聚烯烃发展史概述

   2018-01-22 石油设备网石油小子1550

  聚烯烃(PE,PP,PB,PIB)以及PVC、PMMA和PS等其它常用塑料是各种市场所用的主要聚合物。在世界塑料制品市场,聚烯烃制品占居第一位,其次才是PVC和其它通用型塑料。在某种程度上,可以说聚烯烃家族的第一位成员——聚乙烯,开创了现代塑料工业。

  聚烯烃的历史开始于1933年。当时,经济大萧条,化工公司急需新的“拳头产品”,以冲出困境。但由于没有理论指导,所以很多公司的实验室都是四处撒网,希望捕到大鱼,英国的帝国化学公司(ICI)也不例外。1933年3月24日,星期五,ICI的两个化学家E.W.Fawcett和R.O.Gibson一起搭起了好几十个实验,把有希望的基本有机物质有放在一起,设定各种反应条件,尤其是高温高压,希望“撞上”一个重大发现。其中有一个容器里,装的是乙烯气体和苯甲醛,压力1700个大气压、温度170摄氏度。下星期一,预期的反应没有发生,但在容器底部有一些白色的蜡状粉末。测试表明,这是乙烯的聚合物。聚乙烯(PE)就这样意外地发现了。第二次乙烯聚合在1935年才实现,尽管实验器材在高温高压下发生泄漏,实验还是获取了少量聚乙烯。这期间,据科学家们发现聚乙烯具有极好的化学稳定性,防水,无异味,耐酸,耐碱,尤其出色的是绝缘性。这时,第二次世界大战的阴云已经笼罩在欧洲头上。聚乙烯的出色的绝缘性能被寄予很大希望,尤其是用于潜艇通信设备或雷达的电缆绝缘,聚乙烯的性质和生产也成了机密。ICI根据实验室里合成的8克聚乙烯,断然决定建立一个年产100吨的聚乙烯厂,产量是根据潜艇部队的需要而定的。1939年9月1日,ICI的聚乙烯厂投产了。同一天,德国入侵波兰。但是阴差阳错,潜艇没有用上聚乙烯,聚乙烯绝缘反而用于反潜飞机的机载雷达,在大西洋之战中,为猎获德国潜艇立下了汗马功劳。

  由于是采用高压法将高纯度的乙烯单体聚合而成的,所以叫高压法聚乙烯(HPPE)。这种聚乙烯的密度低,又叫低密度聚乙烯(LDPE)。进入民用领域后,这种名为聚乙烯(PE)的产品才真正得以大展拳脚。通过对其它工艺的深入研究和开发,不久开发出一种线形高密度聚乙烯。1953年德国发明了HDPE,并于1955年工业化生产。1977年美国UCC公司开发出LLDPE。1958年日本三井石化公司工业化生产出超高分子量聚乙烯。1984年美国UCC公司工业化生产出甚低密度聚乙烯(VLDPE)。20世纪90年代中,美国DOW化学公司、德国BASF公司、日本三井石化公司工业化生产出新型茂金属聚乙烯(mPE)。PE是工业上产量最大的合成物。购物袋、冷冻袋、水桶、洗衣篮、饮料箱、垃圾桶等日用品通常都用聚乙烯制成。水管和电缆绝缘层也常用这种材料制成。

  通过选择具有特定作用的催化剂和合适的过程控制,人们还发现了制造聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)和聚异丁烯(PIB)等改性材料的方法。

  PP是一种相对较新的材料,与PE相似。地毯、人造草坪和绳子使用PP制成,它是所有化学纤维中质量最轻的。其它应用领域与PE相似:家用包装材料、箱子、家用电器零部件、手提箱外壳、汽车零部件、瓶子、薄膜等。

  PB和其它聚烯烃用于注塑成型零件、挤压工艺、管道、薄膜和密封材料或者添加到其它塑料中。PB是1955年由意大利发明并生产的,由于PB的性能优越,成为塑料业一个重要的标志性进步。

  PIB有极好的绝缘性和卓越的气密性。缺点为容易冷流,但可添加大量的填充物或与其他橡胶并用以改善其冷流性。低分子量PIB可作润滑油的增粘剂,以适应在高温下使用;高分子量PIB可掺合高压聚乙烯作电缆涂层,还可用于防水胶布、防水石、蜡纸以及热熔胶中。由于其综合性能较好,加工成型容易,热分解温度较高(一般在315摄氏度以上),是应用广泛的非热敏性通用型结晶性树脂。世界PP的年产量已达4150万吨,而PE的年产量已达5000万吨。聚烯烃塑料包装制品的性能不仅同聚烯烃树脂的种类、分子量大小、结晶度大小有关,还同生产包装制品的工艺有关,如生产薄膜的挤出吹膜法、挤出流涎法、双向拉伸法等。

 
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