一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯制造技术

技术编号:11081719 阅读:119 留言:0更新日期:2015-02-25 20:00
本发明专利技术属于超细纤维合成革技术领域,具体为一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯。该聚乙烯,具有42~60g/10min的高熔融指数(190℃,2.16kg),0.915~0.924g/cm3的密度,分子量分布指数3~10。其聚乙烯树脂在熔融纺丝时利用自身的高流动性能,能把另一组分分别围成超细丝流,正常地纺出一般混合纤维,然后能方便地从一般纤维中被特定的溶剂萃取抽出。使另一组分形成超细纤维,制成超细纤维合成革。该产品在管式E法高压聚合工艺装置上,采用特殊的工艺手段产出,具有较高的技术含量,良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯
本专利技术涉及超细纤维合成革(超纤革)
,特别涉及用高压管式法生产工艺 开发出的超纤革用高熔指、低密度聚乙烯树脂。
技术介绍
随着人们生活水平的提高,新一代超细纤维合成革在国际国内市场上出现,它采 用与天然皮革中束状胶原纤维结构与性能相似的超细纤维,将其与新研制的具有开式微孔 结构的聚氨脂复合制造而成。此超纤革的综合使用性能比天然皮革更优。 生产超纤革的技术关键在于聚乙烯专用料的质量。在纺制超细纤维过程中,聚乙 烯不仅要正常地与聚酰胺(PA6)混合纺制成常规纤度的纤维,而且要使聚酰胺(PA6)组分 在聚乙烯的海洋中形成截面积很小的岛屿,也就是要使聚酰胺(PA6)组分形成很细的 丝流,并在制成无纺布及合成革后,聚乙烯能容易地被特定的溶剂溶解萃取。这就不仅要求 超纤革制造所用聚乙烯具有很高的流动性能(纺丝时比PA6小得多的粘度),较低结晶度,相 应较低的密度,同时要求分子量分布较窄。因为分子量分布过宽,会使PE大分子非牛顿性 增强,熔体弹性变大,对纺丝可纺性不利;同时分子量分布过宽会引起材料结晶度上升,从 而对PE 溶出不利。 目前,国内外能工业化生产超纤革用聚乙烯专用料的生产工艺较少,并且主要是 采用高压釜式法聚合工艺生产超纤革用聚乙烯专用料,用该工艺生产的聚乙烯分子量分布 较宽,不利于超纤革的生产。而用管式法高压聚合工艺生产分子量分布较窄的聚乙烯专用 料至今未见报道。因此,开发管式法高压聚合工艺生产聚乙烯专用料有重要的现实意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种高熔指、低密度且分子量分布较窄的 聚乙烯,其采用管式法高压聚合工艺,通过选择引发剂、调整引发剂加入量、不同配比,选择 分子量调整剂及调整加入量,来开发制备超纤革用高熔指、低密度的聚乙烯专用料。 本专利技术提供一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯,其熔融指数是42g/10min? 60g/10min ;优选为 43g/10min ?50. 6g/10min ;密度为 0· 915g/cm3 ?0· 924g/cm3,优选为 0. 917g/cm3?0. 923g/cm3 ;分子量分布指数是3?10,优选为4. 5?6. 5 ;拉伸强度大于 9Mpa,拉伸断裂应变大于400%。 本专利技术提供的一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯,其采用管式E法高压聚合 工艺装置制备,具体包括以下步骤: (1)乙烯气体经压缩后,分为两股压力为230?245Mpa的主、侧流进料气 体;主流进料气体、第一引发剂和调整剂进入第一管式反应器,先用蒸汽夹套逐渐加热 至IJ 175±10°C,再在反应段进行聚合反应,控制聚合温度为300?320°C,压力为230? 240Mpa,反应时间为7?8秒;其中所述第一引发剂为过氧化物,包括第一过氧化物和第二 过氧化物,在第一管式反应器中,所述调整剂含量为225±20ppm;所述第一引发剂含量为: 5±0. 5ppm,其中第二过氧化物为总过氧化物的80±10% ; (2)高温反应物经反应达基本平衡,并经冷却后,出第一反应区与压缩机送来的侧 流进料气体、第二引发剂和调整剂合并,然后进第二反应区再次聚合反应,反应温度控制在 300?320°C范围,反应压力控制在200?210Mpa,反应时间为11?12秒;其中第二引发 剂为经过过滤和干燥的压缩空气,在第二反应器中,其含量为15±2ppm,所述调整剂含量为 150 + 15ppm ; (3)经第二反应区反应段和冷却段后,反应物由反应器出口特殊的放料阀降压,排 入高压制品分离器,进行气体与物料分离。而后,熔融状的聚乙烯产品进入低压制品分离器 再次进行气体与物料分离,最后进行挤出造粒。 本专利技术中,第一过氧化物化学名是过氧化新癸酸叔丁脂,分子式是C15H 3tlO3,10小 时半衰期温度为43°C,1小时半衰期温度为61°C,0. 1小时半衰期温度为81°C ; 第二过氧化物化学名是过氧化2-乙基己酸叔丁脂,分子式是C12H24O 3,10小时半 衰期温度为72°C,1小时半衰期温度为91°C,0. 1小时半衰期温度为113°C ; 本专利技术中,调整剂为在自由基聚合期间使用的链转移剂,其为C3?Cltl的醛,优选 丙醛。丙醛的分子式为C 3H6O,在常温下为液体,其熔点为-81°C,沸点为48. 8°C,易汽化。 它能在稍高温度下生成二聚、三聚丙醛。 引发剂中的空气在前段压缩机吸入口注入,过氧化物用超高压泵注入第一反应器 反应部,调整剂用高压计量泵在后段压缩机入口注入。 经第二反应区反应段和冷却段后,反应的单程转化率在20?25%。 