Краткое введение полиэтиленовой смолы

Краткое введение полиэтиленовой смолы

Полиэтилен (ПЭ) представляет собой термопласт смола, полученная полимеризацией этилена. В промышленности также применяются сополимеры этилена с небольшими количествами альфа-олефинов. Полиэтиленовая смола не имеет запаха, нетоксична, похожа на воск, обладает отличной устойчивостью к низким температурам (минимальная рабочая температура может достигать -100~-70°C), хорошей химической стабильностью и может противостоять эрозии большинства кислот и щелочей (не устойчива к окислению). природная кислота). Он нерастворим в обычных растворителях при комнатной температуре, обладает низким водопоглощением и отличной электроизоляцией.

Полиэтилен был синтезирован британской компанией ICI в 1922 году, а в 1933 году британская компания Bonemen Chemical Industry Company обнаружила, что этилен можно полимеризовать с образованием полиэтилена под высоким давлением. Этот метод был внедрен в промышленность в 1939 году и широко известен как метод высокого давления. В 1953 г. К. Циглер из Federal Республика Германия обнаружила, что с TiCl4-Al(C2H5)3 в качестве катализатора этилен также может полимеризоваться при более низком давлении. Этот метод был запущен в промышленное производство в 1955 году компанией Hearst Company of the Fede.ral Республики Германии и широко известен как полиэтилен низкого давления. В начале 1950-х годов компания Philips Petroleum Company из США обнаружила, что с использованием оксида хрома и алюмосиликата в качестве катализатора можно полимеризовать этилен с образованием полиэтилена высокой плотности при среднем давлении, и промышленное производство было налажено в 1957 году. В 1960-х годах Канадская компания DuPont начала производить полиэтилен низкой плотности с этиленом и α-олефином растворным методом. В 1977 году Union Carbide Company и Dow Chemical Company из США последовательно использовали метод низкого давления для производства полиэтилена низкой плотности, называемого линейным полиэтиленом низкой плотности, из которых газофазный метод Union Carbide Company был наиболее важным. Характеристики линейного полиэтилена низкой плотности аналогичны характеристикам полиэтилена низкой плотности, и он имеет некоторые характеристики полиэтилена высокой плотности. Кроме того, потребление энергии при производстве низкое, поэтому он чрезвычайно быстро развивался и стал одним из самых привлекательных новых синтетических смол.

Основная технология метода низкого давления заключается в катализаторе. Система TiCl4-Al(C2H5)3, изобретенная Ziegler в Германии, является катализатором первого поколения для полиолефинов. В 1963 году бельгийская компания Solvay впервые применила катализатор второго поколения с соединением магния в качестве носителя, и каталитическая эффективность достигла от десятков тысяч до сотен тысяч граммов полиэтилена на грамм титана. Использование катализатора второго поколения может также сократить процесс последующей обработки для удаления остатков катализатора. Позже были разработаны высокоэффективные катализаторы для газофазного метода. В 1975 году итальянская корпорация Monte Edison Group разработала катализатор, с помощью которого можно напрямую производить сферический полиэтилен без грануляции. Его называют катализатором третьего поколения, что является очередной революцией в производстве полиэтилена высокой плотности.

Полиэтиленовая смола очень чувствительна к стрессу окружающей среды (химическому и механическому воздействию) и менее устойчива к тепловому старению, чем полимеры, с точки зрения химической структуры и обработки. Полиэтилен можно перерабатывать обычными методами формования термопластов. Он имеет широкий спектр применения, в основном используется для производства пленок, упаковочных материалов, контейнеров, труб, моноволокон, проводов и кабелей, предметов первой необходимости и т. д., а также может использоваться в качестве высокочастотных изоляционных материалов для телевизоров, радаров и т. д.

С развитием нефтехимической промышленности быстро развивалось производство полиэтилена, и на его долю приходится около 1/4 всего производства пластика. В 1983 г. общая мощность производства полиэтилена в мире составляла 24.65 млн т, а мощность строящихся установок – 3.16 млн т. По последним статистическим данным, в 2011 г. мировая производственная мощность достигла 96 млн т. Тенденция развития производства полиэтилена показывает, что производство и потребление постепенно смещаются в Азию, а Китай все больше становится самым важным потребительским рынком.