2017年8月
CHINA PLASTICS
中国塑料
Vol. 31,No. 8
Aug., 2017
易加工型茂金属聚乙烯树脂EZP2010HA的生产及应用
杨
(1.
帆
13
,乔亮杰
2
,张晓峰
2
,刘广宇
13
中国石油独山子石化分公司研究院,新疆独山子833699;.中国石油独山子石化分公司乙烯厂,
新疆独山子833699;.新疆橡塑材料实验室,新疆独山子833699)
全密度聚乙烯装置开发的易加工型线形低密度茂金属聚乙烯(PE-mLLD)EZP2010HA的工业
化生产情况进行了介绍,对EZP2010HA与传统齐格勒-纳塔催化剂聚乙烯、进口茂金属聚乙烯的基础物性指标、热性 能、微观结构等进行了剖析比对;并采用不同配方对EZP2010HA进行了现场加工试验。结果表明,EZP2010HA与进 口 PE-mLLD相比,相对分子质量分布更宽,力学性能更优;经现场试验发现,EZP2010HA能够改善农膜的力学、光学 性能,所加工的农膜各方面指标均满足GB 4455—2006的要求。关键词:茂金属聚乙烯;Unipol气相工艺;相对分子质量分布;生产;应用
中图分类号:TQ325.1+2
文献标识码:B
文章编号= 1001-9278(2017)08-0073-06
DOI:10. 19491/. issn. 1001-9278. 2017. 08. 013
摘要:对由600 kt/a
Production and Application of Facilely Processible Type
PE-mLLD—EZP2010HA
YANGFan1,3, QIAOLiangie2, ZHANGXiaofeng2, LIUGuangyu1’3
(1. Research Institute of Dushanzi Petrochemical Co, Dushanzi 833699, China; 2. The Ethylene Complex of Dushanzi
Petrochemical Co, Dushanzi 833699, China; 3. Xinjiang Uygur Autonomous Region Key Laboratory of
Rubber and Plastic Materials^ Dushanzi 833699^ China)
Abstract
:This paper introduced the production status of a facilely processible type of metallocene
polyethylene resin (PE-mLLD, EZP2010HA) developed by the 600,000-ton grade production facility of high-density polyethylene.
A
comparative investigation on physical
and thermal
properties as well as microstructures was conducted on EZP2010HA, Ziegler-Nata-catalyzedPE and imported metallocene PE. A processing experiment was carried out for EZP2010HA in terms of different formulations. distribution and EZP2010H
better
The results indicated that EZP2010HA had a wider molecular weight mechanical
tilm
properties can
than
imported
metallocene
PE.
By
use
of
A, the resulting achieve the enhanced
2006.
mechanical and optical per
its properties meet the requirement of Chinese standard GB 4455—
Keywords
: metallocene polyethylene; Unipol gas-phase process; molecular weight distribution;
production; application
0
剂
组
刖言
茂成
金的
属催
聚化
乙体
烯系
是聚
采合
用成
茂的
金聚
属乙
有烯
机树
化脂
合
物
与传
助统
催的
化齐
。与
格特良布域
勒点的均,如、农场
-纳包光匀生膜主
括学等
塔及铬系对性
催分能
化子
剂质
聚量
乙分子前垃缠大
烯布链已圾绕型
相较间被袋膜化
比窄共广、工等工
,茂金属聚品的于装
乙具组多
烯有成种
的优分领
:(1)相及
力
学
;2)制聚泛业国业单应外内供体用包
