[发明专利]一种能提高收率的聚乙烯的合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成工艺，具体是指一种能提高收率的聚乙烯的合成工艺。

背景技术

聚乙烯是结晶热塑性树脂。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。结晶度取决件分子链的规整程度与其所经历的热历史。

聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差于聚合物的化学结构和加工条。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91～0.96g/cm^3；)的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt，在建装置能力为3.16Mt。2011年最新统计结果，全球产能达到96Mt，目前的发展趋势显示，生产消费逐步向亚洲地区转移，中国日渐成为最重要的消费市场。

聚乙烯(PE)塑料一种，我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE)。聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的-CH2-单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯(CH2＝CH2)的发生加成聚合反应而成的。

聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190-210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支链化合结构的。[1]

聚乙烯(Polyethylene，PE)是由乙烯聚合而成之聚合物，产品发展至今已有60年左右历史，目前全球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene，LDPE)俗称高压聚乙烯，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、农业用膜等。高密度聚乙烯(HighDensity Polyethylene，HDPE)俗称低压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，目前主要应用于吹塑、注塑等领域。线型低密度聚乙烯(Low Linear Density Polyethylene，LLDPE)，则是乙烯与少量高级α-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点，目前LLDPE应用领域几乎已渗透到所有LDPE市场。现阶段LLDPE和HDPE处于生命周期的成长阶段；LDPE则在1980代末逐渐进入发展成熟期，目前世界上已少有LDPE设备投产。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中，在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77％，高密度聚乙烯的18％，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例，在塑料工业中占有举足轻重的地位。

在聚乙烯的合成工艺中，反应温度的不同，会直接影响到收率，如何确定出一个最佳的反应温度，使得收率提高，进行提高整个工艺的合成效率，降低合成成本，是当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种聚乙烯的合成工艺，该合成工艺能成功合成聚乙烯，且通过控制合成过程中的反应温度，从而提高了整个合成的效率，合成出的目标产品性能优良。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种能提高收率的聚乙烯的合成工艺，包括以下步骤：

(a)首先，将合成所需的原料充分溶解；

(b)然后，向其加入催化剂，搅拌让其充分混合均匀；

(c)将其置于恒温水浴中加热，得到反应产物混合物，且控制恒温水浴的温度为50℃～90℃；

(d)将反应产物混合物静置冷却；

(e)然后进行减压蒸馏处理，洗涤蒸馏反应产物混合物；

(f)将洗涤蒸馏后的液体进行分离干燥，即得到目标产品。

所述步骤(c)中，控制恒温水浴的温度为50℃。