晶度的不同，可得到从橡胶状到硬质塑料状的氯化聚乙烯。主要用途是作聚氯乙烯的改性剂，以改善聚氯乙烯抗冲击性能。氯化聚乙烯本身还可作为电绝缘材料和地面材料。

氯磺化聚乙烯 当聚乙烯与含有二氧化硫的氯作用时，分子中的部分氢原子被氯和少量的磺酰氯(-SO2Cl)基团取代，就得到氯磺化聚乙烯。主要的工业制法为悬浮法。氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化学腐蚀、耐油、耐热、耐光、耐磨和抗拉强度较好，是一种综合性能良好的弹性体，可用以制作接触食品的设备部件。

交联聚乙烯　采用辐射法（X射线、电子射线或紫外线照射等）或化学法（过氧化物或有机硅交联）使线型聚乙烯成为网状或体型的交联聚乙烯。其中有机硅交联法工艺简单，操作费用低，且成型与交联可分步进行，宜采用吹塑和注射成型。交联聚乙烯的耐热性、耐环境应力开裂性及机械性能均比聚乙烯有较大提高，适于作大型管材、电缆电线以及滚塑制品等。

聚乙烯的共混改性 将线型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯掺混后，就可用于加工薄膜及其他制品，产品性能比低密度聚乙烯好。聚乙烯和乙丙橡胶共混可制得用途广泛的热塑性弹性体。

茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯是一种新颖热塑性塑料，是90年代聚烯烃工业最重要的技术进展，是继LLDPE生产技术后的一项重要革新。由于它是使用茂金属(MAO) 为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，因此，在性能上与传统的Ziegler-Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同。茂金属催化剂用于合成茂金属聚乙烯独特的优良性能和应用，引起了市场的普遍关注，许多世界著名大型石化公司投入巨大人力、物力竞相开发和研究，成为聚烯烃工业乃至整个塑料工业的热门话题。

早期，茂金属催化剂用于乙烯聚合只能得到分子量为2～3万的蜡状物，而且催化活性不高，没有实用意义，因而没有引起重视和推广。直到1980年，德国汉堡大学Kaminsky教授发现用二茂基氯锆（CP2ZrCl2）和甲基铝氧烷（MAO）组合的共催化剂在甲苯溶液中进行乙烯聚合，催化剂活性能高达106g-PE/g-Zr，反应速度与酶反应速度相当。MAO是二甲基铝和水在聚合体系以外条件下合成的高齐聚度甲基铝氧烷。Kaminsky教授的发现给茂金属催化剂研究注入了活力，吸引了众多公司参与开发和研究，并取得了相当大的进展。1991年美国埃克森（Exxon）公司首次实现了茂金属催化剂用于聚烯烃工业化生产，生产出第一批茂金属聚乙烯（mPE），其商品名是“Exact”。

茂金属聚烯烃中以mPE的发展最快和较成熟，主要品种为线型低密度聚乙烯（LLDPE）和甚低密度聚乙烯（VLDPE）。mPE有两个系列，一类是以包装领域为主要目标的薄膜用品级，另一类是以辛烯-1为共聚单体的塑性体，称为POP（Polyolefine Plastmer）。mPE薄膜品级具有较低的熔点和明显的熔区，并且在韧性、透明度、热粘性、热封温度、低气味方面等明显优于传统聚乙烯，可用于生产重包装袋、金属垃圾箱内衬、食品包装、拉伸薄膜等。

目前，茂金属线型低密度聚乙烯消费量占线型低密度聚乙烯总消费量的15%左右，预计到2010年这一比例将达到22%。据统计，目前世界上茂金属聚乙烯年产量约为1500多万吨，其中用于食品包装领域的产品约占总消费量的36%，非食品包装约占47%，其他方面（医药、汽车和建筑等）约占17%。

聚乙烯在合成树脂中产量最大、发展最快、品种开发最活跃，能否实现聚乙烯的高性能化，很大程度上取决于催化剂的性能。茂金属催化剂具有优异的催化共聚能力，它能使大多数共聚体与乙烯共聚，并且能够使极性单体催化聚合，而使用传统催化剂很难实现；在环烯聚合方面，传统催化剂只能开环聚合，而用茂金属催化剂能双键加成聚合。