;(3)分
[1]。PE-m产、复
热合国收包外缩装公膜膜
LLD目
、优、拉几
质伸家
、自立
收稿日期=2017-03-08
联系人,yjy_yf@petrochina. com cn
袋市
。企
PE-mLLD
应
,主
要
包
要由司
• 74 •
括学晚国进聚
美工
国业
易加工型茂金属聚乙烯树脂EZP2010HA的生产及应用
国内然限
Exxon Mobil、美
有前
仅限有阳公中石司国蜡等石化。油工国天
Dow化
茂气公国
金股司石
属份
学聚有
、日本三井石油化
乙限称庆金生烯公为石属产生司沈化催
产(简阳公化
起称蜡司剂随
步为化线进后
较中
公
司
氮。
气,纯度95 %〜100 %,中国石油独山子石化分
,目石行乙
油过烯
1.2
的
全用
生产操作工艺条件
A生
装流置化置烯应产
由
中称聚用或生
国
石
油
独
山置工料共
子)完艺
石成,年气单
化
分
公装能对茂
司置力分金
密
度
聚
乙
烯相
(简床采
)、沈生装
产置
有(简油
大茂
)曾 形行由
EZP2010H
[2]。2007年采
用
美
国
,中FDPE装
乙乙
烯烯
生为烯
产原为
。该生为体
产相,经
Univation的采为子
Unipol气
了 HPR18H10AX于
各
种中
了共西与产
易计北地品
加生地膜完
原国工产区
因石型出农
,并油茂合膜
未独金格企
、HPR
形
成子聚品进
超行稳石乙
18H35DX 的定化烯
化分
生公
产司
。于
,但
600 kt。FDPE装质催路
量化线
调剂见
节引图
剂发
,1 -丁聚
合
反
,氢聚
1-己产
出
山属产业
2015年11月首期产了次在了该
组生华棚类
织产北膜型
, 、
属术
EZP2010HA[3],具体技
EZP2010H
产,成代
A
品功
的后生变
1。
过了
4000 t。该现
场
试
用替
,实现了进口 PE-mLLD的
全
依
赖
进
口
的
状
况
。
,改
1 EZP2010HA 的生产
1.1
公
司
氢
公
司
;1-己
化
分
公
司
烯;
主要原料
乙;
气烯
图1技术路线
Fig. 1
97 %
〜
100 %
Technological process
,纯
度
,中
国石油独山子石化分
EZP2010HA的
由速
共率
熔聚控
体单制
流体目
动加标据
速人为此
率量
主进
要行
由控
氢制
气加入次度关
量生控键
,纯
度90 %〜100 %
,中
国石油独山子石化分 进产
行中目数
控,熔标,具
制体为体
,密流
度动
。本
1. 0 g/10 min,密控
制
目
标
及
反
应
,纯
度95 %〜100 %
,
中国石油独山子石 制参
0. 920 g/cm3。根操
作
参
数
见
表
1。
表1 EZP2010HA主要操作条件
Tab. 1
混炼度调节阀
调节门树脂温度
Operating conditions of EZP2010HA
颗粒水流量
切粒机转速
齿轮泵转速
齿轮泵入口压力/MPa 2
颗粒水温度
/% 2 〜70
/C 140〜300
/C 40〜80
/t • h—1 >402
独时
山,为
子对石比
/r • min\"1 150〜450
化
分
公
司
首
次
试
/r • min—1 3 〜45
生格产勒中
不
同塔
批催
0.039 〜0.39
次化品
的剂作
产聚为
品乙对
。烯比
同 以样
。
2 EZP2010HA性能分析
2.1实验部分 2.1.1实验样品
如
表
2所
示
,实
验
中
所
用
EZP2010HA与
差
别
齐-纳
及进口 PE-mLLD的,选取了 3#、4#样
2.1.2主要设备及仪器
EZP2010H
A为中国石油
熔
体
流
动
速
率
仪
,6840. 00,意
大
利
Ceast公司;
表2
Tab. 2
样品编号
生产商
中国石油独山子石化分公司
实验样品及来源
Experimental samples and sources
牌号
催化剂类型茂金属茂金属
齐格勒-纳塔催化剂
茂金属
EZP2010HAC1 批)EZP2010HA(2 批)
DFDA-7047
某典型PE-mLLD产品
2#3#4#
中国石油独山子石化分公司中国石油独山子石化分公司
国外进口
2017年8月
密万凝差
度能胶示
测材渗扫
量料透描
仪试色量司
,Accupyc 1330,美验谱热;度
仪
,W机
,4466,美
国
国
麦
克
仪
器司
公;
中国塑料
司
;
雾
度
按
• 75 •
GB/T 2410—
试在温以按氮
气
2008测
试
;
2004测
试速
,将率速
升率
约温降
Instron公
国
DSC测
司
;
3至温
GB/T 19466. 3—
保
护
下
,以后
再
(GPC),V2000,美分
析
仪
Waters公
国
mg的试样20 C/m以速
in的
(DSC),DSC822,德Mett- 230 C ,恒至合
25 C ,再物相
的对三条
结分柱件
晶子串下
