吳冰
摘 要:隨著我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,聚丙烯的應(yīng)用已經(jīng)深入到國內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域,聚丙烯的用途非常廣泛,并且由于其特殊催化劑的使用特點(diǎn),在各行各業(yè)得到了重視。文章重點(diǎn)研究了聚丙烯在實(shí)際生產(chǎn)中采取的生產(chǎn)工藝技術(shù)以及聚丙烯目前的應(yīng)用現(xiàn)狀,對(duì)其未來的發(fā)展趨勢做了一些深入研究。
關(guān)鍵詞:聚丙烯;生產(chǎn)工藝催化劑;技術(shù)進(jìn)展
聚丙烯在人們的生活中有非常廣泛的應(yīng)用,通常應(yīng)用于各種包裝材料、家具等,是合成樹脂的一種重要組成成分。
聚丙烯的用途廣泛,在一些在化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,并且隨著相關(guān)技術(shù)和工藝的發(fā)展,聚丙烯可以更好地充當(dāng)原材料,供工業(yè)企業(yè)使用。常見的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)有漿液法、液相本體法和氣相法,這幾種方法都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢,其中本體法在日常的生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)用比較廣泛;氣相法由于其生產(chǎn)作業(yè)工序簡單以及生產(chǎn)規(guī)模大、投資少的優(yōu)勢,獲得現(xiàn)在化學(xué)工業(yè)企業(yè)的青睞;而傳統(tǒng)的漿液法,由于企業(yè)工序復(fù)雜、投資成本大,逐漸被企業(yè)淘汰。
1 ? ?聚丙烯相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展概況
生產(chǎn)聚丙烯催化劑的企業(yè)非常多,因此,市場上的企業(yè)競爭比較激烈,企業(yè)紛紛加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和聚丙烯生產(chǎn)工藝的改進(jìn),對(duì)聚丙烯新產(chǎn)品的投資和研發(fā)成為聚乙烯生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。由于我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較晚,尤其是聚丙烯的生產(chǎn),目前我國的技術(shù)尚未達(dá)到國際的領(lǐng)先水平,國內(nèi)生產(chǎn)的聚丙烯產(chǎn)品與國外的產(chǎn)品有一定差距,不僅在產(chǎn)品的質(zhì)量上,在聚丙烯催化劑的效率性能上也有很大的差距。
1.1 ?Spherizone技術(shù)工藝
Spherizone技術(shù)工藝是目前世界上最為先進(jìn)的聚丙烯技術(shù),該技術(shù)生產(chǎn)的聚丙烯,原料韌性很強(qiáng),結(jié)晶度高,并且通過一個(gè)反應(yīng)器,就可以將聚丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)闃渲R虼?,生產(chǎn)效率非常高[1]。
Spherizone技術(shù)相比傳統(tǒng)的基本生產(chǎn)方法來說,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量比較均衡,質(zhì)量高,并且生產(chǎn)過程簡單,生產(chǎn)難度也比較低,此外,該技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以有效地進(jìn)行二次加工改進(jìn),改進(jìn)操作也相當(dāng)便捷,因此受到了市場的廣泛認(rèn)可。
1.2 ?超臨界聚合工藝
給予聚丙烯一定溫度條件,當(dāng)生產(chǎn)過程中溫度在90~100 ℃的范圍內(nèi),就可以使聚丙烯凝聚成顆粒狀;傳統(tǒng)生產(chǎn)聚丙烯的溫度通常為70~80 ℃,可以有效避免聚丙烯的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氣泡問題,并且可以有效地將材料的質(zhì)量控制在一定范圍內(nèi)。在超臨界條件下,在聚丙烯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)給材料加入氫氣,以此改變聚丙烯產(chǎn)品的內(nèi)部成分,從而使產(chǎn)生高分子質(zhì)量聚丙烯,增加了產(chǎn)品的韌性和剛度。
2 ? ?聚丙烯的運(yùn)用
在20世紀(jì)50年代前后,聚丙烯的催化劑性質(zhì)被發(fā)現(xiàn),至此以后,其作為一種良好的催化劑,被廣大的化學(xué)工業(yè)企業(yè)所采納。由于其極強(qiáng)的便利性和功能的強(qiáng)大性,聚丙烯作為催化劑,甚至給化學(xué)工業(yè)企業(yè)帶來了巨大變革,提高企業(yè)的化學(xué)生產(chǎn)效率。由于催化劑可以促使反應(yīng)快速進(jìn)行,相比傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)有著極強(qiáng)的優(yōu)勢,通常在采用聚丙烯作為其催化劑時(shí),可以將化學(xué)反應(yīng)速率提升10倍乃至幾百倍。聚丙烯生產(chǎn)工藝如圖1所示。
2.1 ?Z-N催化劑
Z-N催化劑是目前世界上使用最多的一種類型,也是其他催化劑形成的基礎(chǔ)。21世紀(jì)初,世界上化學(xué)工業(yè)相對(duì)比較發(fā)達(dá)的國家,如美國和日本已經(jīng)將聚丙烯的研究重心放到Z-N催化劑上來。
Z-N催化劑在實(shí)際使用中,主要是和電子體同時(shí)聯(lián)系在一起而產(chǎn)生作用的,通過催化劑內(nèi)部的給電子體而產(chǎn)生催化性能。給電子體主要由內(nèi)給電子體以及外部給電子體組成,內(nèi)部給電子體是通過聚丙烯在制備的過程中加入電子體,而外電給電子體軸是在聚丙烯聚合的過程中加入,因此聚丙烯的研究,要從其給電子體來展開[2]。
2.2 ?茂金屬催化劑
聚丙烯往往具有結(jié)晶程度比較低、透明性高、光澤良好、可以與樹脂相融的優(yōu)勢,并且其剛度及韌性相對(duì)其他產(chǎn)品也有很大的優(yōu)勢。冒金屬催化劑可以將丙烯苯乙烯內(nèi)部的聚合物、環(huán)烯烴等物質(zhì)進(jìn)行重新聚合。
通常情況下,茂金屬催化劑可以使聚丙烯原料快速的結(jié)晶形成顆粒狀,并在一定程度上提高聚丙烯的分子質(zhì)量,從而降低化工企業(yè)的生產(chǎn)成本。茂金屬催化劑的特點(diǎn)是使用后會(huì)使反應(yīng)物活性降低。
3 ? ?結(jié)語
Z-N催化劑將會(huì)成為聚丙烯催化劑體系中的一個(gè)重要發(fā)展方向,并且茂金屬催化劑也會(huì)逐步擴(kuò)大其影響力。因此,我國的化工企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)聚丙烯產(chǎn)品研發(fā)的力度,政府部門應(yīng)該設(shè)立一定的專項(xiàng)基金或者補(bǔ)貼,給予企業(yè)在聚丙烯產(chǎn)品生產(chǎn)上一定的支持力度。企業(yè)應(yīng)該積極研發(fā)聚丙烯的其他特性,以提升聚丙烯作為催化劑的性能,對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),進(jìn)而加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),國內(nèi)應(yīng)該完善一系列聚丙烯生產(chǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系,給予生產(chǎn)聚丙烯的企業(yè)一定行業(yè)指導(dǎo)和政策引領(lǐng),高校還應(yīng)該開設(shè)聚丙烯的相關(guān)專業(yè),以提供充足的人才資源。
[參考文獻(xiàn)]
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[3]江杉杉,肖德風(fēng),楊海東.淺議聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013(13):33.