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Las propiedades del polietileno dependen de cómo se polimeriza. El polietileno de alta densidad (HDPE) se produce mediante polimerización Ziegler-Natta bajo presión moderada (15-30 atmósferas) bajo catálisis de compuestos orgánicos. Las moléculas de polietileno polimerizadas en tales condiciones son lineales y tienen cadenas moleculares muy largas con pesos moleculares de hasta cientos de miles. Si la polimerización por radicales libres se realiza a alta presión (100-300 MPa), alta temperatura (190-210 °C) y catálisis con peróxido, se produce polietileno de baja densidad (LDPE), que tiene una estructura ramificada.

Presión de polimerización: alta presión, media presión, baja presión

El polietileno es inodoro, no tóxico, se siente como cera y tiene una excelente resistencia a bajas temperaturas (la temperatura de funcionamiento más baja puede alcanzar -70 ~-100°C), tiene buena estabilidad química, es resistente a la erosión por la mayoría de los ácidos y álcalis (no resistente a ácidos con propiedades oxidantes), es insoluble en solventes generales a temperatura ambiente, tiene baja absorción de agua y tiene excelente propiedades de aislamiento eléctrico; sin embargo, el polietileno es resistente al estrés ambiental. Es muy sensible (efectos químicos y mecánicos) y tiene poca resistencia al envejecimiento por calor.

Las propiedades del polietileno varían de una especie a otra y dependen principalmente de la estructura molecular y la densidad.

El polietileno de alta densidad es adecuado para la producción de botellas de leche, botellas de jugo, botellas de cosméticos, botellas de medicamentos, envases de detergente y alimentos, botellas industriales, etc. debido a su alta densidad, buena rigidez, dureza, y buen rendimiento de procesamiento. Todo tipo de envases huecos grandes, medianos y pequeños. Generalmente, la densidad del polietileno de alta densidad utilizado en la producción de productos huecos es de 0,947~0,967g/cm3, y el MFR es de 0,01~1,0g/10min, mientras que la fabricación de contenedores grandes (más de 200L) requiere alto peso molecular; Peso polietileno de alta densidad (generalmente 300 ~ 500 kt), la densidad es 0,945 ~ 0,955 g/cm3 y el MFR es 2 ~ 15 g/10 min.

El polietileno (PE) es un polímero polimerizado a partir de etileno. El producto se ha desarrollado durante unos 60 años. Actualmente, la producción mundial de polietileno ocupa el primer lugar entre las cinco resinas de uso general. Dependiendo del método de polimerización, el peso molecular y la estructura de la cadena, el polietileno se divide en polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad y polietileno lineal de baja densidad. El polietileno de baja densidad (LDPE) se conoce comúnmente como polietileno de alta presión. La densidad es menor y el material es el más blando. Se utiliza principalmente en bolsas de plástico, películas agrícolas, etc. El polietileno de alta densidad (HDPE), comúnmente conocido como polietileno de baja presión, tiene mayor resistencia a la temperatura, resistencia al aceite, resistencia a la permeabilidad al vapor y resistencia al agrietamiento por tensión ambiental que el LDPE y el LLDPE. Además, tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico. y resistencia al frío, y actualmente se utiliza principalmente en moldeo por soplado, moldeo por inyección y otros campos. El polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) es un polímero formado al polimerizar etileno y una pequeña cantidad de α-olefinas superiores en presencia de un catalizador. La apariencia del LLDPE es similar a la del LDPE, pero su transparencia es pobre, pero el brillo de su superficie es bueno. Tiene las ventajas de tenacidad a bajas temperaturas, alto módulo, resistencia a la flexión y al agrietamiento por tensión y buena resistencia al impacto a bajas temperaturas.

Polietileno de alta presión: más de la mitad se utiliza para productos cinematográficos, seguido de tuberías, productos moldeados por inyección, capas de envoltura de alambre, etc.

Polietileno de presión media-baja y baja: principalmente productos moldeados por inyección y productos huecos.

Polietileno de ultra alta presión: debido a sus excelentes propiedades integrales, el polietileno de peso molecular ultra alto se puede utilizar como plástico de ingeniería.

