MDPE
MDPE中文名稱:中密度聚乙烯 英文名稱:medium density polyethylene, MDPE 定義:主鏈上的支鏈數介于高密度與低密度聚乙烯之間的聚乙烯。 應用學科:材料科學技術(一級學科);高分子材料(二級學科);塑料(三級學科) 中密度聚乙烯(MDPE)是在合成過程中用α烯烴共聚,控制密度而成。1970年美國用漿液法制出,其生產合成工藝采用LLDPE的方法。α烯烴常用丙烯、1-丁烯、1-己烯、l-辛烯等,其用量的多少影響著密度大小,一般烯烴用量為5%(質量分)左右。
1. MDPE分類
MDPE
2. MDPE常見應用
MDPE的特點是耐環境應力開裂性及強度的長期保持性。MDPE的相對密度為0.926-0.953,結晶度為70%-80%,平均分子量為20萬,拉伸強度為8-24兆帕,斷裂伸長率為50%-60%,熔融溫度126-135℃,熔體流動速率為0.1-35克/10分鐘,熱變形溫度(0.46兆帕)49-74℃。 分為高壓法、低壓法、中壓法三種。高壓法用來出產低密度聚乙烯,這種辦法開發得早,用此法出產的聚乙烯至今約占聚乙烯總產量的2/3,但隨著出產技術和催化劑的開展,其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法就其施行辦法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法首要用于出產高密度聚乙烯,而溶液法和氣相法不只能夠出產高密度聚乙烯,還可經過加共聚單體,出產中、低密度聚乙烯,也稱為線型低密度聚乙烯。這些年,各種低壓法技術開展很快。中壓法僅菲利浦公司至今仍在選用,出產的首要是高密度聚乙烯。 高壓法 用氧或過氧化物等作引發劑,使乙烯聚合為低密度聚乙烯的辦法。乙烯經二級緊縮后進入反響器(圖3),在壓力100~300MPa、溫度200~300℃及引發劑效果下聚合為聚乙烯,反響物經減壓別離,使未反響的乙烯收回后循環運用,熔融狀的聚乙烯在參加塑料助劑后擠出造粒。(見彩圖) 所用聚合反響器有管式反響器(管長可達 2000m)和釜式反響器兩種。管式法流程的單程轉化率20%~34%,單線年出產能力100kt。釜式法流程的單程轉化率20%~25%,單線年出產能力180kt。 低壓法 分淤漿法、溶液法和氣相法三種,除溶液法外,聚合壓力都在2MPa以下。通常過程有催化劑的制作、乙烯聚合、聚合物的別離和造粒等。 ①淤漿法 生成的聚乙烯不溶于溶劑而呈淤漿狀。淤漿法聚合條件溫文,易于操作,常用烷基鋁作活化劑,氫氣作分子量調節劑,多選用釜式反響器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經閃蒸釜、氣液別離器到粉料枯燥機,然后去造粒(圖4)。出產過程中還包括溶劑收回、溶劑精制等過程。選用不一樣的聚合釜串聯或并聯的組合辦法,能夠得到不一樣分子量散布的商品。 ②溶液法 聚合在溶劑中進行,但乙烯和聚乙烯均溶于溶劑中,反響體系為均相溶液。反響溫度(≥140℃)、壓力(4~5MPa)較高。特點是聚合時間短,出產強度大,可兼產高、中、低三種密度的聚乙烯,能較好地控制商品的性質;但溶液法所得聚合物分子量較低,分子量散布窄,固體物含量較低。 ③氣相法 乙烯在氣態下聚合, 通常選用流化床反響器。催化劑有鉻系和鈦系兩種,由貯罐定量參加到床層內,用高速乙烯循環以維持床層流態化,并排除聚合反響熱。生成的聚乙烯從反響器底部出料(圖5)。反響器的壓力約2MPa,溫度85~100℃。氣相法是出產線型低密度聚乙烯 最首要的辦法,氣相法省去了溶劑收回和聚合物枯燥等工序,且比溶液法節約出資15%和操作本錢10%。為傳統高壓法出資的30%,操作費的1/6。因此得到了迅速開展。但氣相法在商品質量及種類上有待進一步改進。 中壓法 用負載于硅膠上的鉻系催化劑,在環管反響器中,使乙烯在中壓下聚合,出產高密度聚乙烯。 加工和使用 可用吹塑、擠出、打針成型等辦法加工,廣泛使用于制作薄膜、中空成品、纖維和日用雜品等。在實踐出產中,為了進步聚乙烯對紫外線和氧化效果的穩定性,改進加工及運用性能,需參加少量塑料助劑。常用的紫外線吸收劑為鄰羥基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是優秀的紫外線屏蔽劑。此外,還參加抗氧劑、潤滑劑、著色劑等,使聚乙烯的使用范圍愈加擴大。
