聚乙烯生产技术中催化剂研究

聚乙烯生产技术中催化剂研究
作者：董羿君
来源：《科学与财富》2019年第20期
摘要：得益于科學技术不断进步的影响，使得聚乙烯相关产品被运用到不同的行业领域中。

实际上，在此过程当中，聚乙烯的生产技术得到了日益提高，并产生了众多不同的方法。

由此促使关于聚乙烯生产技术的研究数量也随之增多。

而科学掌握聚乙烯生产技术当中的催化剂应用情况可谓十分关键。

本文通过介绍了几种常见的聚乙烯生产技术，同时说明了聚乙烯生产技术当中主要的催化剂。

该研究以分析聚乙烯生产技术当中主要的催化剂作为主要的目的，从而有效提高聚乙烯生产技术与催化剂的应用水平。

关键词：聚乙烯；生产技术；催化剂
前言：一般情况下，聚乙烯不但经济性价比较高，而且相应的性能也良好，所以其运用效率获得了提升。

尤其在近些年，聚乙烯在工业生产当中发挥出至关重要的作用，并且已经变成其中主要的构成内容，凸显出聚乙烯自身的优势性能。

而有效掌握聚乙烯生产技术中的催化剂，并实现一定的改造和利用，将对推动聚乙烯行业的可持续发展非常有益。

鉴于此，深入探究与分析聚乙烯生产技术当中的催化剂显得尤为必要，具有重要的研究意义和实践价值。

一、常见的聚乙烯生产技术介绍
（一）双峰生产技术的说明
所谓双峰聚乙烯，主要针对的为通过利用相应分子质量的具体分布曲线，进而凸显出两个不同峰值的PE树脂，达到提高聚乙烯自身物理与加工处理能力的目的。

具体而言，运用该生产技术，能够实现有关反应器装置的串联与熔融混合，进而提升混合型催化剂的利用效率。

通过有效运用双峰技术当中的串联反应器装置，能够达到良好的效果[1]。

比如：外国著名的Univation企业便运用了这种单一化反应器装置的方式，完成了制造双峰高密度的聚乙烯任务，其依靠着拥有一定活性的催化剂方式，使其在反应器装置中得以形成双峰分子质量的分布曲线，进而达到既定的制造目标。

（二）冷凝、超冷凝技术简介
这种工艺主要运用到气相法制造技术当中的流化床反应器装置，并依靠聚合反应，进而形成大量的热量，以此促使相关反应器装置正常运行。

例如：当循环气体产生相应的温度提高情况，或者冷凝液体进行蒸发的过程当中所形成的热量，有利于提高反应器装置的生产效率[2]。

实际上，该项技术在运用的过程当中，需要结合具体的生产需要情况而改变，实现在线化动态切换处理，确保有关生产设备不会超过既定的投资数额，达到生产水平的提升效果。

对于冷凝技术而言，主要经过UCC企业研发出来，实现混气室内全部循环气体的合理分股处
理，让这当中的一股通过相应的圆盘中心开孔，进而完成提高的任务，至于另外一股，主要从相关封头壁面进行提高，以便确保冷凝液处于空中进行雾化。

针对超冷凝技术来说，主要基于冷凝工艺下得以研发，该项工艺的运用，有利于提高相应的凝液量。

（三）共聚生产技术概述
这种技术主要基于冷凝、超冷凝以及全新的催化剂技术下得以研发，并获得了广泛的运用。

不但达到了改变聚乙烯性能的效果，而且让有关较高密度的聚乙烯、较低密度的聚乙烯相应共聚单体均形成从1-丁烯至α-烯烃的变化。

同时，相较于单体共聚聚乙烯树脂的锻炼，长链单体的共聚显然在强度、韧性方面呈现出更好的效果[3]。

二、聚乙烯生产技术当中主要的催化剂说明
（一）双功能催化剂的分析
从目前的聚乙烯生产技术催化剂研究情况来看，有关双功能催化剂的研究数量非常多。

笔者经过查阅大量的相关研究资料之后，从中了解到可以运用乙烯二聚制造1-丁烯和1-己烯，对于另外一类活性中心而言，主要运用相关的共聚单体原位和乙烯共聚的方式，进而形成LLDPE。