Punto de fusión? 140 grados Celsius

Entalpía de fusión 292,88 J/g

Uso Caudal de fusión, g/10 min

LDPE LLDPE HDPE

¿Película soplada?

¿Película de embalaje pesada?

¿Película plana extruida?

¿Monofilamento, filamento plano?

¿Tubos y perfiles?

¿Contenedores huecos moldeados por soplado?

¿Aislamiento de cables?

¿Productos moldeados por inyección?

¿Recubrimiento?

p>

Moldeo rotacional 0,3~8,0?

0,1~1,0?

1,4?~2,5?

-?

0,1?~5,0?

0,3?~0,5?

0,2?~0,4?

1．5?~50?

20?~200?

0,75?~20 0,3?~3,3?

0,1?~1,6?

2,5?~ 4,0?

1.0?~2.0?

0.2?~2.0?

0.3?~1.0?

0.4?~ 1.0?

2,3?~50?

3,3?~11?

1,0?~25 0,5?~8,0?

3．0?~6.?

－?

0.25?~1.2?

0.1?~5.0?

0.2?~1.5?

0,5?~8,0?

2,0?~20?

5,0?~10?

3,0?~20

Usos de polietileno

Usos Proporción de resina Productos

Productos cinematográficos LDPE's 50?

HDPE 10?

LLDPE 70 se utiliza para envases ligeros películas como alimentos, artículos de primera necesidad, verduras, retráctiles, autoadhesivas, basura, etc., películas para mantillo, películas para cobertizo, películas adhesivas, etc. ?

Películas de embalaje pesadas, películas lagrimales, bolsas tipo chaleco, etc. ?

Películas de embalaje, bolsas de basura, bolsas de conservación, películas plásticas ultrafinas, etc.

Productos de moldeo por inyección ¿HDPE 30?

LDPE 10?

LLDPE 10 Necesidades diarias como: lavabos, tubos, cestas, cajas, etc., cajas circundantes , Cajas de cartón corrugado, termos, tazas, mesas, juguetes, etc.

Productos huecos, principalmente HDPE, utilizados para barriles y juguetes que contienen aceite alimentario, alcohol, gasolina y reactivos químicos.

Productos de tuberías, principalmente HDPE, utilizados para suministro de agua, transmisión de gas y riego. , roscas, pajitas, recambios, tubos para cosméticos, medicamentos, betún para zapatos, pasta de dientes, etc.

Productos de alambre: ¿HDPE para hilo redondo?

HDPE y LLDPE para hilo plano, redes de pesca, cables, filtros industriales, pantallas civiles, etc. ?

Bolsas textiles, tela, film lagrimal.

Productos de cable, principalmente LDPE, aislamiento de cables y materiales de protección

¿Otros productos HDPE, LLDPE?

¿Cinta de embalaje LDPE?

Perfiles

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Métodos de producción

Se divide en tres tipos: método de alta presión, método de baja presión y método de media presión. El método de alta presión se utiliza para producir polietileno de baja densidad. Este método se desarrolló temprano. El polietileno producido con este método representa aproximadamente 2/3 de la producción total de polietileno. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de producción y los catalizadores, su crecimiento. La tasa de crecimiento está muy por detrás del método de baja presión. En términos de métodos de implementación, el método de baja presión incluye el método de suspensión, el método de solución y el método de fase gaseosa. El método de suspensión se utiliza principalmente para producir polietileno de alta densidad, mientras que el método de solución y el método de fase gaseosa no solo pueden producir polietileno de alta densidad, sino también producir polietileno de densidad media y baja mediante la adición de monómeros polimerizados, también conocidos como polietileno lineal de baja densidad. polietileno de densidad. En los últimos años se han desarrollado rápidamente diversos procesos de baja presión.

Philips Company todavía utiliza el método de presión media y produce principalmente polietileno de alta densidad.