5 min,然20 C/m融及
曲其
线分
20 °C/m率
升
温
至
in的
ler-TToledo 公
透
有
限
公落高
光司镖压
率;冲毛
击细
in的
;布下向
标测
230 C ,得到
/雾GT-2S,上海仪电物理光学仪器
聚-熔质联的
量
试溶定
:溶解。
剂为邻在
二测
氯试
苯前
,色 进
强流
度变
仪仪
,6212. 000,意,RT-2000,德
大国
利Ceast公司司
;。
谱行
柱相
为同
,在
标
定
160 C和
反
10 h
,并
Goettfert公
2.1.3性能测试与结构表征
熔
度
为
体
流
动,砝
速码率质按量
GB/T 3682—
为
2. 16 kg;
2010 测
2000测试,测试温
2.2结果与讨论
2.2.1基础物理性能分析
由
表
3
可
知品理生合链动
速
,1#、2#的性产理的率指能过且长变标指程稳短高
190 °C密屈
度服
按应
样求
品的性中平及
稳链止量反
能,熔
指体在止在
标流典剂聚
均动型
满速值2程链
足率附
、
GB/T 1033. 2—力
按
试;
试
,拉
伸
速
率
EZP2010H
密近
度,这艺接,导
2也参控致项反数制熔基
A产
础了控分体
流物
要标
。其分度
GB/T 1040. 3—2006测十温
,均终剂
为 50 mm/min;
落
为
镖;眼
按冲
击
强
度
按
映的着
在制子
中定,若,反
流合分
量过子
项 中较
GB/T 9639. 1—2008测试,方法
工直
。链加之
终入则
A法鱼
过。
高,则
GB/T 11115—2009中6. 10.2进行测试;
短
表3
Tab. 3
基本物理性能测试结果
Data of basic physical properties
样品
色粒/个 每千克
蛇皮粒和 拖尾粒/个 每千克
大粒和小粒
熔体质量 流动速率
密度
拉伸屈服 断裂伸应力
长率
雾度
/g • kg-10110.520<5
/g • 10 min-]
1.01.01.00.970.7 〜1.3
[/g • cm-30.92060.92020.92020.91990.917 〜
0.923
/MPa10.910.710.110.3>8.5
/%354393340375>300
/%6.065.759.795.50<12
0.8 mm鱼眼/个 每 1520 cm\"-2
11206
04mm
鱼眼/个每 1520 cm-2
落镖冲击 破损质量
/g(膜厚 0.030 mm)465398149380>250
1#2#3#4#EZP2010HA
技术指标
0000<10
2455<15
646515
力
表落具高能
现镖有,结。雾
品优冲优构
学异击势中度有
性,与破
能齐损
方格质是
面勒量由
,1tt、2#样-纳提于的升
塔了
催近
品化3
的剂
落生
镖产
冲的
击破损品比化冲
质相仍度击
量比然较性比
,
对分由
分子表
聚子质
合质量
物量(
的(
相对分子均
质相
量对
及分
其子
分质
布量
可(
以通过数均
均相
相对量
。
3#样品链落较
相支镖
Mn)
、重
Mw)、Z
倍,与4#样分了表
子其现
Mz) aDmWdC^^w/Mii)及 DmZdC^^z/Mw)衡
,4
# ;
种
样
品
的大品分因对多其
。这含方较
有面大
EZP2010H
非
晶
组
分
A
,提品
的升均
较多
4可知
3#>2#>43#
小其
。分力烯、大峰
由子学(
图含性
量能
Dmwd从
到的子。分
小相含
排对量样质相性
序
大为
到:质
小排# 量
序
#
为
Dmzd从
知多低,
=2
分
1# > >4#>
:窄也度小图为
,其 是聚分形催
,1#、2#与优
势
。
4#样好,相
2可
较稍
4#
的
样大原相
分少品量对能
子于
布最
2.2.2 GPC 分析
相
重定
要影
指响
对标。
分,它
子对质其
3#样
,但1#、2#,这
线布子
质以
形最量茂
低宽分金
密,其布属
3#
子其
为分
量薄
及膜
其制
分品
布性
是能
PE-mLLD树
及
加
工
性
能
脂等
的都
一有
个一
乙子中
PE-LLD)
分
子部
含分
量最
,其均少
较,故
,但力
分不
顶学如
• 76 •
表4
易加工型茂金属聚乙烯树脂EZP2010HA的生产及应用
样品的相对分子质量及其分布
Tab. 4 The relative molecular weight and its
distribution of the samples
样品
Mn/X1043.63
3.744. 784.11
的
1#
Mw/X1051.131.131.451.15
Mz/X1052.172.103.292.21
犇MWD犇MZD
1#
2#3#4#
化
剂
3.113.023.032.80
1.921.862.271.92
样品:
、2
S
tt
、4
#样品w
。
1# 2 2# 3 3# 4 4#
2.2.3 DC 分析
由
高度晶
,推较时
