毕业答辩模板-武汉科技大学中南分校

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1、LDPE气象本体聚合1简介聚乙烯(PE)是五大合成树脂之一，由乙烯聚合而成的高分子化合物。聚乙烯主要分为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）三大类。低密度聚乙烯英文名称为Lowdensitypolyethylene，缩写为LDPE。石油工业上所称的低密度聚乙烯(即高压聚乙烯)是一种塑料材料，由乙烯在高压条件下由过氧化物或微量氧引发经自由基聚合反应生成密度为0.910~0.930g/cm3左右的低密度聚乙烯，适合热塑性成型加工的各种成型工艺，成型加工性好。LDPE主要用途是作薄膜产品，如农业用薄膜；包装用膜如糖果等包装；液体包装用吹塑薄膜，收缩

2、包装薄膜；建筑用薄膜，一般工业包装薄膜和食品袋等。LDPE树脂是通过分子量、结晶度及分子量分布MWD的平衡与控制而得到的。2生产工艺及条件2.1原料准备原料准备包括乙烯，分子量调节剂，添加剂。乙烯高压聚合过程中单程转化率仅15%~30%，所以大量的单体乙烯（70%~85%）要循环使用。因此所用原料乙烯一部分是新鲜乙烯，一部分是多次循环回收的乙烯。乙烯常压下为气体，临界压力5.12MPa；临界温度9.90℃；爆炸极限2.75%~28.6%，纯乙烯在350℃以下稳定，更高的温度则分解为C、CH4、H2。CH2=CH2→CH4+C+127.36kJ/molCH2=CH2→2C+2H2+4

3、7.69kJ/mol分子量调节剂在工业生产中为了控制产品聚乙烯的熔融指数，必须加适当量的分子量调节剂。种类烷基：乙烷，丙烷，丁烷，己烷，环己烷烯烃：丙烯，异丁烯，其它：氢，丙酮，丙醛，其中以丙烯，丙烷，乙烷等最常用调节剂的用量和种类根据聚乙烯牌号的不同而不同，一般是乙烯体积的1%——6.5%折合为质量百分数时，应根据调节剂的分子量进行计算。添加剂为了防止聚乙烯在成型过程中受热时被氧化，防止使用过程中老化，所以加入添加剂以防止其发生。种类抗氧剂：4-甲基-2，6-二叔丁基苯酚，熔点约700C，易溶于烃，酮和酯等有机溶剂中，而不溶于水。可用作食品包装的抗氧剂。熔点大于1500C时，可溶

4、于酮和酯等有机溶剂中。与聚乙烯混溶后不易被油脂所抽提，可用作食品包装薄膜的抗氧剂。润滑剂：油酸酰胺或硬脂酸铵，油酸铵，亚麻仁油酸铵三者的混合物作为聚乙烯的润滑剂。开口剂：高分散性的硅胶，铝胶或其混合物可作为开口剂。抗静电剂：含有氨基或羟基等极性基团而又可溶于聚乙烯中的不挥发的聚合物可作为抗静电剂。如环氧乙烷与长链脂肪族或脂肪醇的聚合物。添加剂的种类和用量根据生产的聚乙烯牌号和用途加于聚乙烯树脂低压分离器中，从易于计算和混合方面考虑，通常是将添加剂配制成浓度约为10%左右的白油（脂肪族烷烃）溶液或分散液，用泵计量送入低压分离器或于二次选粒时加入。聚合反应条件其反应温度一般在1300C

5、——3500C之间，反应压强一般为122——303Mpa或者更高些，而其聚合停留时间的长短取决于反应器的类型，一般在15s——2min之间，反应条件因产品牌号不同而不同。在聚合反应器内未反应的乙烯和聚合生成的聚乙烯熔融物保持均相状态时，反应进行顺利，两者是否分相与聚乙烯的含量，反应压力，反应温度有关。反应条件的变化不仅影响聚合反应速度，而且对于产品聚乙烯的分子量也发生影响。当反应压力提高时，聚合反应速度加大，但聚乙烯的分子量降低，而且支链较多，所以其密度稍有降低。2.2催化剂乙烯高压聚合需加入自由基引发剂，工业上常称为催化剂，所用的引发剂主要是氧和过氧化物，早期工业生产中主要用氧作

6、为引发剂。其优点在于：价格低，可直接加于乙烯进料中。缺点是氧的引发温度在230℃以上，而低于200℃成为乙烯聚合阻聚剂，不会在压缩机系统中或乙烯回收系统中引发聚合，因此反应温度必须高于200℃.而反应温度不能迅速的用改变引发剂用量控制。氧的活性受温度的影响很大，因此目前除管式反应器中还可以用氧作引发剂以外，釜式反应器已全部改为过氧化物引发剂。工业上常用的过氧化物引发剂为：过氧化二叔丁基，过氧化十二烷酰，过氧化苯甲酸叔丁酯，过氧化碳酸二丁酯等。高压聚乙烯生产工艺方框流程图设备LDPE高压反应主要采用两种聚合反应器：一种是带搅拌器的高压釜式反应器，该工艺最早是20世纪30年代由ICI公

7、司开发的；另一种是管式反应器，最早是由巴斯夫公司开发的。后来，杜邦、陶氏化学、USI、住友和CdF化学(现在的埃尼化学)都对工艺作了若干改进。两种工艺生产的聚合物略有差别，主要因为反应器的温度分布不同。釜式法和管式法两种工艺的生产流程大体相同，一个工业化的LDPE装置通常由以下几部分组成：乙烯压缩、引发剂制备和注入系统、聚合反应器、分离系统、挤出造粒。除聚合反应器外，釜式法和管式法的工艺步骤相似。现已建成的管式法最大单线反应器能力为32万吨/年，是巴塞尔公司建在法国的