聚乙烯和环氧乙烷

分子中一般只有短支链存在，机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两 者之间，熔点比普通低密度聚乙烯高15℃，耐低温性能也比低密度聚乙 烯好，耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数十倍。
Ziegler-Natta催化剂(TiCl4+R3Al) 。由于催化剂效率甚高，不需要与 LLDPE进行分离。工业生产中, 通常采用有机溶剂淤浆聚合法、溶液聚 合法或无溶剂的低压气相聚合法进行乙烯聚合
压力： 压力提高，聚合反应速度加大，但聚乙烯的分子量降低，而且 支链较多，密度稍有降低。反应压力一般为122-303MPa
2020/5/1
高压低密度聚乙烯的生产流程
引发剂 （催化剂）
添 加 剂
分子量调 节剂
线型低密度聚乙烯(LLDPE)
LLDPE的分子结构中仅含有α-烯烃共聚单体引入分子中的短支链，分 子中短支链的长度与数目取决于α-烯烃共聚单体的分子量及其用量。 常用的α-烯烃共聚单体为1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。
低压淤浆法(环式反应器)流程
在反应温度55-75℃， 压力1.5-3MPa下,新鲜的乙 烯和共聚单体经干燥与精制 后会同循环的异丁烷和催化 剂浆液进入双环反应器。乙 烯聚合生成颗粒悬浮于反应 介质中，在反应器底部沉降 增浓，浆液固含量达50-60% 时进入闪蒸器。闪蒸出来的 异丁烷和未反应的单体进入 溶剂回收系统经分离、精制 后循环使用。聚乙烯则通过 净化干燥器得到成品或添加 必要助剂后经选粒得到聚乙 烯塑料粒子。
熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表示 了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量分布。
生产工序
原料准备 工艺条件 工艺流程
原料准备
① 乙烯 乙烯高压聚合过程中，单程转化率仅为15%~30%，所以
70~85%的单体乙烯要循环使用。为避免惰性杂质的积累和原料 乙烯的放空损失，乙烯纯度要求应超过99.95%，同时应采取一部 分气体放空或送回乙烯精制车间精制。
高压低密度聚乙烯(LDPE)
定义：
在高压条件下，乙烯由过氧化物或微量氧引发，经自由基聚 合反应生成密度为0.910~0.930g/cm3左右的，称低密度聚乙烯 (low density PE, LDPE)。由于低密度聚乙烯是高压下乙烯自由基 聚合而获得的合成树脂，故又称“高压聚乙烯”。
性质：
由于分子链中含有较多的长短支链，因此产品密度较小，柔 软，耐低温性、耐冲击性较好；具有良好的化学稳定性，除强 氧化酸外，一般情况下耐酸、碱、盐类的腐蚀作用;具有优异的 电绝缘性能等。
熔融指数(MI)
工业生产的低密度聚乙烯树脂数均分子量约为 2.5×104~5×104，重均分子量则达105以上。工业上采 用熔融指数(MI)来相对地表示相应的分子量及流动性。
熔融指数是指，在标准的塑性计中加热到一定温 度(一般为190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的 负荷(一般为2160g)在l0min内经过规定的孔径(2.09mm) 挤压出来的树脂重量克数。在相同的条件下，熔融粘 度越大，被挤压出来的树脂重量越少。因此聚乙烯的 熔融指数越小，其分子量越高。
② 分子量调节剂 为了控制聚乙烯的熔融指数，需加适量的分子量调节剂(端基，
聚合过程终止剂)。常用调节剂包括烷烃、烯烃、氢、丙酮和丙醛 等，用量一般是乙烯体积的1.0~6.5%。调节剂在一次压缩机的进 口进入反应系统。
③ 添加剂
聚乙烯树脂在空气中受热易被氧化。为了防止聚乙烯在成型和使用过程中老化， 应添加防老化剂(抗氧剂) 、防紫外线剂等；为了防止成型过程中粘结模具而需要 加入润滑剂；为了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于开口而需要添加开口剂，如高分 散性的硅胶(SiO2)、铝胶(A12O3)。为了防止表面积累静电，有时需要添加防静电剂。
中压溶液法聚乙烯流程
链终止：带有活性的链状分子由于自由基之间的偶合、歧化，使链
增长反应终止。
链转移：增长中的聚合物分子链活性可以转移到另
一个聚合物或化合物上，形成新的自由基，自身取得 一个氢原子二终止
工艺条件
温度： 乙烯聚合时放出大量的热，通常转化率升高1%，反应物料将升 高12-13℃。如果热量不能及时移去，温度上升到350℃以上则 发生爆炸性分解。因此在乙烯高压聚合过程中应防止聚合反应 器内产生局部过热点。一般控制在130-350℃。
自由基聚合机理
高压法聚乙烯反应遵从自由基聚合机理，主要有4个过程。
链引发：乙烯打开双键成为活性分子，即单体转变成为自由基的过
程。通常采用易产生自由基的氧、偶氮化合物或过氧化物作为引发剂。 R代表引发剂生成的自由基。
链增长：由引发剂引发活化后的乙烯分子与其他乙烯分 子相互作用，进行连锁反应生成链状大分子。
乙烯系列产品
contens
聚合反应——聚乙烯(PE) 氧化反应——环氧乙烷
PE有多种分类:
❖按密度可分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线 型低密度聚乙烯。 ❖按生产方法又可分为低压法聚乙烯(＜2MPa)、中 压法聚乙烯(10~100 MPa)和高压法聚乙烯(100 ~300 MPa)。 ❖按分子量可分为低分子量聚乙烯(重均分子量＜ 10)、普通分子量聚乙烯(重均分子量100~1000)和 超高分子量聚乙烯(重均分子量＞1000)。
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近代物理分析证明乙烯分子结构为：
H
H
107.6pm 134pm
C
C 116.6
H 121.7
H
可见乙烯分子中的双键 是由一个σ 键和一个π键所 组成的。
键的性质：σ键键能较大，可沿键轴自由旋转，键的极化性较小，较稳定； π 键键能较小，不能旋转，键的极化性较大，易断裂，易发生氧化（如环氧化）、 加成、聚合等反应。
④催化剂
乙烯高压聚合需加入自由基引发剂(过氧化物)，工业上常称为催化剂， 所用的引发剂主要是氧和过氧化物。氧的反应活性受温度的影响很大并且 控制反应温度不方便，目前除管式反应器中还用氧作引发剂外，釜式反应 器已全部改为过氧化物引发剂。
常用的过氧化物引发剂有二叔丁基过氧化物[(CH3)3C-O-O-C(CH3)3 ]、 过氧化十二烷酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化3,5,5－三甲基乙酰、过氧 化碳酸二丁酯、过氧化辛酰等。