低测表是,因
5
可因而品品
知为导分
,对4#样致子子结
其结链晶
比品结构段温
1#、2#与的晶规在度
结高分度整晶于子及性时
4#样链熔较移
段点好动
品较均
发为较
现规高支为品
4#熔整
,链又含易对
由量,结比
点支于少晶
最化结于速
图2样品的相对分子质量及其分布
Fig. 2 The relative molecular weight and distribution
of the samples
。
链容
1#
其大快
链的,能
结片够构晶在
样中,导很
品长致短
,由支其的
链熔时
于含点间
其量较内
采较高完
用低
1-丁
,结
时段晶
烯时
作容时
为易链
共生段
聚成运
单厚动
体度速
,故 较度
4 #样,长较
1 #、2 #样度
较
快
,分起
始
,同成
链
结重
晶排
,故1#
、
#样
。
3#与[5]。
表5 DSC测试结果
Tab. 5
样品
熔融温度/c
起始
峰顶
终止
熔程
起始
Data of DSC test
结晶温度/c峰顶
终止
温差
1#2#3#4#
对
高化
于,导
普致比通其氧聚氧
90.1
91.4114.095.0
化乙化诱烯诱导
期
114.9114.5123.0116.0
数在期
据生较
,由产长
时。
于针
124.0122.9130.0124.033.931.516.029.0102.9102.4110.0104.0
切性行变
97.297.4106.0100.0
应能评仪
力作价口
、剪出,对模
切评4
78.7
81.897.084.0
黏价种
度。为样
品等
之对进
24.220.713.020.0
间
的
关
200 C时氧化诱导期/min11.411.83.121.0
系
,从
而的测
可加试
对工,其,压如,随度
图表降聚应中力
结晶度/%
41.5
41.941.044.0
乙用毛传
烯性细感示剪、表
加能管器。切观
速剪
工进流为
PE-mLLD的加工温度
对
抗
氧
体
系
进
行
了
优
,故导
EZP2010H
行
毛试
细温
流度测
变为
A
3 EZP2010HA产品加工应用试验
3.1
流
UD
热可样
=30/1,测时以品
间看均
为出表
200 C结件切
果下黏
104 MPa,预
从
图,4
3种
360 s,其,在现
试条剪
3所观低
流变性能分析
变
测
试
能
够
反
映
聚
乙
烯
受
剪
切
时
剪
切
速
率
与
剪
率
增
200 r出
表
观
大
样品:
1# 2 2# 3 3# 4 4#
(a)表观剪切应力(b)表观剪切黏度
Capillary rheological test of the samples
图3样品的毛细管流变测试结果
Fig. 3
2017年8月
切剪的齐剪品规始
应切
力黏
升度
高方
的面
趋
势
,呈
现
典品品乙#
型的质烯
较,随样烯切品较
为右能应,并平出略的表为着品及力随稳现逊剪现稳
切趋定剪更传方着,未了于
变于
稀一
现致
象
中国塑料
。表
观
由
此当
可,能
知够
• 77 •
,EZP
保
证
2010H在
现
有
A
加
的工
加工
工艺
性下
能进
行
与加
传工
统。
PE-
,1#、2#样
A性
催趋单关于切
应化势体能剂较为及聚1
,表明生产
品增,这
为加与
传,表
统观
LLD相
EZP2010H
格切采整剪
勒黏用性切
-纳度的不应
下共好力品品工
塔降聚有低剪在中
。3#样切
速明
率显
3.2
根
应公应
用司用
方等试
加工应用试验
据向农验够为的茂,在膜
金山生
属东产中足对影
幅比响聚现企
乙代业工要验;方
烯塑按温求,用案原业表度较来料有6所均高比的限示为的较为性公的质司试,选、山验
择东方
棚燕案
膜塔进
及塑行
地业了胀6
膜有加比
的限工为
为统面剪
3#样
链初加
,
1-丁观
剪
PE-LLD分子
。表3#、力
变
,1 #、2#
切现显
速明拐
率显点品
样的拐,表。
品增点明
。其满
,加
宽试
190〜棚加对膜入比的
200 °C加
工
需
,吹
求
#样化
0〜5,能案棚
。方
1#、#样3#、#样在
实
际
加
出明
,而 其
a、b互
膜
性
能
EZP2010H
试
验
,用
A后对
来
比
较
1. 0X加
工
103 ^左稳
定
性
可
c、d互
1#、#样
EZP2010HA与进口 PE-mLLD性能的差异。
表
6
加工应用试验方案
Tab. 6
方案
Tett program for processing
ab
cd
PE-LLD含量
10
60
低密度聚乙烯含量
30304040
表
EZP2010HA 含量
50
60
进口 PE-mLLD含量
防老化母料含量
1010
60
7
加工应用试验结果
Tab. 7
拉伸强度/MPa
方案
纵向
横向
断裂伸长率/ %纵向
The result of processing test
直角撕裂强度/kN • m-纵向
横向
横向
1-
雾度/%透光率/%
膜厚/mm
