يمكن تقسيم البولي إيثيلين إلى طريقة الضغط العالي وطريقة الضغط المتوسط وطريقة الضغط المنخفض وفقًا لضغط البلمرة.
تُستخدم طريقة الضغط العالي لإنتاج بولي إيثيلين منخفض الكثافة. تم تطوير هذه الطريقة في وقت مبكر. ينتج البولي إيثيلين بهذه الطريقة حوالي 2/3 من إجمالي إنتاج البولي إيثيلين. ومع ذلك ، مع تطور تكنولوجيا الإنتاج والمحفزات ، زاد معدل نموها. بعيدًا عن قانون الضغط المنخفض. تتضمن طريقة الضغط المنخفض طريقة الملاط وطريقة المحلول وطريقة الطور الغازي. تُستخدم طريقة الملاط بشكل أساسي لإنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة ، في حين لا يمكن لطريقة المحلول وطريقة الطور الغازي إنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة فحسب ، بل يمكن أيضًا إنتاج بولي إيثيلين متوسط ومنخفض الكثافة عن طريق إضافة مونومرات ، والتي تسمى أيضًا كثافة البولي ايثيلين. فينيل. تطورت عمليات الضغط المنخفض المختلفة بسرعة.
طريقة الضغط العالي
طريقة استخدام الأكسجين أو البيروكسيد كبادئ لبلمرة الإيثيلين إلى بولي إيثيلين منخفض الكثافة. يدخل الإيثيلين المفاعل بعد انضغاط مرحلتين ، ويتم بلمرته إلى بولي إيثيلين تحت ضغط 100-300 ميجا باسكال ، ودرجة حرارة 200-300 درجة مئوية وعمل البادئ. يتم فصل المواد المتفاعلة تحت ضغط منخفض ، بحيث يتم إعادة تدوير الإيثيلين غير المتفاعل وصهره. بعد إضافة المضافات البلاستيكية ، يتم بثق البولي إيثيلين وتحبيبه. [7]
يوجد نوعان من مفاعلات البلمرة: مفاعل أنبوبي (طول الأنبوب يصل إلى 2000 م) ومفاعل خزان. معدل التحويل الفردي للعملية الأنبوبية هو 20٪ إلى 34٪ ، والقدرة الإنتاجية السنوية للخط الواحد 100 كيلو طن. معدل التحويل الفردي لعملية نوع الغلاية هو 20٪ -25٪ ، والقدرة الإنتاجية السنوية للخط الفردي 180 كيلو طن.
طريقة الضغط المنخفض
هناك ثلاثة أنواع: طريقة الملاط وطريقة المحلول وطريقة الطور الغازي. باستثناء طريقة المحلول ، يكون ضغط البلمرة أقل من 2 ميجا باسكال. تشمل الخطوات العامة تحضير المحفز ، وبلمرة الإيثيلين ، وفصل البوليمر والتحبيب.
① طريقة الملاط: البولي إيثيلين الناتج غير قابل للذوبان في المذيبات ويظهر في الملاط. تتميز طريقة الملاط بظروف بلمرة خفيفة وسهلة التشغيل. يشيع استخدام الألومنيوم الألكيل كمنشط ، ويستخدم الهيدروجين كمنظم للوزن الجزيئيأو مفاعلات الخزان تستخدم في الغالب. يتم تمرير ملاط البوليمر من خزان البلمرة عبر خزان الفلاش وفاصل الغاز والسائل إلى مجفف المسحوق ، ثم إلى التحبيب. تتضمن عملية الإنتاج أيضًا خطوات مثل استرداد المذيبات وتكرير المذيبات. يمكن دمج البلمرة المختلفة في سلسلة أو بالتوازي للحصول على منتجات بتوزيعات وزن جزيئي مختلفة.
②طريقة المحلول: تتم البلمرة في مذيب ، ولكن يتم إذابة كل من الإيثيلين والبولي إيثيلين في المذيب ، ويكون نظام التفاعل عبارة عن محلول متجانس. درجة حرارة التفاعل (≥140℃) والضغط (4～5MPa) عالية نسبيًا. يتميز بفترة البلمرة القصيرة وقوة الإنتاج العالية. يمكن أن تنتج البولي إيثيلين بكثافة عالية ومتوسطة ومنخفضة في نفس الوقت ، والتي يمكن أن تتحكم بشكل أفضل في خصائص المنتج ؛ لكن البوليمر الذي تم الحصول عليه بواسطة طريقة المحلول له وزن جزيئي منخفض وتوزيع ضيق للوزن الجزيئي ومواد صلبة المحتوى منخفض.
③طريقة الطور الغازي: يتم بلمرة الإيثيلين في الحالة الغازية ، بشكل عام باستخدام مفاعل الطبقة المميعة. هناك نوعان من المحفزات: سلسلة الكروم وسلسلة التيتانيوم ، والتي تضاف كميًا إلى الطبقة من صهريج تخزين ، و eth عالي السرعةيتم تدوير مادة الإيلين للحفاظ على تمييع الطبقة وإزالة حرارة البلمرة. يتم تفريغ البولي إيثيلين الناتج من قاع المفاعل. يبلغ ضغط المفاعل حوالي 2 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة 85-100 درجة مئوية. طريقة الطور الغازي هي أهم طريقة لإنتاج البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة. تلغي طريقة الطور الغازي عمليات استرداد المذيبات وتجفيف البوليمر ، وتوفر 15٪ من الاستثمار و 10٪ من تكلفة التشغيل مقارنة بطريقة المحلول. يمثل 30٪ من استثمار طريقة الضغط العالي التقليدية و 1/6 من تكلفة التشغيل. نتيجة لذلك ، فقد تطورت بسرعة. ومع ذلك ، فإن طريقة الطور الغازي تحتاج إلى مزيد من التحسين في جودة المنتج وتنوعه.
ضغط متوسط
باستخدام محفز الكروم المدعوم على هلام السيليكا ، تتم بلمرة الإيثيلين تحت ضغط متوسط في مفاعل حلقي لإنتاج بولي إيثيلين عالي الكثافة.
المعالجة والتطبيق: يمكن معالجتها بالقولبة بالنفخ ، البثق ، القولبة بالحقن وطرق أخرى ، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة الأفلام ، والمنتجات المجوفة ، والألياف ، والأشتات اليومية. في الإنتاج الفعلي ، من أجل تحسين استقرار البولي إيثيلين للأشعة فوق البنفسجية والأكسدة ، وتحسين أداء المعالجة والاستخدام ، يجب إضافة كمية صغيرة من الإضافات البلاستيكية. ماصات الأشعة فوق البنفسجية شائعة الاستخدام هي o-hydroxybenzophenone أو مشتقاته من alkoxy ، إلخ. أسود الكربون عامل ممتاز للحماية من الأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك ، تمت إضافة مضادات الأكسدة ومواد التشحيم والملونات وما إلى ذلك أيضًا لتوسيع نطاق تطبيق البولي إيثيلين.