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《間歇液相小本體生產(chǎn)裝置無規(guī)共聚聚丙烯的開發(fā)應(yīng)用.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、間歇液相小本體生產(chǎn)裝置無規(guī)共聚聚丙烯的開發(fā)應(yīng)用一、通用料產(chǎn)品現(xiàn)狀及研究熱點聚丙烯具有生產(chǎn)成本低、密度小、產(chǎn)品透明度高、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性好、易加工等特點，在汽車、家電、建筑、包裝和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，優(yōu)良的性能價格比使其成為5大通用樹脂中增長速度最快的熱塑性樹脂，產(chǎn)量僅次于聚乙烯。特別是20世紀(jì)90年代以來，隨著聚丙烯催化劑和聚合工藝技術(shù)的改進(jìn)，不斷開發(fā)出新品種、新牌號的聚丙烯產(chǎn)品，使世界聚丙烯產(chǎn)量和消費量不斷增加，聚丙烯市場競爭激烈。2011年國內(nèi)PP產(chǎn)能為1270萬t，實際產(chǎn)量917萬t。據(jù)不完全統(tǒng)計
2、，僅我國正在開工和規(guī)劃中的PP項目多達(dá)20多個，產(chǎn)能為600～1000萬t／a。如果“十二五”期間規(guī)劃的PP項目全部建成，預(yù)計2015年我國PP總產(chǎn)能將達(dá)到1800～2000萬t，產(chǎn)量約為1900萬t，2012—2017年我國PP產(chǎn)能將新增494萬t，到時市場供不應(yīng)求的局面將可能發(fā)生大的逆轉(zhuǎn)。國內(nèi)PP企業(yè)生產(chǎn)牌號以低檔的均聚通用料為主，由于PP成型收縮率大、低溫脆性高，缺口沖擊強度低．這大大限制了PP的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，產(chǎn)品附加價值相對較低，這一點在間歇液相小本體生產(chǎn)裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品更加突出，據(jù)統(tǒng)計我國PP的基本消
3、費結(jié)構(gòu)中編織制品消費量達(dá)到49.5％，纖維制品占10.8％，注塑制品占18.6％，薄膜制品占21.1％，特別是大量間歇液相小本體企業(yè)產(chǎn)品處于編織制品消費的嚴(yán)重的同質(zhì)競爭狀態(tài)，特別是近幾年來，小本體企業(yè)既受到聚丙烯粒料對市場的搶灘，同時又受到原料短缺的擠壓，嚴(yán)重影響到了聚丙烯的利潤。因此為提高生產(chǎn)裝置的生存能力，除了繼續(xù)對內(nèi)部挖潛增效，節(jié)約成本外，也需要提高生產(chǎn)裝置的開源增利的能力，特別是提高產(chǎn)品的附加值，生產(chǎn)專用料聚丙烯產(chǎn)品，拓寬產(chǎn)品的使用范圍。近幾年來，由于市場形勢的變化，面對大宗通用料市場日益嚴(yán)峻的市場競爭
4、環(huán)境，國內(nèi)合成樹脂行業(yè)對專用料生產(chǎn)和開發(fā)十分重視，聚丙烯專用料生產(chǎn)是國內(nèi)外共同研究的熱點，特別是2008年至今，國內(nèi)外專用料申請專利逐步增加，專用料的生產(chǎn)也在逐步增加，目前國內(nèi)聚丙烯生產(chǎn)中專用料牌號所占比例已從2005年的30％左右提高到50％左右，并且在大部分領(lǐng)域均形成了一批具有市場影響力的國產(chǎn)專用料牌號，如燕山石化的聚丙烯洗衣機桶專用料，燕山石化、揚子石化、齊魯石化等的聚丙烯汽車專用料，上海石化、茂名石化的BOPP高速膜料，燕山石化、齊魯石化、揚子石化的PP-B和PP-R管材專用料等。但總體來看，專用料的生
5、產(chǎn)實際上就是對均聚聚丙烯的改性二、聚丙烯改性應(yīng)用介紹2.1彈性體增韌改性利用彈性體來增韌改性PP是一種很有效的途徑．彈性體與PP共混，分散于PP基體中可以達(dá)到增韌目的，其沖擊強度和斷裂伸長率增大，但材料的剛度、強度以及加工性能皆有較大幅度的降低。傳統(tǒng)的乙丙橡膠(EPR、EPDM)是最常用的彈性體增韌劑，由于兩者與PP都含有丙烯鏈段，而且溶解度參數(shù)相近，滿足相似相容原理，則增韌劑與PP基體相容性較好，可以改善PP的沖擊性能和低溫脆性。該改性方式也稱為無規(guī)共聚聚丙烯改性（PPR），分為機械共混聚丙烯合金和聚丙烯釜內(nèi)
6、合金兩種方式。機械共混聚丙烯合金是通過在聚丙烯中加入橡膠、塑料、無機剛性粒子、成核劑等進(jìn)行熔融共混改性，從而提高聚丙烯的韌性。機械共混具有投資少、生成周期短的特點，在一定程度上滿足了需求，但從技術(shù)方面考慮，共混物在聚丙烯基體中的均勻分散程度并不理想；在經(jīng)濟(jì)方面，共混工藝的生產(chǎn)成本(尤其是能源消耗成本)高，不適宜于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。聚丙烯釜內(nèi)合金是在反應(yīng)器中通過多級反應(yīng)直接生成聚丙烯多相共聚物：首先在第一級反應(yīng)器中進(jìn)行丙烯聚合，得到均聚聚丙烯；然后將均聚聚丙烯轉(zhuǎn)移到下一級反應(yīng)器中，同時通人乙烯和α-烯烴單體進(jìn)行
7、共聚，在均聚聚丙烯中生成乙烯一α-烯烴共聚物。由于共聚物具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，作為橡膠相分散在聚丙烯的基體中，可以賦予聚丙烯良好的低溫性能。在聚合釜內(nèi)可生產(chǎn)適合于各種用途專用料的聚丙烯釜內(nèi)合金，且成本低、性能好，已成為世界聚丙烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。由于制備抗沖聚丙烯合金的設(shè)備幾乎已經(jīng)定型，采用多臺反應(yīng)器串聯(lián)，兩步法的生產(chǎn)工藝是普遍采用的技術(shù)，但從專利檢索看，中國石油創(chuàng)新地采用單臺反應(yīng)器來生產(chǎn)抗沖聚丙烯合金產(chǎn)品，這種技術(shù)在該公司申請的專利(CN8.1)中有所體現(xiàn)。同時從本次玉皇化工公司聚丙烯生產(chǎn)反饋，國內(nèi)的釜內(nèi)合
8、金生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了突破，說明可以在間歇液相小本體聚丙烯裝置上單釜使用。2.2剛性體增韌改性彈性體的增韌改性顯著增加了PP的韌性，但其模量、強度和熱變形溫度卻降低了．然而剛性體粒子的加入可以彌補這一缺陷，改善材料的沖擊強度、拉伸強度、模量、熱變形溫度、加工流動性能等，還可以顯著降低成本，有較高的經(jīng)濟(jì)效益．常用的剛性粒子有碳酸鈣、蒙脫土、滑石粉、硫酸鋇、二氧化硅和云母。該方法基本在機械共混上