落镖冲击 破损质量/g
abcd
GB 4455 2006
由
表
7
可添水
知加平
34.130.332.231.214
,对
比
方
34.029 639 937.814
案
725758584593300
的,拉冲
击比
测伸性方
试性能案
结能显
果得著的的击
826
871743733300
发到增测拉强了现一强试伸度,在 定
9610110710355
聚数
乙制
烯定
1081071131175511.313.515.717.735
A
标的更
的均生
89 688.889 389 185
产足
,生指
产标
0.0790.0830.0740.078
403194349307
a、bA后
镖
EZP2010H
合
理
,各
项生
质
量
分
指产布
技要
术求
路;
线及工艺参
PE-LLD中
提现果能好观催上整性
升出发相
,雾
度
EZP2010H
明
显料
下的
降优
,落势
满
,体 结性更
相
对
(2) 分
子
EZP2010H
宽
,支
化
度工膜更
A与进口 PE-m
高性各
能方,力优面学异指性
能
更够均
LLD相
优
;善足
农
膜
比,
PE-mLLD材
现近
。对c、d
者冲
,EZP
,但工有性布时较应关使更生
2010HA与进口 PE-mLLD二
A的
现
出
雾的
度现用链稍象茂长低与金度,落
镖
(3)
力
学
、光
学
性
EZP2010H
能
,所
要
加求
工。
A加
的
农
,能标
改满
的
EZP2010H
用
试
验
表
。加结化的,结能
表构特分晶
EZP2010H
属和分而
催支子力
化化结学
剂链构性
A
的在较
的微 单主为
点链规学
GB 4455—2006的
。EZP2010H所均成7得匀的。聚
合
物此型
的
A采
分
子
参考文献:
[1
]
,因晶
EZP2010H
较
为
规
整
,从
A
能、光
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现好
4
结论
(1)采
用
Unipol气相工艺完成了易加工型茂金属
[2]
杨帆,胡斌,乔亮杰,等.茂金属线形低密度聚乙烯树
• 78 •
易加工型茂金属聚乙烯树脂EZP2010HA的生产及应用
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\\
f
$
I
关于举办“2017中国国际氟塑料加工发展论坛”的通知(第二轮)
今年是实施“十三•五”规划的重要一年,氟塑料作为新材料被列人《中国制造2025》重点发展领域,无疑给行
业带来了巨大的发展空间。“十三•五”期间,氟塑料行业面临着严峻挑战,国家经济发展进人新常态后,整个行业
$面临着转变发展方式、优化调整结构、产业升级的繁重任务,如何把握新机遇,推动氟塑料产业健康可持续发展,是 j!全行业关心的问题。| 中国塑协氟塑料加工专业委员会定于2017年上旬在合肥举办“2017中国国际氟塑料加工发展论坛”,论坛的$主题定为“中国氟塑料2025”。作为氟塑料行业机具影响力和号召力的行业盛会,已经引起了业内外广泛的关注与
f
期待,我们诚挚的邀请贵公司参加。现将有关事项通知如下:
一、论坛主要议题论文征集内容):| 1、世界氟塑料市场现状与发展趋势;I 2、中国制造2025”和“一带一路”战略给氟塑料产业带来的发展机遇;| 3、氟塑料产业创新与应用领域开发;I 4、氟塑料在节能环保、过滤、汽车、密封、半导体、电线电缆和光伏等领域的应用;| 5、氟塑料行业如何落实国家“三品”战略(增品种、提品质、创品牌);$ 6、环保法规对氟塑料行业的影响;| 7、改性氟塑料制品的加工与应用;| 8、氟塑料加工行业的上下游产业链的对接与需求发展;$ 9、氟塑料加工企业的智能管理;
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10、氟塑料制品二次加工的发展趋势;
11、最新氟树脂、氟塑料制品加工设备发展介绍。
二、会议时间、地点:时间:2017年11月上旬
地点:合肥三、会刊| 稿件要求5000字以下,并附有中英文摘要。请相关人员踊跃投稿,来稿一律不退,稿件请用word文件格式编$写,通过电子邮件方式发到专委会邮箱(邮件主题处请注明文章的题目)。征文截止日期为2017年9月15日,为便
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于会议宣传,请有意向投稿的作者先将稿件提纲传至专委会。
四、联系方式| 联系人:吕方,陈生f 电话:(010)64〇30431,64〇34804I 传真:(010)64〇68094
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E-mail :fuxiehui@fscpa. com. cn
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