EVA装置生产的LDPE结构与加工性能研究.pdf
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1、2 0 2 3年8月2 0 2 3,3 5(4)MO D E R NP L A S T I C SP R O C E S S I N GAN DA P P L I C A T I ON S收稿日期:2 0 2 3-0 1-0 9;修改稿收到日期:2 0 2 3-0 5-1 4。作者简介:方义,本科,高级工程师,主要从事合成树脂的应用研究。E-m a i l:y j y_f y p e t r o c h i n a.c o m.c n。E V A装置生产的LDP E结构与加工性能研究方义1,3 王江2 汪冉华1,3 李刚2(1.中国石油独山子石化公司研究院,新疆 克拉玛依,8 3 3 6 9
2、9;2.新疆天利高新石化股份有限公司,新疆 克拉玛依,8 3 3 6 9 9;3.新疆橡塑材料实验室,新疆 克拉玛依,8 3 3 6 9 9)摘要:分析了乙烯-醋酸乙烯共聚物(E VA)装置上生产的低密度聚乙烯(L D P E)A与市售同类料L D P EB的差异,指出E VA装置因装置保护带来聚合工艺的差异,长、短支链支化作用降低,链段拓扑结构及立构规整性的差异可能是L D P EA熔体流动速率、密度等宏观物性偏低的主要原因;其短支链多、分子链均方回转半径小可能是L D P EA相对分子质量、结晶度等微观物性偏低的主要原因。E VA装置因三峰运行生产的L D P EA与同类料L D P EB
3、相比,薄膜制品光学性能优,摩擦系数低,拉伸性能、加工流变性能、熔融温度相当,即聚合工艺的调整未对制品性能产生负面影响。关键词:乙烯-醋酸乙烯共聚物 低密度聚乙烯 三峰运行 支链 相对分子质量D O I:1 0.1 9 6 9 0/j.i s s n 1 0 0 4-3 0 5 5.2 0 2 3 0 0 0 2S t r u c t u r ea n dP r o c e s s i n gP r o p e r t i e so fL D P EP r o d u c e db y t h eE V AP l a n tF a n gY i1,3 W a n gJ i a n g2 W a
4、n gR a n h u a1,3 L iG a n g2(1.R e s e a r c hI n s t i t u t eo fD u s h a n z iP e t r o c h e m i c a lC o m p a n y,C N P C,K a r a m a y,X i n j i a n g,8 3 3 6 9 9;2.X i n j i a n gT i a n l iH i g hT e c hP e t r o c h e m i c a lC o.,L t d.,K a r a m a y,X i n j i a n g,8 3 3 6 9 9;3.X i n
5、j i a n gU y g u rA u t o n o m o u sR e g i o nK e yL a b o r a t o r yo fR u b b e ra n dP l a s t i c sM a t e r i a l s,K a r a m a y,X i n j i a n g,8 3 3 6 9 9)A b s t r a c t:T h ed i f f e r e n c eb e t w e e nl o wd e n s i t yp o l y e t h y l e n e(L D P E)Ap r o d u c e do ne t h y l e
6、n ev i n y la c e t a t ec o p o l y m e r(E VA)p l a n ta n dL D P EBo ft h es a m ek i n do nt h em a r k e tw a sa n a l y z e d.I ti sp o i n t e do u tt h a tt h ed i f f e r e n c ei np o l y m e r i z a t i o np r o c e s sc a u s e d b y E VA d e v i c ep r o t e c t i o n,t h er e d u c t i
7、 o no fl o n ga n ds h o r tb r a n c h e dc h a i nb r a n c h i n g,t h ed i f f e r e n c e i nc h a i ns e g m e n t t o p o l o g i c a l s t r u c t u r ea n dt a c t i c i t ym a yb e t h em a i nr e a s o n s f o r t h e l o wm a c r op h y s i c a l p r o p e r t i e s o fL D P EAs u c ha s
8、m e l t f l o wr a t e a n dd e n s i t y.T h em a i nr e a s o n sf o rt h el o wr e l a t i v em o l e c u l a rm a s s,c r y s t a l l i n i t y,a n do t h e rm i c r o s c o p i cp r o p e r t i e so fL D P EA m a yb e i t s l a r g en u m b e ro f s h o r tb r a n c h e dc h a i n sa n ds m a l
9、 lm e a ns q u a r er a d i u so fr o t a t i o no fm o l e c u l a rc h a i n s.C o m p a r e dt oL D P EBo ft h es a m em a t e r i a l,t h eE VAp l a n tp r o d u c e sL D P EA w i t ht h r e ep e a ko p e r a t i o n,t h eo p t i c a lp r o p e r t i e so f f i l mp r o d u c t sa r ee x c e l l
10、 e n t,t h ef r i c t i o nc o e f f i c i e n t i sl o w,a n dt h et e n s i l ep r o p e r t i e s,p r o c e s s i n gr h e o l o g i c a lp r o p e r t i e sa n d m e l t i n gt e m p e r a t u r ea r ee q u i v a l e n t.T h a t i s t os a y,t h e a d j u s t m e n t o f t h ep o l y m e r i z a
11、 t i o np r o c e s sh a sn o t an e g a t i v e i m p a c t o nt h ep r o d u c tp e r f o r m a n c e.K e yw o r d s:e t h y l e n ev i n y la c e t a t ec o p o l y m e r;l o wd e n s i t yp o l y e t h y l e n e;t h r e ep e a ko p e r a t i o n;b r a n c hc h a i n;r e l a t i v em o l e c u l
12、a rm a s s 低密度聚乙烯(L D P E)主要由管式法工艺生产,以丙烯和/或丙醛为相对分子质量调节剂,过氧化物为引发剂,采用单点进料4段反应的聚合方式,国内管式法L D P E装置或乙烯-酸酸乙烯共聚物(E VA)装置主要引进埃克森美孚公司、利安德巴塞尔工业公司等专利技术。E VA装置后冷器在钢材材质上不同于L D P E装置,一般选用RM 3,其可承受温度上限为3 0 0,故在生产L D P E期间02 方义等.E VA装置生产的L D P E结构与加工性能研究试验研究须考虑温度调控,优化其工艺参数。某2 0 0k t/a的E VA装置生产产品L D P EA,为保护后冷器停用了第
13、4段反应器,降低13段反应器聚合温度25,提高了聚合压力约2 0MP a,与L D P E装置上生产的同类料相比,聚合四峰运行改为了三峰运行1。以下结合生产工艺参数的调整,对管式法E VA装置生产的产品L D P EA与市售同类料L D P EB的结构与性能展开对标分析。1 试验部分1.1 主要原料及仪器设备L D P EA,1 8 4 0 H,新疆天利高新石化股份有限公司;L D P EB,2 4 2 6 H,神华新疆化工有限公司。熔体流动速率仪(MF R),6 8 4 0,意大利C e a s t公司;密度测定仪,A c c u P y c1 3 3 0,美国麦克仪器公司;注塑机,E R
14、GOT E CH1 0 0-2 0 0,德马格海天塑料机 械 有 限 公 司;电 子 拉 力 试 验 机,I n s t r o n5 5 6 5,美国I n s t r o n公司;差示扫描量热仪(D S C),D S C 3,瑞士梅特勒-托利多集团;凝胶渗透色谱仪(G P C),P L-G P C 2 2 0,美国W a t e r s公司;哈克流变仪,P o l y L a bO S,德国HAAK E公司;毛细管流变仪,R h e o-T e s t e r2 0 0 0,德 国G o t t f e r t公 司;吹 膜机,B L 1 8 0/6 0 0,德国C O L I N公司;雾
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