合成树脂及塑料ppt课件.ppt

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1、第五章合成树脂及塑料syntheticresinandPlastics学习目的与要求掌握塑料的分类、性能及应用；掌握PE、PP、PMMA、PVC、PS、ABS树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等生产工艺技术、结构、性能及应用。1§5-1聚乙烯树脂及塑料概况聚乙烯（polyethylene）是由乙烯单体经自由基聚合或配位聚合而获得的高聚物，简称PE。产量居居世界首位，占总树脂量的20%左右。2000年国内总产量48Mt，其中国内生产能力3.23Mt，实际生产2.75Mt。聚乙烯生产方法（高压法、中压法、低压法）比较比较项目

2、高压法中压法低压法操作条件聚合压力，MPa聚合温度，℃引发剂98.1-245.2150-330微量氧或有机过氧化物2-7125-150金属氧化物＜260齐格勒-纳塔引发剂转化率，%16-27接近100接近100反应机理自由基型配位离子型配位离子型实施方法气相本体聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合工艺流程简单复杂复杂结构性能大分子支化程度相对密度纯度热变形温度，℃高低（0.910-0.925）高50℃，较软介于两者之间居中（0.926-0.940）基本与低压法相同基本与低压法相同大分子排列整齐高（0.941-0.970）产品含有引发

3、剂残基78℃，较硬建设投资高低低操作费用低高高2§5-1聚乙烯树脂及塑料一、主要原料★乙烯的结构与性质乙烯CH2＝CH2，是最简单的烯烃。常温常压是略带芳香气味的无色可烯气体。几乎不溶于水，化学性质活泼。物理参数如下：★乙烯的主要生产方法相对分子质量熔点，℃沸点，℃相对密度（液体，-103.8℃）临界温度，℃28.05－169.4－103.80.56999.90临界压力，MPa自然点，℃聚合热，kJ/mol爆炸极限，%4.97537953.02-34乙烯的主要生产方法液化天然气、液化石油气分离焦炉煤气分离乙醇催化脱水石脑油、

4、轻柴油、重油、原油裂解气分离3§5-1聚乙烯树脂及塑料二、聚乙烯生产工艺★乙烯高压聚合生产工艺是在微量氧或有机过氧化物存在下，将乙烯压缩到14.7-245.2MPa压力下，在150-290℃的条件下，乙烯经自由基聚合反应转变为聚乙烯的聚合方法。☆聚合原理乙烯在高温高压下按自由基聚合反应机理进行聚合。由于反应温度高，容易发生向大分子链的转移而形成长支链和短支链产物，造成产物结晶度低、密度小。☆聚合主要工艺条件乙烯纯度纯度≥99.9%，其他聚合级乙烯气体的规格要求如下：乙烯含量，%甲烷，乙烷，cm3/cm3氧，cm3/cm3CO

5、，cm3/cm3乙炔，cm3/cm3≥99.9500.10.50.5CO2，H2S（按H2S计），H2O，0.50.50.10.14§5-1聚乙烯树脂及塑料引发剂以氧为引发剂时，氧的用量严格控制在0.003%-0.007%；以有机产化物为引发剂时，将其溶解在液体石蜡中，配制成1%-25%的溶液。相对分子质量调节剂主要加入丙烯、丙烷、乙烷等，但纯度要有严格要求。聚合温度取决于引发剂的种类。以氧为引发剂时温度控制在230℃以上；以有机过氧化物为引发剂时温度控制在150℃左右。聚合压力108-245MPa，高低取决于聚乙烯生产牌号

6、，压力越大产物相对分子质量越大。聚合转化率与产率乙烯单程聚合转化率为16%-27%，未反应单体经冷却循环使用，总产率为95%。乙烯进料温度为40℃，乙烯-聚乙烯混合物出料温度160-280℃。大部分反应热由离开物料带走，反应器夹套冷却只带少量反应热。5§5-1聚乙烯树脂及塑料聚合产物的相对分子质量测定相对分子质量范围10000-50000，重均相对分子质量控制在100000以上。一般通过熔融指数（MI）法测定，其对应关系如下：☆乙烯高压聚合生产工艺流程乙烯高压聚合生产工艺流程如下图所示。主要生产过程分为压缩、聚合、分离和掺合

7、四个工段。来自于总管的压力为1.18MPa的聚合级乙烯进入接收器（1），与来自辅助压缩机（2）的循环乙烯气混合。经一次压缩机（3）加压到29.43MPa，再与来自于低聚物分离器（4）的返回乙烯一起进入混合器（5），由泵（6）注入调节剂丙烯或丙烷。气体物料经二次压缩机（7）加压到113～196.20MPa（具体压力根据聚乙烯牌号确定），然后进入聚合釜（8），同时，由泵（9）连续向反应器内注入微量配制好的引发剂溶液，使乙烯进行高压聚合。熔融指数数均相对分子质量熔融指数数均相对分子质量熔融指数数均相对分子质量20.96.42400

8、0280001.80.2532000480000.0050.0015300076006§5-1聚乙烯树脂及塑料掺合侧123456789101112131415161718192021232222222425乙烯1.18MPa29.43MPa113～196.20MPa冷却水溢流侧7§5-1聚