
线性低密度聚乙烯.doc
3页线性低密度聚乙烯(LLDPE),是乙烯与少量高级 α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1 等)在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物,密度处于 0.915~0.940 克/立方厘米之间但按 ASTM 的 D-1248-84 规定,0.926~0.940 克/立方厘米的密度范围属中密度聚乙烯(MDPE)新一代 LLDPE 将其密度扩大至塑性体(0.890~0.915 克/立方厘米)和弹性体(<0.890 克/立方厘米)但美国塑料工业协会(SPI)和美国塑料工业委员会(APC)只将 LLDPE 的范围扩大至塑性体,不包括弹性体上世纪 80 年代,Union Carbide 和 Dow Chemical 公司将其早期销售的塑性体和弹性体称之为非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)树脂常规 LLDPE 的分子结构以其线性主链为特征,只有少量或没有长支链,但包含一些短支链没有长支链使聚合物的结晶性较高通常,LLDPE 树脂用密度和熔体指数来表征密度由聚合物链中共聚单体的浓度决定共聚单体的浓度决定了聚合物中的短支链量短支链的长度则取决于共聚单体的类型。
共聚单体浓度越高,树脂的密度越低此外,熔体指数是树脂平均分子量的反映,主要由反应温度(溶液法)和加入链转移剂(气相法)来决定平均分子量与分子量分布无关,后者主要受催化剂类型影响LLDPE 在 20 世纪 70 年代由 Union Carbide 公司工业化,它代表了聚乙烯催化剂和工艺技术的重大变革,使聚乙烯的产品范围显著扩大LLDPE 用配位催化剂代替自由基引发剂,以及用较低成本的低压气相聚合取代成本较高的高压反应器,在比较短的时间内,便以其优异的性能和较低的成本,在许多领域已替代了 LDPE目前 LLDPE 几乎渗透到所有的传统聚乙烯市场,包括薄膜、模塑、管材和电线电缆LLDPE 产品无毒、无味、无臭,呈乳白色颗粒与 LDPE 相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点,还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能,并可耐酸、碱、有机溶剂等2005 年,我国 LLDPE 产量为 188 万吨,约占 PE 总产量的 35.5%;消费量 355 万吨,约占 PE 总消费量的 33.8%预计未来 2~3 年内,LLDPE 消费量将保持 8%左右的速度继续增长按照当前市场价格 12000 元/吨计算,我国 LLDPE 的市场规模已经超过了 400 亿元。
一)、LLDPE 的应用领域LLDPE 的主要应用领域是农膜、包装膜、电线电缆、管材、涂层制品等线形低密度聚乙烯由于较高的抗张强度、较好的抗穿刺和抗撕裂性能,主要用于制造薄膜2005 年世界 LLDPE 消费量为 1617 万吨,同比增长 6.4%在消费结构中,薄膜制品仍占最大比例,消费量为 1190 万吨,占总消费量的 73.6%,其次为注塑,消费量为 114.8 万吨,约占LLDPE 总消费量的 7.1%2005 年,我国 LLDPE 和 LDPE 消费总量为 598 万吨,其中 LLDPE 消费量为 355 万吨,同比增长 25.4%,占 LLDPE/LDPE 消费总量的 59.4%;LDPE 消费量为 243 万吨,同比增加0.7%,占 LLDPE/LDPE 消费总量的 40.6%从 LLDPE/LDPE 消费结构看,薄膜仍是消费的最大品种,消费量为 485 万吨,占LLDPE/LDPE 总消费量的 77.5%,其中包装膜 313 万吨,占总消费量的 50%;农膜 134.5 万吨,占消费总量的 22.5%;特殊包装膜 37.6 万吨,占消费总量的 6%其次为注塑制品,消费量为 55.7 万吨,占消费总量的 8.9%。
其后依次为涂层制品、管材和电线电缆,消费量分别为31.3 万吨、18.8 万吨和 15.7 万吨,分别占总消费量的 5%、3%和 2.5%;其它消费量为 18.8万吨,占总消费量的 3%从 2003~2005 年 LLDPE/LDPE 的消费情况看,薄膜的消费比例一直保持在 77%左右,第二大品种注塑制品的消费比例也一直在 9%上下徘徊预计未来 2~3 年内,虽然各项品种的绝对消费量将继续增长,但其消费比例会基本维持目前态势;由于包装膜的需求相对增长较快,农膜的消费比例将会降至 20%左右由于 LLDPE 的性能不断改善,其应用领域也不断扩大,未来市场对 LLDPE 的需求增速将大大高于 LDPE 和 HDPE二)、LLDPE 的分类按共聚单体类型,LLDPE 主要划分为 3 种共聚物:C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和 C8(辛烯-1)其中,丁烯共聚物是全球生产量最大的 LLDPE 树脂,而己烯共聚物则是目前增长最快的LLDPE 品种在 LLDPE 树脂中,共聚单体的典型用量为 5%~10%重量分数,平均用量大约为 7%茂金属基的 LLDPE 塑性体(mLLDPE)具有传统 LLDPE 3 倍多的平均共聚单体含量。
图表 1 显示的是引用自外刊的 10 年间世界 3 种共聚单体 LLDPE 的产量在 1984 年末,当时的联碳公司引入了己烯共聚 LLDPE 的生产,紧随其后的是Exxon、Mobil 等公司Dow Chemical(陶氏化学公司)在其低压溶液工艺中几乎全部采用辛烯作为共聚单体,加拿大 NOVA(诺瓦化工)也在其中压溶液工艺中大部分采用辛烯辛烯共聚LLDPE 树脂具有略好的强度、抗撕裂性能和加工性能,而己烯共聚和辛烯共聚树脂的性能差别不大目前己烯 LLDPE 树脂的生产商主要有 ExxonMobil Chemical(埃克森美孚化工公司)、Eastman Chemical(伊士曼化学公司)、Equistar(等星公司)和 Chevron Phillips(雪佛龙菲利普斯化学公司)等此外,Dow Chemical(陶氏化学公司)、Basell(巴塞尔公司)、Innovene(亿诺公司)、Samsung Total(三星道达尔公司)等也生产己烯 LLDPE与通常使用的丁烯共聚单体相比,以己烯和辛烯作为共聚单体生产的 LLDPE 具有更为优良的性能LLDPE 树脂的最大用途在于薄膜的生产,以长链 α-烯烃(如己烯、辛烯)作为共聚单体生产的 LLDPE 树脂制成的薄膜及制品在拉伸强度、冲击强度、撕裂强度、耐穿刺性、耐环境应力开裂性等许多方面均优于用丁烯作为共聚单体生产的 LLDPE 树脂。
自 20 世纪 90 年代以来,国外的 PE 生产厂商及用户均趋向于用己烯及辛烯替代丁烯据悉,用辛烯作共聚单体,树脂性能不一定能比己烯共聚有更进一步的改善,且价格反而贵些,因此目前国外主要 LLDPE生产商使用己烯来替代丁烯的趋势更为明显目前,由于国内尚无大规模生产己烯、辛烯,且进口价格较贵,因此,现今国内生产的LLDPE 树脂主要用丁烯作为共聚单体国内有些企业在引进 LLDPE 生产装置时虽有用己烯作共聚单体的牌号,但终因国内无己烯生产而不得不放弃,仅在开车考核时进口少量己烯我国进口的高档 LLDPE 多为此类产品预计今后对以 1-己烯为单体的 LLDPE 需求将有较大增长。
