纺丝级聚丙烯专用树脂开发与生产

1、高密度薄膜树脂DGDX6095开发及性能评价李业成（大庆石化公司塑料厂，黑龙江大庆163714）摘要：采用UNIPOL气相流化床聚乙烯工艺技术，使用新型铭系催化剂、1-丁烯作为共聚单体，开发生产出高密度薄膜树脂 DGDX6095并采取多种分析测试方法对新开发的 DGDX6095fc品进行性能评价， 结果表明，该产品性能与同类高密度薄膜产品DGDB6097 DGDA609曲目当。关键词 ：高密度薄膜树脂；DGDX6095； 铬系催化剂；性能评价Production and performance evaluation of high density film resin DGDX6095Li Y

2、echeng（ Plastic Plant of Daqing Petrochemical Company, Daqing 163714, China ）Abstract： Utilizing the UNIPOL gas phase fluidized bed polyethylene process technology with new and efficient chromium catalyst and 1-butene as comonomer, the high density film resin DGDX6095 was successfully developed and

3、produced. Its product performance is equivalent to the same kinds of high density film products DGDB6097, DGDA6098 upon evaluation with various analysis test methods.Keywords： high density film resin; DGDX6095; chromium catalyst; performance evaluation高密度聚乙烯（HDPE具有分子量分布宽、韧性和强度优良等特点。由其加工生产的高密度薄膜，具有良好

4、的着色性、印刷性和密封性，多用于购物袋、杂货袋、多层衬里膜、耐候膜等。国产高密度薄膜树脂主要有上海塞科的HD5301、 茂名石化公司的TR144、 齐鲁石化公司的DGDA6098大庆石化公司的 DGDB6097上海石化公司的MH60冷。进口高密度薄膜树脂主要有大韩油化的F600、三星的F120A、LG化学的PF15R印度彳t诚的F46003/F56003等。 近年来，随着包装行业对高密度薄膜需求量的增大，高密度薄膜专用聚乙烯树脂的市场需求量逐年上升1。2012年9月，某石化公司塑料厂LLDPE装置通过使用新型铭系催化剂、采用 1-丁烯作为共聚单体，成功开发生产了高密度薄膜树脂DGDX6095通

5、过对DGDX609吸同类高密度薄膜树脂 DGDB6097DGDA609/品的性能测试， 该产品T生能与 DGDB6097 DGDA609产品相当，满足用户需求。1 生产工艺1.1 原料乙烯：聚合级，纯度为99.95%； 1- 丁烯：纯度为99.0%；氢气：纯度为95.0%，均为大庆石化分公司生产。催化剂：铬系，进口。助剂：高密度薄膜专用复合助剂，市售。1.2 技术指标控制新开发的DGDX609产品为高密度薄膜树脂，通过采用高效铭系催化剂，控制反应温度 及反加氧气流量调节产品指数，通过控制C/C2调节产品密度。该产品熔体质量流动速率为713 g/10min ,密度为 0.9490.955 g/c

6、m 2生产过程及控制该司塑料厂线性车间于 2012年9月16日至2012年9月20日开发生产高密度薄膜树 脂DGDX609蛤格产品516 t ,生产期间装置运行平稳，产品质量稳定，产品熔融指数、密 度均达到指标要求2。2.1 聚合工段生产期间装置运行平稳，聚合工段工艺控制参数见表1。表1聚合工段工艺控制参数项目DGDX6095产品指数/ (g min -1)713产品密度/ (g cm-3)0.9590.955反应器压力/MPa1.82.2乙烯分压/MPa*床层温度/C*H/C20.140.16C/C20.003 50.004 0CX/C20.002 80.003 2O2/C2*流化气速/(m

7、 s-1)0.690.73料位/m12.613.0催化齐J活性/6 0009 000床重/(t h-1)2630停留时间/h2.8注：表1中标识“*”的数据为保密数据。2.2 添加剂的配制(1)将高密度薄膜专用复合助剂直接加入添加剂加料器S-6251/6253中；(2)按固定比例加入到混炼机料斗内。2.3 造粒工段造粒系统运行负荷 7.5 t/h , P对旨数713 g/10min , P缔度0.9490.955 g/cm 3,严格控 制聚合系统粉料熔融指数、密度在要求范围内。最终产品质量数据见表2。表2 DGDX609产品质量数据项目出厂指标12090101209014色粒/(个kg-1)&

8、lt; 1530蛇皮粒和拖尾粒/(个 kg -1)< 1500大粒和小粒/（g kg -1）< 1013密度/ (g cm-3)0.949-0.9550.9540.952流动速率 / (g (10min) -1)7-1389拉伸屈服应力/MPa实测17.7 （横向）18.2 (横向)20.3 （纵向）19.6 (纵向)拉伸断裂标称应变/%实测372 （横向）366 （横向）176 (纵向)127 （纵向）鱼眼(0.8mm)/ (个(1520cm)-2)<814鱼眼(0.4mm)/ (个(1520cm)-2)< 40443产品性能评价2013年1月利用某树脂研究所试验设备

