聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產(chǎn)與應(yīng)用

王景良，邢士軒，姜 南，魏凌峰，陳 雷

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶163714）

聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產(chǎn)與應(yīng)用

王景良，邢士軒，姜 南，魏凌峰，陳 雷

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶163714）

闡述了某聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產(chǎn)與應(yīng)用過程，對(duì)該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)過程、工藝路線、產(chǎn)品質(zhì)量等進(jìn)行確定、分析和測(cè)試。新產(chǎn)品的MFR為0.36～0.40 g/10 min，密度為0.951～0.956 g/cm3，拉伸屈服應(yīng)力≥21 MPa，拉伸斷裂標(biāo)稱應(yīng)變≥350%。產(chǎn)品應(yīng)用于生產(chǎn)200 mL中空制品，可以代替現(xiàn)有低壓小中空樹脂HDPE 5502和HDPE 5500B的混配料。所生產(chǎn)的制品外觀、成型性、氣味、強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)均能滿足用戶要求。

小中空；聚乙烯；樹脂；生產(chǎn)；應(yīng)用

某石化公司塑料廠全密度一套聚乙烯裝置生產(chǎn)能力為250 kt/a，采用氣相流化床聚乙烯冷凝技術(shù)生產(chǎn)工藝，以乙烯為原料，1-丁烯為共聚單體、氫氣為鏈轉(zhuǎn)移劑、異戊烷為誘導(dǎo)冷凝劑，采用齊格勒納塔催化劑和鉻系干粉催化劑，生產(chǎn)線型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯等產(chǎn)品。設(shè)計(jì)產(chǎn)品密度范圍為0.915～0.965 g/cm3，質(zhì)量熔體流動(dòng)速率為0.05～155 g/10 min，溫度為85～110℃，裝置年操作時(shí)數(shù)為7 560 h［1］。

目前該裝置主要生產(chǎn)高強(qiáng)度膜、管材等基礎(chǔ)樹脂產(chǎn)品。為提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，根據(jù)用戶的需求和裝置特點(diǎn)，通過對(duì)國內(nèi)同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能剖析及對(duì)比研究結(jié)果，研發(fā)生產(chǎn)了小中空專用樹脂，牌號(hào)為DMDA 6200。該產(chǎn)品的成功開發(fā)，提高了某石化公司全密度聚乙烯裝置生產(chǎn)技術(shù)水平，滿足了用戶的需求，為企業(yè)帶來一定利潤，具有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

1 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

通過剖析用戶使用的國內(nèi)石化同類產(chǎn)品，確定所要研制的DMDA 6200產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。目前國內(nèi)小中空容器樹脂產(chǎn)品主要有2類，1類是使用以獨(dú)山子石化公司HDPE 5502為代表的低熔體流動(dòng)指數(shù)樹脂，該類原料生產(chǎn)的小中空容器硬度過高，封口難，單獨(dú)使用存在加工性差等缺點(diǎn)；另1類是使用高熔體流動(dòng)指數(shù)樹脂，如某石化公司HDPE 5500B生產(chǎn)小中空樹脂瓶，該類產(chǎn)品流動(dòng)性好，加工性好，單獨(dú)使用存在制品偏軟現(xiàn)象，為此用戶使用以上2種產(chǎn)品摻混生產(chǎn)，可以滿足加工性和力學(xué)性兼具的生產(chǎn)要求［2～5］。

2種不同類型產(chǎn)品指標(biāo)和所設(shè)計(jì)DMDA 6200產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表1。

從表1可以看出，某石化公司DMDA 6200產(chǎn)品熔體流動(dòng)速率、密度2個(gè)主要指標(biāo)設(shè)計(jì)在獨(dú)山子石化公司HDPE 5502與某石化公司HDPE 5500B之間，可以保證產(chǎn)品的加工性和力學(xué)性能兼具二者的優(yōu)點(diǎn)。而其他性能（包括拉伸屈服強(qiáng)度、簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸斷裂標(biāo)稱應(yīng)變）不變。實(shí)際生產(chǎn)中將目標(biāo)產(chǎn)品的熔體流動(dòng)指數(shù)嚴(yán)格控制在32～33 g/10 min，更有助于力學(xué)性能穩(wěn)定和成型性的提高。

表1 不同產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)

2 生產(chǎn)過程

2.1 生產(chǎn)原料

生產(chǎn)該產(chǎn)品所需原料的規(guī)格及要求見表2。

表2 原料規(guī)格

2.2 生產(chǎn)工藝路線

該250 kt/a全密度聚乙烯裝置采用氣相流化床生產(chǎn)工藝。聚合反應(yīng)在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，氣相反應(yīng)物通過循環(huán)氣壓縮機(jī)連續(xù)循環(huán)，循環(huán)氣流經(jīng)樹脂床，使床層流化并帶走聚合熱，通過循環(huán)氣冷卻器從循環(huán)氣中撤走反應(yīng)熱及壓縮機(jī)熱。各原料及催化劑通過注入點(diǎn)注入床層，樹脂間斷從反應(yīng)器流入2套產(chǎn)品排料系統(tǒng)，通過高壓輸送系統(tǒng)交替運(yùn)行將樹脂送入脫氣倉?；A(chǔ)樹脂經(jīng)脫氣、加入添加劑配方后，進(jìn)入造粒系統(tǒng)完成造粒［6~10］。

高密度膜專用樹脂DMDA 6200的生產(chǎn)，采用新型催化劑，無助催化劑，通過1-丁烯/乙烯摩爾比來控制密度，反應(yīng)溫度來調(diào)控分子量，氧氣來調(diào)控催化劑活性，并投用APC先進(jìn)控制系統(tǒng)。生產(chǎn)過程中力求在保證產(chǎn)品分子量分布寬度一定的前提下，提高催化劑共聚性能，提高產(chǎn)品中分子的長支化含量，使產(chǎn)品既具有良好的加工性能又具有良好的力學(xué)性能［11~13］。