本专利技术得到的聚乙烯树脂在熔融纺丝时利用自身的高流动性能,能把另一组分分 别围成超细丝流,正常地纺出一般混合纤维,然后能方便地从一般纤维中被特定的溶剂萃 取抽出。使另一组分形成超细纤维,制成超细纤维合成革。 本专利技术的有益效果在于:本专利技术得到的聚乙烯分子量分布较窄,高熔指、低密度, 适合应用于超纤革生产;该产品在管式E法高压聚合工艺装置上,采用特殊的工艺手段产 出,方法简单、具有较高的技术含量,良好的经济效益。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。 本专利技术中工艺采用管式E法高压聚合工艺装置,所使用聚合反应器设备的主要技 术参数如下: 第一反应器内径:Φ 27mm,壁厚:17. 5mm,长度:600m ; 第二反应器内径:Φ 34mm ;壁厚:22mm,长度:504m。 实施例1 1)乙烯气体经往复活塞式压缩机压缩后,分两股压力为230?240Mpa的主、侧 流气体,主流进料气体、调整剂和第一引发剂进入第一管式反应器,先用蒸汽夹套逐渐加 热到175± KTC,再在反应段进行聚合反应,控制聚合温度为300?320°C,压力为230? 240Mpa,反应时间为7?8秒;在第一管式反应器中,第一过氧化即过氧化新癸酸叔丁脂, 含量lppm,第二过氧化物即过氧化2-乙基己酸叔丁脂,含量为4ppm,调整剂-丙醛含量为 225ppm ; 2)高温反应物经反应达基本平衡,并经冷却后,出第一反应区与压缩机送来的侧 流进料气、第二引发剂(压缩空气)及调整剂合并,然后进第二反应区再次聚合反应,反应温 度控制在300?320°C范围,反应压力控制在200?210Mpa,反应时间为11?12秒,第二 反应器中,调整剂-丙醛含量为150ppm,压缩空气含量为16ppm ; 3)经第二反应区反应段和冷却段后,反应物由反应器出口特殊的放料阀降压,排 入高压制品分离器,进行气体与物料分离。而后,熔融状的聚乙烯产品进入低压制品分离器 再次进行气体与物料分离,最后进行挤出造粒。 实施例2 具体步骤同实施例1。 其中:主、侧流进料气压力为235?245Mpa ;第一管式反应器中,第一过氧化物含 量为I. lppm,第二过氧化物含量为4. 4ppm,调整剂丙醛含量为225ppm ;第二反应器中,调整 剂丙醛含量为150ppm,压缩空气含量为17ppm ;第一反应器温度控制为300?320°C,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯,其特征在于:该聚乙烯的熔融指数为42g/10min~60g/10min(190℃,2.16kg),密度为0.915~0.924g/cm3,分子量分布指数是4~10,拉伸强度大于9Mpa,拉伸断裂应变大于400%;该聚乙烯通过管式E法高压聚合工艺制备得到,其具体步骤为:(1)乙烯气体经压缩后,分为两股压力为230~245Mpa的主、侧流进料气体;主流进料气体、第一引发剂和调整剂进入第一管式反应器,先用蒸汽夹套逐渐加热到175±10℃,再在反应段进行聚合反应,控制聚合温度为300~320℃,压力为230~240Mpa,反应时间为7~8秒;其中所述第一引发剂为过氧化物,包括第一过氧化物和第二过氧化物,在第一管式反应器中,所述调整剂含量为225±20ppm;所述第一引发剂含量为:5±0.5ppm,其中第二过氧化物为总过氧化物的80±10%;(2)高温反应物经反应达基本平衡,并经冷却后,出第一反应区与压缩机送来的侧流进料气体、第二引发剂和调整剂合并,然后进第二反应区再次聚合反应,反应温度控制在300~320℃范围,反应压力控制在200~210Mpa,反应时间为11~12秒;其中第二引发剂为经过过滤和干燥的压缩空气,在第二反应器中,其含量为15±2ppm,调整剂含量为150±15ppm;(3)经第二反应区反应段和冷却段后,反应物由反应器出口特殊的放料阀降压,排入高压制品分离器,进行气体与物料分离;而后,熔融状的聚乙烯产品进入低压制品分离器再次进行气体与物料分离,最后进行挤出造粒。...

【技术特征摘要】
1. 一种用于超纤革的高熔指低密度聚乙烯,其特征在于:该聚乙烯的熔融指数为 42g/10min ?60g/10min(190°C,2. 16kg),密度为 0? 915 ?0? 924g/cm3,分子量分布指数是 4?10,拉伸强度大于9Mpa,拉伸断裂应变大于400% ;该聚乙烯通过管式E法高压聚合工艺 制备得到,其具体步骤为: (1) 乙烯气体经压缩后,分为两股压力为230?245Mpa的主、侧流进料气体;主流进料 气体、第一引发剂和调整剂进入第一管式反应器,先用蒸汽夹套逐渐加热到175± 1(TC,再 在反应段进行聚合反应,控制聚合温度为300?320°C,压力为230?240Mpa,反应时间为 7?8秒;其中所述第一引发剂为过氧化物,包括第一过氧化物和第二过氧化物,在第一管 式反应器中,所述调整剂含量为225±20ppm ;所述第一引发剂含量为:5±0. 5ppm,其中第 二过氧化物为总过氧化物的80±10% ; (2) 高温反应物经反应达基本平衡,并经冷却后,出第一反应区与压缩机送来的侧流 进料气体、第二引发剂和调整剂合并,然后进第二反应区再次聚合反应,反应温度控制在 300?320°C范围,反应压力控制在200?210Mpa,反应时间为11?12秒;其中第二引 发...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建东张海明陈国康孙旭辉徐文俊丁彬红
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石化上海石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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