聚烯烃培训教材

聚烯烃培训教材


2024年2月19日发(作者:m14)

公司系列教材一

聚烯烃培训教材

一、 聚烯烃的基本概念

聚烯烃(Polyolefins)是乙烯或烷基取代乙烯在过渡金属催化剂或自由基引发剂作用下聚合而得的聚合物的总称。聚烯烃家族主要成员是聚乙烯和聚丙烯,还包括聚1-丁烯,乙烯基共聚物等。聚乙烯的化学分子结构式为(CH2 CH2)n,英文名称为Polyethylene,简写PE。根据密度不同,工业生产的聚乙烯有四个品种:高密度聚乙烯(HDPE),低密度聚乙烯(LDPE),线性低密度聚乙烯(LLDPE),高分子量聚乙烯(HMWPE);聚丙烯的化学分子结构式为(CH2(CH2)

CH2)n,英文名称为Polypropylene,简称为PP。根据高分子链立体结构不同,聚丙烯有三个品种:等规聚丙烯(均聚),无规聚丙烯,间规聚丙烯(嵌段共聚)。

二、 聚乙烯的基本知识

1、 PE的分类:

高压聚乙烯 HP-LDPE 低密度聚乙烯

低压聚乙烯 HDPE 高密度聚乙烯

LLDPE 线性低密度聚乙烯

2、 常见的物理性能

(1) 熔指(MI) 分子量分布的表征

常见的测试条件有:190℃ 2.16kg

190℃ 5kg

190℃ 21.6kg

1

公司系列教材一

(2)力学性能

静力学性能 拉伸强度,硬度,弯曲强度

动力学性能 冲击强度,蠕变,撕裂强度,穿刺

(3)光学性能 光泽度,透明度,雾度

3、分子结构以及基本指标与物理性能的关系

LDPE LLDPE HDPE

MI增加

流动性,光泽度增加

耐热性,抗冲击强度,耐应力开裂,耐候性下降

拉伸强度,透明度,硬度不便

密度增加

收缩性,刚性,拉伸强度,硬度,耐热,光泽度增加

流动性,冲击强度,耐应力开裂,透明度下降

耐候性不变

分子量分布变窄

光泽度,冲击强度,抗翘曲性增加

流动性,抗应力开裂降低

刚性,拉伸性能,硬度,透明度,耐热性不变

支链变长 冲击强度,撕裂强度,透明度增加

LDPE的基本性能:结晶度较低(55%-65%),密度较低(0.910-0.925g/cm³),熔点较低(108-126℃),熔体指数较宽(MI=0.2-80g/10min).不含极性基团,有良好的化学稳定性和电绝缘性,有良好的柔韧性,延伸性和透明性,加工性好,但力学性能和耐热性能较差。主要用于制造薄膜,电线电缆和容器。

LLDPE的基本性能:结晶度较低(55%),密度与LDPE相同,由于其结构的特殊性使其熔点比LDPE高10-15度,耐热性和耐低温冲击性优良。透明性和机械性能与所用的共聚单体有关。主要用作薄膜,电线电缆护套,管材,中空容器等。

2

公司系列教材一

HDPE的基本性能:结晶度较高(80%-95%),密度较高(0.94-0.97 g/cm³),熔点较高(124-134℃)。化学稳定性和电绝缘性等和LDPE相似,但耐热性更好,使用温度较高,硬度和机械强度较大,有优异的低摩耐磨性能,但加工性能不及LDPE,在挤出中容易产生不稳定流动现象。HDPE主要用于制造中空硬质品,管材,机械部件,包装材料。