9、及仪器，对高密度薄膜树脂DGDX6095DGDB6097 DGDA60983种产品进行了性能评价及对比分析，了解其结构、性能和加工特点。3.1 试验设备仪器见表3表3主要试验设备仪器立式吹膜机SJ-45 X 25L大连橡塑公司熔融指数仪6542CEAS卷司密度梯度仪6001CEAS卷司拉力试验机4667INSTRON 司落标冲击仪A2515岛津公司雾度仪5226CEAS卷司差热扫描仪DSC910型美国Dupont公司凝胶色谱CR-7德国PE公司核磁共振仪AVANCE 400MHz瑞士布鲁克拜厄斯宾有限公司3.2 性能测试及结构表征3.2.1 基础性能测试性能测试结果见表4表4树脂基础性能测试结

10、果树脂牌号-熔体质量流动速率I 5/ (g (10min) -1)I 21.6熔流比密度/ (g cm-3)I 21.6 /I 5DGDX60950.329.09280.952DGDB60970.309.43280.950DGDA60980.3910.02260.951由表4可见，DGDA6098流比相对较小，可确定 DGDA609份子量分布相对较窄。3.2.2 分子量及分子量分布测试结果见表5表5分子量及分子量分布测试结果树脂牌号MwMnPDDGDX6095254 02013 99418.15DGDB6097214 86214 22016.11DGDA6098221 50014 20015.

11、66从表5可以看出，DGDX609的分子量分布相对较宽、 而DGDA609的分子量分布相对较窄， 与表4测试分析情况一致，可确定 DGDB609的加工温度范围相对较宽，DGDB6097加工温度范围相对居中，而DGDA6098加工温度范围相对较窄。DGDA609的数均分子量最大，说明其 高分子量部分较多，力学性能较好3。3.2.3 力学性能测试结果见表 6表6力学性能测试结果树脂牌号拉伸屈服强度/MPa拉伸标称应变/%弯曲强度/MPa弯曲模量/MPa悬臂梁冲击强度/ (kJ mi2)DGDX609520.950013.660246.91DGDB609722.745020.2106021.39DG

12、DA609822.548022.1113420.41由表6可知，DGDX6095r曲模量较低而悬臂梁冲击强度较高，可确定其薄膜制品的挺括度要高于其他2个产品。3.2.4 结晶性能测试结果见表 7表7结晶性能测试结果树脂牌号熔点/C结晶温度/C结晶焰/ (J g-1)结晶度/%DGDX6095131.06109.57173.0258.6DGDB6097133.92110.90176.8959.2DGDA6098134.84109.81178.8060.8从表7可见，DGDA6098吉晶度相对较高，可确定其薄膜制品的雾度相对较高。3.3 加工实验及性能测试评价3.3.1 实验条件 实验中采用立式吹

13、膜机吹膜， XDGDX6095 DGDB609和DGDA6098加工温 度进行调整，每个专用料进行 4组试验4,寻找最佳加工温度，吹膜条件见表 8,确定其加工 工艺条件见表9。表8吹膜条件试验序号机筒温度/C口模温度/C吹胀比膜厚/ g m试11 1180190170180352030试金2190200180190352030试金3200210190200352030试14 4210220200210352030表9最佳加工工艺条件树脂牌号机筒温度/C口模温度/c螺杆车专速/ (r sT)牵引/(m min -1)吹胀比 膜厚/”DGDX60952002101902003535352030DG

14、DB60972002101902003535352030DGDA60982102202002103535352030由表9可知，在其它加工条件相同的情况下，DGDX6095和DGDB6097的力口工温度较DGDA609破低一些。3.3.2 薄膜性能测试根据表9加工工艺条件进行吹膜，并对3个产品的薄膜制品进行性能测试，结果见表10,11 。表10薄膜力学性能测试结果树脂牌号冲击强度/g拉伸强度/MPa断裂伸长率/%直角撕裂强度/ (kN m-1)横纵横纵横纵DGDX609519042.6746.24732464192.25122.66DGDB609720039.6945.12420420214.

15、30142.40DGDA609822044.2744.61668472186.87162.77表11薄膜光学性能测试结果树脂牌号雾度/%透光率/%DGDX609591.790.7DGDB609793.891.5DGDA609894.391.7从表10, 11可以看出，在最佳加工工艺条件下，3种产品的薄膜制品都具有较好的力学性能和光学性能，但每个产品均有其独特的性能优势5。DGDX60951膜制品拉伸性能较好;DGDB609襁膜制品抗撕裂T能较好；而DGDA60981伸强度和撕裂强度虽不是最好但较为平均，因此在高速拉伸的加工条件下比较有优势。4 结论(1)高密度薄膜树脂 DGDX6095：艺路线成熟、操作条件可靠、产品质量合格，可实现 稳定生产。(2)使用新型铭系催化剂开发生产的DGDX609产品，性能指标达到设计要求，其基础性能及薄膜制品性能与高密度薄膜树脂同类产品DGDB6097 DGDA6098f当。( 3) 高密度薄膜树脂DGDX6095 、 DGDB6097 和 DGDA6098 3 种产品在最佳工艺条件下制得的薄膜制品都具有较好的力学性能及光学性能，同时又具有不同的性能优势，用户可根据自身生产需要进行选择。参考文献：1 厉蕾，左逢兴，戈新生，等.塑料技术手册M. 北京：化学工业出版社，1996： 50-55.2 洪定一 . 塑料工业手册M