国内外聚乙烯的生产技术、产品开发现状及趋势

国内外聚乙烯的生产技术、产品开发现状及趋势-3

近年来，国内石化企业逐渐加深了对专用料生产开发工作落后于国外同行的认识，各大型石化企业都开始投入大量精力在自己企业已有装置上的技术革新工作，试图改善目前产品品种单一，质量不尽如人意的局面。利用技术革新手段发挥生产装置在某些或某一个方面的领先优势，以此来开拓市场、求得生存，增加企业的生产经营效益。三国内聚乙烯市场的特点 1. 市场容量大，发展快，自给率低随着国内塑料加工业的迅速发展，我国对PE

近年来，国内石化企业逐渐加深了对专用料生产开发工作落后于国外同行的认识，各大型石化企业都开始投入大量精力在自己企业已有装置上的技术革新工作，试图改善目前产品品种单一，质量不尽如人意的局面。利用技术革新手段发挥生产装置在某些或某一个方面的领先优势，以此来开拓市场、求得生存，增加企业的生产经营效益。

三国内聚乙烯市场的特点

1. 市场容量大，发展快，自给率低

随着国内塑料加工业的迅速发展，我国对PE的需求也大幅度增长。相对巨大的市场容量，我国PE的生产能力还远远不能满足市场的需求，自给率一直仅在50%左右，只好进口大量国外产品来满足国内需求。

2. 薄膜制品为PE最大的消费市场

由于其优越的性能，PE一直被广泛应用于薄膜制品这一领域，尤其是包装薄膜。PE的另外两个应用领域为注塑制品和中空制品。

3. 加工制品将逐渐向中高档方向发展

在调查中，我们发现产品向中高档方向发展己成为一种趋势。一些高档产品（如燃气管材、缠绕膜、大型中空制品等）的产量正在逐渐提高；而一些中低档产品，如编织袋、普通包装薄膜等，也正在调整其产品结构，以逐渐缩小其低档制品的生产比例，增加其中档制品的生产比例。

4. 下游塑料加工厂家使用国产料的比例逐渐提高

近年来，由于国内石化企业在不断调整产品结构和提高产品质量上了大量的工作，使得国产料不但品种更为繁多，而且产品质量也得到了较大改善，加工厂家使用国产料的比例因此逐渐上升。

5. LLDPE逐渐挤占LDPE的市场份额

LLDPE与LDPE性能相近，在大部分应用领域里可以和LDPE通用。近年来，由于大批新建LLDPE装置投产，使得市场LLDPE资源激增，价格随之大幅下降。加工厂出于成本的考虑，开始纷纷调整工艺配方，增加LLDPE的使用比例以降低成本，尤其在农膜的应用上更为突出。以往在棚膜生产配方中，LDPE与LLDPE的比例为7：3，现改为3：7，部分厂家可以100%地使用LLDPE，LDPE的市场份额也被大幅挤占。

四聚乙烯树脂专用料及新产品新牌号开发现状

1.聚乙烯管材

聚乙烯管道的发展经历了三个阶段。

没有做到监控蠕变开裂长期寿命和长期强度的发展阶段为第一阶段。这一阶段对管材树脂材料没有做详细要求。

在聚乙烯管道发展的第二个阶段，人们有意识的提高了聚乙烯的耐蠕变开裂长期强度，但在监控和提高聚乙烯的快速开裂裂纹增长阻力方面进展甚少。其快速开裂裂纹增长阻力高于PVC，但不算很明显，动态断裂韧性KD为2.4～2.9MNm-3/2，材料的各项要求也有了具体参照标准。

PE100等级的塑料管材用料属第三代聚乙烯材料，它是特定的二元分布管道树脂，其结构特点是精细地控制了分子量分布和组成分布，高分子量级分和低分子量级分各占约一半。高分子量级分含有共聚单体，生成大量把片晶连起来的连接分子（tie molecules）,提供了很高的长期强度和快速开裂裂纹增长阻力。分子量低的级分是均聚物，保证了树脂有高的结晶度和刚性，熔融时起到内加工助剂的作用，使PE熔体在高的剪切率时有低黏度，从而提供了好的可加工性。这类树脂的MRS提高到了10MPa（PE100），KD达到了3.8～4.1MNm-3/2。这类树脂可用于250mm直径、高压燃气管或500mm直径、高压给水管。表1和表2分别列出了ISO对PE管用料的分类要求和树脂原料的要求。

表1 ISO对PE管用树脂的分类要求

材料种类ISO 4427 ISO/DIS 4437

MRS σs MRS σs

PE100PE80PE63PE40PE32 1086.343.2 86.353.22.5 10.00～11.198.00～9.99 10.08.0

表2 ISO对管用PE 原料的要求规定

性能单位ISO 4427 ISO/DIS 4437

密度kg/m3 合同值及偏差≥930(基础树脂)熔体流动速率g/10min

±30%模塑料标称值之内±20%模塑料标称值之内热稳定性min

≥20＞20挥发物含量mg/kg

≤350水含量mg/kg≤300碳黑含量%(m/m) 2.25%±0.25% 2.0%≤…≤2.5%碳

黑或颜料分散性≤3≤3耐气体组分h ≥20

（1）.燃气管

城市燃气供应系统是近年来国家大力发展的一项大型公用事业。国外采用聚乙烯树脂生产燃气管已有30年的历史。美国到1984年至，已经全部使用了HDPE燃气管。据估算，在城市燃气管道工程中，同样使用φ100mm的燃气管道，HDPE与钢管相比，可使综合工程造价降低31%。对于聚乙烯管用于输送天然气而言，着重于长期负荷作用下的破坏行为。相对于刚性，韧性显得更为重要。预计到2005年我国燃气管铺设将达到2万公里，而且60%采用聚乙烯管。届时这个领域的塑料管市场将达到6万吨。

国内能够应用于中高压燃气输送管的专用树脂尚属空白，树脂等级偏低是制约燃气管道树脂化的根源。根据ISO4437的相关要求，输送气体介质的管材性能所需承受长期静压强能力要达到10～11.4Mpa。齐鲁石化公司开发的管材料DGD2480可用于低压（PE80等级以下）燃气输送。目前国内不多的几家燃气管生产企业所用树脂均为进口料，生产加工出来的管材制品达到了国外同等级产品的标准。

（2）.大口径管材和高压水管

解决大口径管材和高压水管承压能力的关键在于管材专用料的产品等级。产品等级越底，管材壁厚就越厚，消耗材料就越多，成本就越高。所以近年来，国外各大化工生产企业和科研单位都在研制高等级树脂原料，以满足耐压能力要求高的管材制品所需专用料的要求。