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超高分子量聚乙烯制品生产工艺 科诺解析

文章出处:科诺工程塑料人气: 发表时间:2016-05-27 09:11:40


  超高分子量聚乙烯是一种性能优良的工程塑料,广泛应用于化学工业、食品和饮料加工机械、铸件、木材加工工业、散装材料处理、医疗上的人工移植器官、采矿加工机械、纺织机械及交通运输车辆、体育娱乐设备等领域。超高分子量聚乙烯的分子结构与普通聚乙烯的基本相同,但分子量却高达100万以上,因而具有不同于普通聚乙烯的一些特殊性能,起重较显著的应用特性就是能替代钢材,用来制作管材、化工阀门、泵和密封填料、纺织机械的齿轮和皮结、输送机的涡轮杆、轴承、轴瓦、煤块滑道、各种料斗和筒仓的衬里材料以及食品加工机械的料斗和辊筒、体育用品和溜冰场等,超高分子量聚乙烯的耐磨性比钢材好,价格却比钢材低,因而受到人们的关注和欢迎。科诺小编为您简单介绍超高分子量聚乙烯制品生产工艺:

  
超高分子量聚乙烯是乙烯等烯烃单体通过淤浆聚合工艺而成,其粘均分子量大于120万,产品外观为白色粉末,目前世界各公司均采用的抵押聚合工艺,超高分子量聚乙烯是由乙烯聚合而成,其和成反应式如下:

 

超高分子量聚乙烯制品反应公式


  超高分子量聚乙烯制品的生产过程与普通高密度聚乙烯制品的生产过程相类似, 都是采用齐格勒催化剂在一定条件下使乙烯聚合的。也就是说, 只要采用齐格勒催化剂并在适当的工艺条件下即可制得超高分子量聚乙烯。     

  
现在,世界上生产超高分子量聚乙烯的各公司均采用齐格勒系催化剂的低压聚合工艺生产超高分子量聚乙烯。该工艺与高密度聚乙烯的低压淤浆法工艺十分相近, 负载型齐格勒系高效催化剂也比过去更能使催化效率大为提高, 并使聚合工艺得以简化, 从而使装置投资和生产操作费用大幅度降低, 使超高分子量聚乙烯的价格成为热塑性工程塑料中较低廉的一种。超高分子量聚乙烯的生产工艺与低压淤浆法高密度聚乙烯的生产工艺不同之处仅仅在后阶段工艺上 超高分子量聚乙烯生产工艺没有造粒工序, 产品呈粉末状。关于超高分子量聚乙烯生产工艺流程, 在国外杂志上尚未见发表过。根据国内超高分子量聚乙烯生产工艺并结合国外低压浆法高密度聚乙烯生产工艺, 推测出国外超高分子量聚乙烯专门生产装置的生产工艺流程可能(如图1所示.)

 

超高分子量聚乙烯制品生产工艺

      

2.2 催化剂的制备     
将负载型齐格勒催化剂(??如氯化镁或乙氧基镁上载有TiCl4催化剂)??烷铝??如三乙基铝??己烷溶剂配至一定浓度后用泵打人聚合釜。


2.3 聚合     
将高纯度乙烯、氢气、催化剂连续不断地加人聚合反应器中, 在80 ℃ 及0.98MPa条件下进行淤浆聚合(时间4h), 聚合热采用聚合釜夹套冷却及气体外循环方式除去。聚合物的分子量通过高速工业气相色谱仪对聚合釜中气相乙烯和氢的成分进行自动测定来控制,然后用微型电子计算机进行氢??烯比值的计算, 并将计算结果作为进聚合釜氢流量调节的给定值, 从而实现工业色谱的闭环控制。通过调节聚合釜的各条件(或通过特种催化剂)来控制聚合物的分子量分布。得到的聚合物浆液靠本身的压力压到闪蒸釜中, 将溶解于溶剂中的少量未反应的乙烯在闪蒸釜中分离出来, 由压缩机升压后返回聚合釜。


2.4 分离及干燥     
聚合工段送来的淤浆由离心机分离成滤饼和母液, 滤饼经汽提后在蒸汽转筒干燥器??闪蒸干燥器、沸腾床干燥器??干燥成粉末, 干燥后的粉末状聚合物用氮气输送到粉末料斗中。离心机分离出来的母液一部分循环至聚合釜, 余下的经汽提后送至溶剂回收工段。从干燥器出来的气体进人洗涤塔用己烷洗涤, 经冷却器冷却, 回收气体中的少量己烷后循环使用。


2.5 加工定型
超高分子量聚乙烯制品一半是在板材基础上,定型加工制作,一般都是按图、按实物进行加工制作。而且各种制品加工工序,加工公差不同,所以目前超高分子量聚乙烯制品加工是一个很关键的过程。

  
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