线性低密度聚乙烯树脂生产技术的研究

康齐德

摘 要：线性低密度聚乙烯树脂具有强度大、韧性好、耐热、耐寒的特点，已被广泛应用到医药、工业、农业和日常生活用品等领域。线性低密度聚乙烯树脂比其他聚乙烯树脂更具有溶度高、敏感度高、延伸性强的特点;具体表现为剪切时刚性，延伸时柔软。本文旨在研究线性低密度聚乙烯树脂生产技术，分析目前技术下线性低密度聚乙烯树脂生产中存在的问题，提出建设性的措施;提高线性低密度聚乙烯树脂的生产效率和产量。

关键词：线性低密度聚乙烯树脂;生产技术;研究

1 线性低密度聚氧乙烯树脂

聚乙烯是五大合成树脂之一，聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯（下简称为LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）三大类。LLDPE的生产大约开始于上世纪六十年代，我国起步较晚。LLDPE的结构不同于LDPE和HDPE，它具有更强的独特性。LLDPE的密度为（0.910～0.940）g/cm3，分子为线型，有一定数量无规分布较短的支链;为无毒、无臭、无味的乳白色颗粒。LLDPE树脂在市场上已得到广泛的应用，主要用于薄膜制品、模塑、管材、编织和电线电缆等。

2 线性低密度聚乙烯树脂的特点

LLDPE性能上结合了低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂的一系列特点，同时又很好保持了自身线性的特点。物理性能上主要表现为在低温中有韧度，模量很高，耐弯曲性能也比较好，具有极强的抗穿刺性和抗撕裂性等特点。可以看出线性低密度聚乙烯比低密度聚乙烯的分子量分布更窄，LLDPE具有更高的熔点，耐热性能更强，弹力范围大，延伸性好，更好的耐油、耐环境应力开裂性性能。LLDPE的熔融流动特性更适合新工艺的要求，特别是薄膜挤出工艺，可产出高质量的LLDPE制品。

3 催化剂的选择

在LLDPE的生产中，最根本的是对催化剂的选择，催化剂的选择在很大程度上影响LLDPE生产控制过程，决定了产品的一系列特性。LLDPE生产选择的催化剂类型目前有Ziegler /Natta催化剂、茂金属催化剂、铬系催化剂，其中普遍使用的是Ziegler /Natta催化剂，该催化剂的主要组成是四氯化钛/三乙基铝（TiCl4/AlEt3），催化剂的活性来自其二组分相互作用生产的不溶性络合物分子结构中的金属-烷基键，乙烯可以迅速插入金属--烷基键之间，而生成长链聚合物。

4 不同的企业都在采取不同类型的催化剂进行线性低密度聚乙烯生产

4.1 线性低密度聚氧乙烯树脂应用生产工艺

LLDPE的应用主要集中在薄膜制品，将LLDPE加工成为薄膜制品通常采用挤出法。挤出吹塑薄膜设备为LLDPE的加工提供了保障，薄膜的生产过程是：電机带动螺杆转动，使树脂不断往前输送，在筒壁的摩擦加热和螺杆的挤压、剪切作用下，树脂开始熔化，熔融树脂通过机头，在压缩空气的作用下使膜泡吹涨，通过冷却定型得到规定厚度和宽度的薄膜。整个生产过程可以分为：螺杆、滤网、机头、冷却等部分。其中螺杆部分可以分为三段：加料段、压缩段、计量段;滤网部分：防止杂质进入机头损害机头内壁，同时也可以过滤不完全挤压的熔融颗粒及凝胶;机头部分，由于LLDPE熔体粘度大，剪切变稀作用小，因此机头较大。冷却部分，膜泡的冷却主要依靠冷却风和膜泡内冷单元，冷却空气直接充入膜泡内部，热的空气通过另外的管道返回。

4.2 线性低密度聚乙烯树脂生产应用中的问题

LLDPE的生产技术研究在我国起步较晚，本节将LLDPE的生产过程和在后加工应用过程中存在的问题进行综合整理，其中主要有以下六个问题：①反应催化剂的活性低，LLDPE的生产主要依靠催化剂，催化剂活性低导致其消耗量上升，从而增加LLDPE的生产成本;②反应器细粉含量高，造成反应器直筒段片料多，和容易引起下游系统过滤器的堵塞;③挤压机故障停车启动后会存在切刀与模板盘面间卡料现象，切出的粒料大小不均或粒料粘结，最终影响产品的优等品率;④在LLDPE的应用加工过程中，受到LLDPE剪切性作用小，熔点高、散热慢的特性影响，机器的负荷提升受限制，造成产量的损失;⑤在LLDPE和其他材料的混合使用过程中，由于LLDPE一般特性的影响，机器不能连续长时间正常运转，无法达到预期效果;⑥在LLDPE薄膜加工应用中，薄膜存在透明度低和粘连的问题。上述列举了在LLDPE的生产和后加工应用过程中存在的主要问题，这些问题都会影响LLDPE生产和应用的发展，解决上述问题是LLDPE各生产商、工厂现阶段的主要任务。

4.3 解决粉料下料系统困难等问题

LLDPE在与其他材料混合使用过程中，由于LLDPE流动性与粘结性成反比，粘结性越高，流动性就越低;流动性越低则设备的运行负荷就越高，因此可减少LLDPE的加入量，优化配方中LLDPE的加入比例。对于透明度不高的问题，可以在LLDPE的加工过程中加入LDPE，有效提高薄膜的透明度;对于薄膜粘连的问题，可以采用冷却降温的方式，比如增加机器的高度，使用新的冷却装置或者改进配方。

5 结论

线性低密度聚乙烯树脂是日常生活的必需品，也被广泛运用于生产的多个领域。因此，对于线性低密度聚乙烯树脂的生产技术研究具有很大的价值。本文从线性低密度聚乙烯树脂的特点出发，说明了其的应用领域并研究线性低密度聚乙烯树脂的生产技术。从催化剂和生产工艺的角度进行综合性分析，线性低密度聚乙烯树脂生产技术存在的问题及其解决方法，为线性低密度聚乙烯的进一步发展提供相关依据。