根据活性的组分情况，能把双功能催化剂划分成有机铬、无机铬化合物两类。

比如：利用Ti（OR）4/A1R3和茂金属催化剂构成相应的双功能催化剂[4]。

通过研发此种全新的技术，实现a-烯烃和聚乙烯制造的一体化，对于聚乙烯技术而言，属于极大的改革。

对于处于Unipol反应器装置内的联碳而言，主要运用了四烷氧基钛、烷基铝以及Mg-Ti催化剂所构成的相应催化剂，进而形成1-丁烯。

著名的飞利浦企业曾运用负载在TiO2/SiO2 上面的相应铬化合物当成主要的催化剂，并通过活化处理，实现一氧化碳的还原，并且在此过程当中和相应的催化剂三烷基硼相接触，经过聚合反应而形成聚烯烃树脂。

（二）齐格勒—纳塔催化剂的说明
所谓齐格勒—纳塔催化剂，主要针对的为运用相关化学键与含镁载体当中的过渡金属化合物相结合，形成一定的催化效果，表现出较高的催化率，使经济成本得以下降，凸显出聚合物良好的性能，所以，在很多的生产线当中十分常见，已经占到了全球超过72%的比例。

当科技不断进步的过程当中，不同类型的全新Z-N催化剂也开始涌现[5]。

比如：著名的诺瓦化学企业研发出相应的可改进共聚单体形式的催化剂，即SclairtechZ-N催化剂，主要以制造出性能较高的树脂为主。

另外，对于国内的Z—N催化剂发展而言，主要通过北京有关化工研究机构进行研发，形成具有专利的催化剂BSC01，其拥有很高的活性特点，同时在共聚与流动性方面也比较突出，经常处于干态与冷凝状态之下予以运用。

（三）复合催化剂的概述
近些年以来，以茂金属催化剂与Z-N 催化剂相融合的新兴复合催化剂可谓聚乙烯催化剂的主要研究目标。

这种复合型催化剂能够制造多中心，并处于相关单反应器装置内形成相应的
HDPE、LLDPE产品。

例如：由联碳企业进行研发，制造出一种宽分子量分布的复合型催化剂，其中涵盖了钒的相应卤化物与烃基铝助催化剂，其优势为能够对分子量布设的峰值形态加以管控，在此过程当中，能够以氢气的相应响应度情况，对产品的分子量予以调控。

近些年来，一种全新的混合型催化剂也得以研制出来，其主要的优势为能够运用更高的相应钛铬，进而制造出熔融指数与密度均比较高的双峰聚合物，并实现对分子量分布情况的管控，表现出良好的开裂性能。

由韩国三星公司研制出来的全新PE催化剂Hybrid GG，主要运用在较高性能聚乙烯的制造方面，其中的制造环节所形成的产品质量非常高，在环境应力的抗裂性能方面高于常规产品5倍之多，但是经济成本只有茂金属催化剂的23%，相应的共聚单体用量则下降了31 %。

而发达国家日本，同样研发出一种新兴的FI络合催化剂，其涵盖了第Ⅳ族金属和3个苯氧基亚胺螯合配位体，主要将烷氧基铝当成相应的催化剂，拥有较高的性能，并且开始进行量产。

结论：从此次论文的论述和分析当中，不难看出，深入探究与分析聚乙烯生产技术当中的催化剂显得尤为必要，具有重要的研究意义和实践价值。

本文通过介绍了几种常见的聚乙烯生产技术，同时说明了聚乙烯生产技术当中主要的催化剂：双功能催化剂的分析、齐格勒—纳塔催化剂的说明、复合催化剂的概述。

希望此次研究与分析的内容和结果，能够获得有关研究机构工作人员的关注与重视，并且从中得到相应的启发和帮助，以便推动我国聚乙烯工业的不断发展与进步。

参考文献：
[1]王童.聚乙烯生产技术中催化剂研究[J].中国化工贸易，2017，32（24）：180-185.
[2]杨兴，孙建友，李京仙.聚乙烯生产技术中催化剂研究进展[J].广东化工，2018， 41（17）：107-108.
[3]姜进宪，王熺.聚乙烯生产技术及其催化剂的研究进展[J].橡塑技术与装备，2017，35（28）：226-231.
[4]曹云峰，舒巍.浆液法高密度聚乙烯生产工艺及催化剂研究[J].化工管理，2018，28（20）：231-238.
[5]王涵鼎，刘锋波，曾胜，etal.含氟双亚胺非茂金属锆配合物催化α-烯烃配位聚合研究[J].化工生产与技术，2018，23（26）：289-290.。