3. MDPE發展歷史
關于國內商場來講,中密度聚乙烯(MDPE)好像仍是個新名詞,但由于其功能介于高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)兩者之間,既堅持了HDPE的剛性,又有LDPE的柔性、耐蠕變性,集兩者長處于一身,在制作配氣管、配水管、通訊和電纜護套方面占有絕對優勢,因此越來越受商場重視。 共同功能建立商場位置:MDPE因其杰出的抗環境應力開裂性、焊接性和運用壽命長等,這些年運用發展迅速,用量增加很快,MDPE被認為是現在國際上通訊電纜、光纖光纜最合適用的護套資料。 在國外,MDPE的開發是與LDPE和HDPE同步的。陶氏化學有限公司選用I nsite 技能開發成功增強型 PE樹脂DOW LEX2344 E,該樹脂是一種十分安穩的MDPE,為乙烯-辛烯的共聚樹脂,具有特別的線型乙烯主鏈和辛烯支鏈,具有優勝的耐性和杰出的長時間耐水壓功能。北歐化工公司開宣布多種商標的MDPE,廣泛運用于天然氣管、飲水管、發泡同軸電纜、發泡絕緣電話板、通訊和動力電纜護套的出產,其間選用北星雙峰技能出產的PE100樹脂成功地擠出了國際上最大直徑為1600mm 的管道。韓國三星公司開宣布旋轉成型級MDPE系列商品,主要用于化學品儲罐、玩具、油箱、水箱。韓國SK公司在HDPE設備上,選用三井和Sclairtech兩種技能,聯系其優勢,開宣布旋轉成型、管材涂覆、打針成型、拉絲級MDPE商品。 在歐洲,MDPE在配氣和配水壓力管商場上已建立了優勢位置。在大直徑配氣管(外徑100mm以上)、輸氣管(外徑300mm以上)和配水管(外徑200mm以上)范疇,MDPE具有進入金屬和聚氯乙烯領地的無窮潛力。僅在配水管方面,歐洲MDPE年用量為16萬噸。 國內研發腳步亟待加速:國內商場MDPE樹脂發展滯后,面市商品不多,大大都電纜護套出產廠家只能選用共混方法完結。茂名石化和華夏乙烯公司引入的全密度聚乙烯出產設備中都有MDPE商標,如管資料DGDA-2401和用于旋轉成型的DNDD-7152,但產值很少。燕化公司新引入EXXON化學公司的20萬噸/年LDPE出產設備中有3個MDPE商標(117、151、157),密度值范圍在0.9280g/cm~0.9355g/cm 3,現在已出產出其間兩個商標117和151 商品600噸,但商品密度偏低,且非共聚物商品,耐環境應力開裂功能差,不適宜制作壓力管如燃氣管等。2004年上海石化公司投產的25萬噸/年聚乙烯設備選用北歐化工雙峰聚乙烯技能,能夠出產PE100管材專用料,但商品分級作業也要到2004年能完結,這意味著中國現在所用原資料仍需進口。 商場需要潛力可觀:現在國內運用MDPE的范疇有電線電纜護套料、水運送管道、埋地用燃氣管道、農用灌溉軟管(帶)等,且用量需要越來越大。大大都廠家運用 HDPE加LDPE出產MDPE通信電纜、光纜護套料,年產值在3萬噸擺布;燃氣管質料請求具有杰出的可焊接性、耐環境應力開裂性和耐開裂疾速傳遞性,現在出產廠商均選用進口MDPE質料;農用灌溉軟管(帶)也是MDPE的運用范疇之一,為了下降價格控制出產成本,現在這類廠家只要少數運用進口MDPE,大都選用國產 LDPE和LLDPE,單個廠家參加少數HDPE共混以進步剛度;國際認最佳的軟管卷盤式主動噴灌機,是合適中國國情的一種噴灌機,該機上環繞的 PE軟管不只要接受彎曲、拉伸應力及內水壓力等,并且還要耐地面沖突、日曬雨淋、冷熱替換等歸納效果,國外開宣布了MDPE管,使軟管的運用壽命和噴灌機同步。中國八十年代中后期研發出了這種方式的噴灌機。而與之配套的質量上乘的MDPE軟管沒有見有成功研發的報導,商場需要約在 2萬~3萬噸/年。 西部大開發中西氣東輸、西電東輸工程的開發以及城市天然氣運送管網、城鄉輸水燃氣管網工程建造和中國農業大國的位置都為 PE宗族的新寵--- MDPE及其成品描寫了一幅光芒的遠景。但現在關于國內商場來說,國內用戶無論從理性仍是理性方面臨MDPE 的知道都很不行,但經過加大宣揚和開發MDPE 商標的力度,信任 MDPE在逐漸被大家認知的一起,也會為國家的建造和發展作出越來越杰出的奉獻。








