SP2020 MVLDPE(茂金屬) 日本普瑞曼 供應(yīng)商

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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，使整個聚烯烴工業(yè)發(fā)生了革命性的變化。茂金屬聚乙烯獨特的優(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行乙烯聚合，催化劑活性能高達106g-PE/g-Zr，反應(yīng)速度與酶反應(yīng)速度相當。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，并取得了相當大的進展。1991年美國?？松‥xxon）公司首次實現(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
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有兩個系列，一類是以包裝領(lǐng)域為主要目標的薄膜用品級，另一類是以辛烯-1為共聚單體的塑性體，稱為POP（Polyolefine Plastmer）。mPE薄膜品級具有較低的熔點和明顯的熔區(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）的特點是：分子量分布約為2，熔點低，共聚單體分布均一，支鏈分布選擇進入，為“均一”聚合物，加工性能相對要好一些。
其加工性能特點有如下幾點：①熔體粘度隨剪切速率變化而變化快；②加工時不易發(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，吹塑成型時膜泡的穩(wěn)定性和T型模頭擠出成型時的耐拉伸共振性好。
Affinity薄膜品級的優(yōu)點為：
①熱封性優(yōu)良：熔點比傳統(tǒng)LLDPE低，低溫?zé)岱庑阅軆?yōu)良，辛烯含量為12%的Affinity與EVA和離子聚合物比較，熱封起始溫度要低5～10℃，也比有相同辛烯含量的直鏈超低密度PE的熱封溫度更低。
②光學(xué)性能優(yōu)異：由于具有均一分子結(jié)構(gòu)，薄膜霧度低，透明性高，因而提高了內(nèi)包裝物的商品價值。
③韌性高：與EVA、離子聚合物比較，薄膜耐穿刺性高三倍以上，非常適用于包裝，這種優(yōu)良性能可使產(chǎn)品薄壁化，使包裝總成本降低，也符合環(huán)保對減少塑料廢棄物的要求。
為“Super PE”，超級聚乙烯，屬于LLDPE。三井油化公司于1987年與持有茂金屬催化劑專利的Exxon公司合作共同開發(fā)，研制出新一代催化劑，能進行高度分子設(shè)計，用于先進的氣相法工藝，后來三井油化公司將此技術(shù)提供給宇部興產(chǎn)公司，并于1995年在千葉石油化工廠生產(chǎn)出商標為“UMERIT”的產(chǎn)品。
據(jù)介紹，這種mLLDPE有如下特點：
①在分子結(jié)構(gòu)上，分子鏈上共聚單體含量均勻，而傳統(tǒng)LLDPE共聚單體分布不均，短分子鏈上共聚單體含量高，而長分子鏈上含量低；
②在結(jié)晶構(gòu)造上，傳統(tǒng)催化劑制備的LLDPE由于組成分布廣，分子鏈間晶核生成速度不同，高密度、低分子量大的部分易生成晶體，而低密度、低分子量部分不易生成，因而形成厚的結(jié)晶層；而mLLDPE組成分布均勻，分子鏈核晶生成相等，形成均一的薄晶；
③熔點、密度、支鏈數(shù)方面，mLLDPE由于密度小而熔點低，這是因為共聚單體含量均一，分子排列和支鏈大小、數(shù)目也均一的緣故。用茂金屬催化劑比較容易生成密度0.915g/cm3以下的樹脂，以及流動性良好的VLDPE。
三井油化公司將這種可以高速成型，并能薄壁化的mLLDPE稱為“超級聚乙烯”，而且不像溶液法那樣，由于溶液粘度隨分子量增大而升高，造成所制造的mLLDPE分子量受到限制。與傳統(tǒng)LLDPE相比，性能上的優(yōu)勢十分明顯。

性質(zhì)：指用茂金屬催化劑使乙烯均聚或與α-烯烴共聚而得到的聚乙烯。由于它的某些性能與用傳統(tǒng)方法（特別是用齊格勒-納塔催化劑）制得的市售聚乙烯有所不同。因而得名。其密度范圍與一般聚乙烯相同結(jié)構(gòu)上特點是分子量分布窄和共聚單體組成分布均勻。在性能上表現(xiàn)為強度高、透明性好，可萃取物低、薄膜熱封性好、封焊層熱態(tài)強度高。用作所裝薄膜、復(fù)合膜封焊層、電線電纜，軟管、發(fā)泡材料和聚烯烴改性劑。
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