¿Método de alta presión? Un método que utiliza oxígeno o peróxido como iniciador para polimerizar el etileno en polietileno de baja densidad. El etileno ingresa al reactor (Figura 3) después de una compresión en dos etapas y se polimeriza en polietileno bajo una presión de 100 a 300 MPa, una temperatura de 200 a 300 °C y la acción de un iniciador. Los reactivos se separan a presión reducida. , y el etileno que no ha reaccionado se recupera y recicla. En uso, el polietileno fundido se extruye y granula después de agregar aditivos plásticos. (Ver imagen en color)

Los reactores de polimerización utilizados incluyen reactores tubulares (longitud de tubo de hasta 2000 m) y reactores de caldera. La tasa de conversión de un solo paso del proceso tubular es de 20 a 34 y la capacidad de producción anual de una sola línea es de 100 kt. La tasa de conversión de un solo paso del proceso tipo caldera es de 20-25 y la capacidad de producción anual de una sola línea es de 180 kt.

¿Método de baja presión? Hay tres tipos: método de suspensión, método de solución y método de fase gaseosa. Excepto el método de solución, la presión de polimerización es inferior a 2 MPa. Los pasos generales incluyen preparación de catalizadores, polimerización de etileno, separación y granulación de polímeros, etc.

① Método de suspensión: El polietileno producido es insoluble en disolvente y se encuentra en forma de suspensión. Las condiciones de polimerización en suspensión son suaves y fáciles de operar. El alquil aluminio se usa comúnmente como activador y el hidrógeno se usa como regulador del peso molecular. La suspensión de polímero de la caldera de polimerización pasa a través de la caldera de evaporación instantánea y el separador gas-líquido hasta el secador de polvo y luego se granula (Figura 4). El proceso de producción también incluye pasos como la recuperación y el refinado de disolventes. Se pueden obtener productos con diferentes distribuciones de peso molecular utilizando diferentes combinaciones de reactores de polimerización conectados en serie o en paralelo.

②Método de solución: la polimerización se lleva a cabo en un disolvente, pero tanto el etileno como el polietileno se disuelven en el disolvente y el sistema de reacción es una solución homogénea. La temperatura de reacción (≥140 ℃) y la presión (4 ~ 5 MPa) son relativamente altas. Se caracteriza por un tiempo de polimerización corto y una alta intensidad de producción. Puede producir polietileno con densidades altas, medias y bajas al mismo tiempo, y puede controlar mejor las propiedades del producto; sin embargo, el polímero obtenido por el método de solución tiene una baja; peso molecular, una distribución estrecha del peso molecular y materia sólida El contenido es bajo.

③Método en fase gaseosa: El etileno se polimeriza en estado gaseoso, generalmente utilizando un reactor de lecho fluidizado. Hay dos tipos de catalizadores, la serie de cromo y la serie de titanio. Se añaden cuantitativamente al lecho desde un tanque de almacenamiento y se utiliza la circulación de etileno a alta velocidad para mantener la fluidización del lecho y eliminar el calor de la reacción de polimerización. El polietileno generado se descarga desde el fondo del reactor (Figura 5). La presión del reactor es de aproximadamente 2 MPa y la temperatura es de 85 ~ 100 ℃. El método en fase gaseosa es el método más importante para producir polietileno lineal de baja densidad. El método en fase gaseosa elimina la necesidad de recuperación de solventes y secado de polímeros, y ahorra inversión 15 y costos operativos 10 en comparación con el método de solución. La inversión para el método tradicional de alta presión es de 30 y la tarifa de operación es de 1/6. Como resultado, se desarrolló rápidamente. Sin embargo, el método en fase gaseosa necesita mejoras adicionales en la calidad y variedad del producto.

El método de presión media utiliza un catalizador de cromo soportado sobre gel de sílice para polimerizar etileno a presión media en un reactor de bucle para producir polietileno de alta densidad.

¿Procesamiento y aplicación? Puede procesarse mediante moldeo por soplado, extrusión, moldeo por inyección y otros métodos, y se usa ampliamente en la fabricación de películas, productos huecos, fibras y artículos diversos de uso diario. En la producción real, para mejorar la estabilidad del polietileno a los rayos ultravioleta y la oxidación, y mejorar el rendimiento de procesamiento y uso, es necesario agregar una pequeña cantidad de aditivos plásticos. Los absorbentes de rayos UV de uso común son la o-hidroxibenzofenona o sus derivados alcoxi, etc. El negro de carbón es un excelente agente de protección contra los rayos UV. Además, también se añaden antioxidantes, lubricantes, colorantes, etc. para ampliar el rango de aplicación del polietileno.