2.3 操作條件

該聚乙烯裝置于2014年7月進(jìn)行了高密度膜專用樹脂DMDA 6200工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)的操作條件見表3。

表3 DMDA 6200產(chǎn)品的操作條件

生產(chǎn)過程中，反應(yīng)器各操作參數(shù)皆在受控范圍內(nèi)，生產(chǎn)出的基礎(chǔ)樹脂熔體流動(dòng)速率和密度指標(biāo)控制穩(wěn)定，各主要設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，單耗、能耗、三劑消耗正常。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量

該裝置從2014年7月8日早8：00時(shí)至7月11日早8：00時(shí)，進(jìn)行了72 h的標(biāo)定。生產(chǎn)標(biāo)定期間原輔材料質(zhì)量合格，設(shè)備運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量控制平穩(wěn)無波動(dòng)，共生產(chǎn)了9批次DMDA 6200產(chǎn)品，合格率達(dá)到100%，3個(gè)批次產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)見表4。

表4 DMDA 6200產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

從表4可以看出，DMDA 6200產(chǎn)品的力學(xué)性能優(yōu)良，達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)要求。說明反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、乙烯分壓等操作工藝條件設(shè)計(jì)和控制合理。

3 加工應(yīng)用情況

2014年8 月生產(chǎn)的DMDA 6200產(chǎn)品在某企業(yè)加工使用。在DMDA 6200中直接摻混白色母料（加入量1%），加入到料斗中，取試驗(yàn)料DMDA 6200生產(chǎn)的產(chǎn)品與現(xiàn)有摻混料生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明，瓶壁內(nèi)外表面光滑，好于現(xiàn)有摻混料產(chǎn)品；型坯流動(dòng)均勻、穩(wěn)定性、成型性很好；高溫加熱時(shí)，檢驗(yàn)人員確定氣味低于現(xiàn)有摻混料制品；剖開口內(nèi)角強(qiáng)度、飽滿度滿足要求。

4 結(jié)論

（1）確定的聚乙烯專用樹脂DMDA 6200的生產(chǎn)工藝路線、生產(chǎn)操作條件可靠，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。

（2）用DMDA 6200專用樹脂生產(chǎn)的產(chǎn)品與用戶用摻混料生產(chǎn)的產(chǎn)品相比，外觀、成型性、氣味、強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)均能滿足用戶要求。

（3）DMDA 6200的成功開發(fā)，拓寬了該聚乙烯產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，改善了企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

［1］大慶石化公司.25萬噸/年全密度一聚乙烯裝置操作規(guī)程［M］.大慶：［出版者不詳］，2012：1-10.

［2］洪定一.塑料工業(yè)手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1991：458-568.

［3］中國石油化工與銷售分公司.中國石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及加工應(yīng)用［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007：13-29.

［4］王碧瓊，馬宇罡，陳仕兵，等.茂名中空吹塑樹脂產(chǎn)品的性能研究［J］.廣東化工，2014（19）：13-16.

［5］曾寶忠.我國高密度聚乙烯進(jìn)口情況分析［J］.合成樹脂及塑料，2014（6）：27-30.

［6］呂安明，王金剛.HDPE大型中空吹塑技術(shù)的應(yīng)用及產(chǎn)品市場(chǎng)分析［J］.齊魯石油化工，2001，29（4）：318-320.

［7］劉文.乳品包裝促HDPE中空吹塑技術(shù)升級(jí)［J］.包裝工程，2007（9）：178.

［8］王景良.純凈水桶專用樹脂DMDH6400的生產(chǎn)與應(yīng)用［J］.煉油與化工，2016（6）：26-27.

［9］鄒恩廣，于秀娟，韋德帥，等.一種HDPE飲用水桶專用料的制備與表征［J］.現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2016，28（5）：23-26.

［10］張玉海，陳雷，賈洪江，等.純凈水瓶蓋專用樹脂的研究與應(yīng)用［J］.煉油與化工，2013（4）：4-5.

［11］田正昕.燕化公司碳酸型飲料瓶蓋專用樹脂通過鑒定［J］.合成樹脂及塑料，2006（2）：5-6.

［12］劉彬彬.瓶蓋專用樹脂HDPE 5603JP的開發(fā)［J］.合成樹脂及塑料，2013（4）：45-47.

［13］張永濤，王德鑫，田正昕.PP碳酸型飲料瓶蓋專用樹脂的結(jié)構(gòu)與性能［J］.合成樹脂及塑料，2006（4）：16-19.

Production and application of special PE resin DMDA6200

Wang Jingliang，Xing Shixuan，Jiang Nan，Wei Lingfeng，Chen Lei
（Plastics Plant of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

This paper expounded the production and application process of special PE resin DMDA6200,and made determination, analysis and test to the technical indexes,production process,process route,and product quality.The new product’s MFR is 0.36~ 0.40 g/10 min,density is 0.951~0.956 g/cm3,tensile yield strength is≥21 MPa,and nominal tensile strain at break is≥350%.The product is used for production of 200 mL hollow articles,can replace the existing compound of small hollow container resins HDPE 5502 and HDPE 5500B.The articles produced meet the requirement of the endusers in terms of appearance,moldability,odor and strength.

small hollow container;PE;Resin;Production;Application

TQ325.12

B

1671-4962（2017）01-0022-03

2016-12-06

王景良，男，高級(jí)工程師，1991年畢業(yè)于天津大學(xué)高分子化工專業(yè)，現(xiàn)從事聚乙烯的生產(chǎn)、科研、技術(shù)攻關(guān)等方面的管理工作。