4、PE的分类

(1)常见的PE膜种类有:重包装(工业/生活),轻包装(工业/生活),牛奶/黄酒/醋等液体软包装,冷冻包装,拉伸缠绕膜,收缩膜,

涂覆,垃圾袋,购物袋,地膜,农用大棚膜,青贮料膜等

(2)拉丝:编织袋,制绳,网

(3)中空:化学物品,醋/酱油,饮料,医药

(4)注塑:托盘,周转箱,涂料桶,日用品,工业用品

(5)管材:输水管,输气管

5、常见牌号与用途

A、LDPE

(1) MI=0.3 重包装袋,工业衬里,大棚膜,热收缩膜

牌号

150L

165BW

FB0300

FB3003

2100TN00

N103X

3020D

5302

熔指

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

产地

DOW

EXXON

LG

卡塔尔

齐鲁,DSM,SABIC

马油

BASELL

韩华

(2)MI=2.0 各类轻包装,软包装,冷冻包装,电线电缆

牌号

FD0274

F210-6

熔指

2.0

2.0

产地

卡塔尔

TPC

3

公司系列教材一

F222

1523

200GG

N125Y

Q281

EF412

951-050

LD100AC/BW

FB2000/FB3000

15803

BF410

LD104

2100TN26

2.0

2.0

2.0

2.0

2.8

2.0

2.0

2.0

2.0/3.0

2.0

2.0

2.0

2.0

UBE

DSM

TITAN

PETLIN

金山石化

WESTLAKE

茂名

EXXON/燕山

LG

俄罗斯

现代

燕山

齐鲁

(3)MI=7.0-9.0 涂覆

牌号

0710

1C7A

722

19N430

7500

XL600

950

6520G

MP20/GP26

LDF820A

熔指

7.0-8.0

7.0-8.0

7.0-8.0

7.5

7.5

7.0-8.0

7.0-8.0

7.0-8.0

7.0

8.0

产地

卡塔尔

燕山

DOW

BP

LG

现代

韩华

台塑

意大利

美国

(4)MI>30.0 注塑花料

牌号

MB9500

M038X

LD653

1I50A

868000

MG40/70

LJ902

熔指

50.0

22.0

50.0

49.0-50.0

40.0/70.0

45.0

产地

LG

EXXON

燕山

茂名

卡塔尔

UBE

B、LLDPE

(1)MI≧2.0 各类轻包装,软包装,缠绕膜

牌号

218W/N

熔指

2.0

产地

SABIC

支链数

C4

4

公司系列教材一

1002KW/YB

FV149M

3224

3305

7042

0218F

253S

FD21HN/HS

UF414/SF414

6120AA/KJ

6130AA/KJ

72602S

1802

2038.68

2036

2047

FT811

FN810

FT810

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

2.3

2.8

2.0

2.0

1.0

2.5

2.3

2.7

0.9

2.1

EXXON

SK

韩华/台塑

韩华

吉化/大庆/扬子/中原

加拿大

TPC

沙特

BP

BP

INDINA

扬子

DOW

DOW

DOW

SK

SK

SK

C4

C4

C4

C4

C4

C4

C4

C4

C4

C6

C6

C4

C4

C8

C8

C8

C8

C8

C8

(2)0.1≦MI≦1.0 重包装,大棚膜,农地膜,轻包装

牌号

0209AA/KJ

118W/N

6910AA/KJ

6608AA/KJ

6208AA/KJ

FU149M

1001KI/XV

2045G/.11

熔指

1.0

1.0

1.0

.075

0.75

1.0

1.0

1.0

产地

BP/盘锦

SABIC

BP

BP

BP

SK

EXXON

DOW

支链数

C4

C4

C6

C6

C6

C4

C4

C8

C、HDPE

(1)拉丝级

牌号

5000S

E52009

53EA010

HM5000

E308/E309

LH150

276/73

HD5401

HD-T10

熔指

1.0

0.9

0.8

1.0

0.8/0.9

1.0

0.8

1.0

0.9

产地

大庆/兰化/扬子/湖南石化

印度

印度

大腾

KPIC

大林

俄罗斯

独山子

印度

5

公司系列教材一

LH901

Y910A

1、薄膜级

牌号

F600

9001

FB1460

FB1520

8800

7000F

5604

MH602

F5600

46003

5301AA

5205

0070

6888

PF150

HTA001HD

F169

DGDA6098

F00952

HF0961

TR144

2、中空级

牌号

5502

BE0400

6200B

6147

BB2581

CH2802

5429

B303

5200B

2520

B502

B56003

0.9

0.9

台聚

三星

熔指

0.035

0.05

0.1<

0.1<

0.04

0.04

0.04

0.06

0.04

0.03

0.05

<0.1

<0.1

0.09

<0.1

0.09

0.05

0.1

0.16

产地

KPIC

台塑

博禄

博禄

SK

日本/韩国/扬子

泰国

金山石化

印度

印度信诚

印尼

韩国

科威特

现代

EXXON

俄罗斯

齐鲁

SABIC

TITAN

金菲/菲利普

熔指

0.35

0.25

0.35

0.3

0.4

0.4

0.3

0.33

0.35

0.35

0.33

0.3

产地

BP/南韩/新加坡

LG

湖南石化

-

博禄

金山石化

SABIC

KPIC

燕山

SK

KPIC

印度信诚

6

公司系列教材一

(4)注塑级

牌号

6070

5070

5018

5218

M80064S/M20056

20453

LH60180

M60075

M691/M850

ME9180

SH800U

J521A

I50A180

(5)管材级

牌号

P301

6100/6610

8100GX

HD4801EX

PH150

YGH041T

HHMTR480FS

D、茂金属线性低密度聚乙烯

牌号 熔指

SP1520 1.9

SP2520 1.9

SP1510 1.0

SP0540 3.8

SP2530S 1.9

1018FA/CA 1.0

3518CB 3.5

5401 1.0

5100 1.0

熔指

8.0

5.0

18

18

8/20

20

19

8.2

20/4.7

18

8

15

18

产地

马来/独山子/韩国

独山子

印度

伊朗

SABIC

DOW

大林

印度信诚

KPIC

LG

金山石化

三星

印度天然气

熔指

0.12

0.12

0.02

0.08

0.15

0.1

0.08

产地

KPIC

SK

湖南石化

独山子

现代

金山石化

上海金菲

产地

三井

三井

三井

三井

三井

EXXON

EXXON

DOW

DOW

基本用途

封口,流延膜

自立袋,封口

强度

流延膜

管材

封口,强度

流延膜

封口,强度

强度,管材

7

公司系列教材一

三、聚丙烯的基本知识

1、PP的分类

均聚聚丙烯 HOMOPP

嵌段共聚聚丙烯 BLOCKPP

无规共聚聚丙烯 RADOMPP

2、常见物理性能

(1)熔指MFR 表征分子量的分布

常见的测试条件有: 230℃ 2.16kg

230℃ 5kg

230℃ 21.6kg

(2)力学性能:

