20-18EB MVLDPE(茂金屬) 美國?？松梨?

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MVLDPE 茂金屬
   茂金屬催化劑用于合成聚乙烯是90年代聚烯烴工業(yè)最重要的技術(shù)進(jìn)展，是70年代確立LLDPE生產(chǎn)技術(shù)后的又一重大革新，使整個(gè)聚烯烴工業(yè)發(fā)生了革命性的變化。茂金屬聚乙烯獨(dú)特的優(yōu)良性能和應(yīng)用，引起了人們普遍關(guān)注，許多世界著名大型石化公司投入巨大人力、物力競相開發(fā)和研究，成為聚烯烴工業(yè)乃至整個(gè)塑料工業(yè)的熱門話題。
早期，茂金屬催化劑用于乙烯聚合只能得到分子量為2～3萬的蠟狀物，而且催化活性不高，沒有實(shí)用意義，因而沒有引起重視和推廣。直到1980年，德國漢堡大學(xué)Kaminsky教授發(fā)現(xiàn)用用二茂基氯鋯（CP2ZrCl2）和甲基鋁氧烷（MAO）組合的共催化劑在甲苯溶液中進(jìn)行乙烯聚合，催化劑活性能高達(dá)106g-PE/g-Zr，反應(yīng)速度與酶反應(yīng)速度相當(dāng)。MAO是二甲基鋁和水在聚合體系以外條件下合成的高齊聚度甲基鋁氧烷。Kaminsky教授的發(fā)現(xiàn)給茂金屬催化劑研究注入了活力，吸引了眾多公司參與開發(fā)和研究，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。1991年美國埃克森（Exxon）公司首次實(shí)現(xiàn)了茂金屬催化劑用于聚烯烴工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)出第一批茂金屬聚乙烯（mPE），其商品名是“Exact”。
⒈茂金屬聚乙烯的特點(diǎn)
茂金屬催化劑和傳統(tǒng)的Ziegler-Natta催化劑不同，它是由過渡金屬的環(huán)戊二稀基絡(luò)合物和MAO或離子活化劑組成。幾何形狀上受到限制的過渡金屬作為單一活性中心，具有100%的催化活性中心，活性極高。每個(gè)活性中心引發(fā)和生成的聚烯烴分子鏈長度和共聚單體含量幾乎相同，即分子量分布窄、側(cè)鏈分布均一；而Ziegler-Natta催化劑只有1～3%活性中心，活性不到茂金屬催化劑的1/10，得到的聚合物分子鏈長短不一，分子量分布、共聚單體含量、組成分布寬。所以，茂金屬催化劑的明顯優(yōu)點(diǎn)為：能精確控制聚合物分子結(jié)構(gòu)、分子量分布和組成分布，也就是可以“定制”分子結(jié)構(gòu)，從而提高和拓寬聚烯烴樹脂的性能。
茂金屬聚烯烴中以mPE的發(fā)展最快和較成熟，主要品種為線型低密度聚乙烯（LLDPE）和甚低密度聚乙烯（VLDPE）。mPE有兩個(gè)系列，一類是以包裝領(lǐng)域?yàn)橹饕繕?biāo)的薄膜用品級(jí)，另一類是以辛烯-1為共聚單體的塑性體，稱為POP（Polyolefine Plastmer）。mPE薄膜品級(jí)具有較低的熔點(diǎn)和明顯的熔區(qū)，并且在韌性、透明度、熱粘性、熱封溫度、低氣味方面等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)聚乙烯，可用于生產(chǎn)重包裝袋、金屬垃圾箱內(nèi)襯、食品包裝、拉伸薄膜等。
⒉茂金屬聚烯烴工藝簡介
美國Exxon化學(xué)公司和Dow化學(xué)公司在茂金屬聚烯烴工業(yè)化發(fā)展中走在前列，Exxon公司的工藝稱為“Expol”工藝，Dow公司的工藝則稱為Insite SCC（單活性中心）工藝。下面介紹一下Dow公司mPE的產(chǎn)品“Affinity”，以及日本三井和宇部公司的mLLDPE產(chǎn)品“Super PE”（其所用催化劑是與Exxon公司共同開發(fā)的）。前者為溶液法工藝，后者為氣相法工藝。
⑴Dow公司的Insite技術(shù)及產(chǎn)品
美國Dow化學(xué)公司1993年首次建成一套5.6萬噸/年的裝置，采用SCC催化劑，用溶液聚合法生產(chǎn)乙烯-辛烯共聚物，商品名為“Affinity”，其催化劑技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)總稱為Insite技術(shù)。Affinity除用于包裝外，在汽車、電線等行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。Insite技術(shù)聚合物（ITP）的特點(diǎn)是：分子量分布約為2，熔點(diǎn)低，共聚單體分布均一，支鏈分布選擇進(jìn)入，為“均一”聚合物，加工性能相對(duì)要好一些。
其加工性能特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：①熔體粘度隨剪切速率變化而變化快；②加工時(shí)不易發(fā)生熔體破裂，產(chǎn)品表面良好，并可大幅提高加工速度和產(chǎn)量；③熔體張力比傳統(tǒng)LLDPE高，吹塑成型時(shí)膜泡的穩(wěn)定性和T型模頭擠出成型時(shí)的耐拉伸共振性好。
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