Kort introduktion av polyetenharts

Kort introduktion av polyetenharts

Polyeten (PE) är en termoplastisk harts erhållet genom polymerisation av eten. Inom industrin ingår även sampolymerer av eten med små mängder alfa-olefiner. Polyetenharts är luktfritt, ogiftigt, känns som vax, har utmärkt lågtemperaturbeständighet (lägsta driftstemperatur kan nå -100~-70°C), god kemisk stabilitet och kan motstå de flesta syra- och alkalierosion (ej resistent mot oxidation) natursyra). Det är olösligt i vanliga lösningsmedel vid rumstemperatur, med låg vattenabsorption och utmärkt elektrisk isolering.

Polyeten syntetiserades av British ICI Company 1922, och 1933 fann British Bonemen Chemical Industry Company att eten kunde polymeriseras för att bilda polyeten under högt tryck. Denna metod industrialiserades 1939 och är allmänt känd som högtrycksmetoden. 1953, K. Ziegler från Federal Reserveral Republiken Tyskland fann att med TiCl4-Al(C2H5)3 som katalysator kunde eten också polymeriseras under lägre tryck. Denna metod sattes i industriell produktion 1955 av Hearst Company of the Federal Tyskland, och är allmänt känd som lågtryckspolyeten. I början av 1950-talet upptäckte Philips Petroleum Company i USA att med användning av kromoxid-kiseldioxid-aluminiumoxid som katalysator kunde eten polymeriseras för att bilda högdensitetspolyeten under medeltryck, och industriell produktion realiserades 1957. På 1960-talet , började kanadensiska DuPont Company tillverka lågdensitetspolyeten med eten och a-olefin genom lösningsmetod. År 1977 använde Union Carbide Company och Dow Chemical Company i USA successivt lågtrycksmetod för att tillverka lågdensitetspolyeten, kallad linjär lågdensitetspolyeten, av vilken gasfasmetoden från Union Carbide Company var den viktigaste. Prestandan hos linjär lågdensitetspolyeten liknar den hos lågdensitetspolyeten, och den har vissa egenskaper hos högdensitetspolyeten. Dessutom är energiförbrukningen i produktionen låg, så den har utvecklats extremt snabbt och har blivit en av de mest iögonfallande nya syntetiska hartserna.

Kärnteknologin i lågtrycksmetoden ligger i katalysatorn. TiCl4-Al(C2H5)3-systemet som uppfanns av Ziegler i Tyskland är den första generationens katalysator för polyolefiner. 1963 var det belgiska Solvay Company banbrytande för den andra generationens katalysator med magnesiumförening som bärare, och den katalytiska effektiviteten nådde tiotusentals till hundratusentals gram polyeten per gram titan. Användningen av den andra generationens katalysator kan också spara efterbehandlingsprocessen för att avlägsna katalysatorrester. Senare utvecklades högeffektiva katalysatorer för gasfasmetoden. 1975 utvecklade den italienska Monte Edison Group Corporation en katalysator som direkt kan producera sfärisk polyeten utan granulering. Det kallas tredje generationens katalysator, vilket är ytterligare en revolution i produktionen av högdensitetspolyeten.

Polyetenharts är mycket känsligt för miljöbelastning (kemisk och mekanisk verkan) och är mindre motståndskraftig mot termisk åldring än polymerer när det gäller kemisk struktur och bearbetning. Polyeten kan bearbetas med konventionella termoplastiska formningsmetoder. Den har ett brett användningsområde, främst för tillverkning av filmer, förpackningsmaterial, behållare, rör, monofilament, ledningar och kablar, dagliga förnödenheter, etc., och kan användas som högfrekventa isoleringsmaterial för TV-apparater, radar etc.

Med utvecklingen av den petrokemiska industrin har polyetenproduktionen utvecklats snabbt och produktionen står för cirka 1/4 av den totala plastproduktionen. År 1983 var världens totala produktionskapacitet för polyeten 24.65 Mt, och kapaciteten för enheterna under uppbyggnad var 3.16 Mt. Enligt den senaste statistiken 2011 nådde den globala produktionskapaciteten 96 Mt. Utvecklingstrenden för polyetenproduktion visar att produktionen och konsumtionen går gradvis över till Asien, och Kina blir alltmer den viktigaste konsumentmarknaden.