静力学性能 拉伸强度,硬度,弯曲强度

动力学性能 冲击强度,蠕变,撕裂强度,穿刺

(3)光学性能及其他: 光泽度,透明度,雾度,热变形温度,

维卡软化点

3、PP基本指标与物理性能的概述

HOMO-PP的基本性能:结晶度为60%-70%,等规度>90%,密度0.90-0.91g/cm³,熔点161-176℃,制品可在110-120℃连续使用,加工性较好。质轻,无色,无味,无毒,耐酸碱和有机溶剂等化学药品。有高强度,高刚性,高耐磨性,较好的耐环境应力开裂和低蠕变性。缺点耐低温冲击差,静电高,耐候,染色差。主要用作管材,片才,仪器仪表外壳,电子电气部件,包装膜,日用品等。

BLOCK-PP的基本性能:实际是聚乙烯/聚丙烯/末段嵌段共聚物的混合物。乙烯含量一般在5%-20%(质量)。较好的刚性和冲击强度,但透明度和光泽度有所降低,可用于制造要求高抗冲击性能的制品、机械零件、运输箱、管材、板材。

RADOM-PP的基本性能:实际是丙稀和乙烯的混合气体聚合。乙烯含量一般在1%-4%(质量)。乙烯抑制了丙稀的结晶,从而使结晶度下降,熔点,玻璃化温度,脆化点降低,透明度、韧性、冲击强度均得到提高。主要用于抗冲击和韧性制品。用于制造食品盒,笔,低温用薄膜,家用器皿,医疗器械等。

8

公司系列教材一

4、PP的分类:

(1)薄膜级:各类轻包装/食品包装/收缩膜(BOPP,CPP,IPP)

(2)拉丝级:编织袋,制绳,网

(3)注塑级:家电,汽车配件,玩具,生活日用品,医疗器械

(4)涂覆级:食品包装,功能纸张,编织袋涂层

(5)吹塑级:饮料瓶,医用容器,日用容器

(6)纤维级:无纺布

5、常见牌号及用途

A、HOMO-PP

(1)薄膜级

牌号

1088B

520L

H100EY

H4540

PD943

1077M

521P

5014L

F280

4712/4792E1

H150I

H150J

H230/235/236W

FA8013E

FS3011E3

FL7015E2

(2) 拉丝级

牌号

2401

500P

F501

H030SG

T30S

H5300

SS35N

S1004

T300

熔指

11.0

10.0

11.0

12.0

11.0

8.0

2.9

2-3

2.8

3.0

11.0

7.5

3.0

9.0

2.8

7.0

产地

KPIC

SABIC

印度信诚

韩国现代

TITAN

KPIC

SABIC

KPIC

金山石化

EXXON

SK

SK

SK

TPC

TPC

TPC

基本用途

IPP

IPP

IPP

IPP

IPP

CPP

OPP

OPP

OPP

OPP

IPP

CPP

OPP

IPP

OPP

CPP

熔指

2.5

3.0

3.0

3.0

3.0

3.5

3.5

3.0

3.0

产地

燕山

SABIC

-

印度信诚

大庆/独山子/九江/武汉

现代

印度石化

扬子

上海石化

9

公司系列教材一

(3)注塑级

牌号

1700

570/575P

H110MA

H1500

HP500N

H201

4017/M/H

(4)纤维级

牌号

S700

Y2600

Y3700C

熔指

11.0

8/11.0

11.0

15.0

11.0

20.0

8.5/14/24

产地

燕山

SABIC

印度信诚

现代

巴西

巴西

KPIC

熔指

16.0

26.0

37.0

产地

扬子

金山石化

金山石化

B、BLOCK-PP

(1)注塑级

牌号

SB9302

SB9310

SB9430

SB9230

B380G

M1600

AP03B

AY564

HJ730

J340

K7726

K8003

熔指

2.0

10.0

30.0

30.0

25.0

25.0

30.0

16.0

30.0

1.7

26.0

2.5

产地

KPIC

KPIC

KPIC

KPIC

SK

现代

MYTEX

TPC

韩国三星

扬子/晓星/

燕山

扬子

10

公司系列教材一

K8303

M540

M2600R

M700R

EP300R

EPS30R

K7714/7719

C、RADOM-PP

(1)薄膜级

牌号

CF3392

CF3230

CF3340

FL7632

FL7540

FL7641

F800E

F800EPS

C600HF

750

(2)注塑级

牌号

R370Y

M1600E

K4818

RP344R

R701

Z443

AT180M

(3)涂覆级

牌号

R680F

3.0

8.0

26.0

7.0

30.0

1.5

3.0/9.0

燕山

KG

金山石化

金山石化

韩国大林

独山子

日本CHISSO

熔指

6.5

7.5

7.0

7.0

7.0

7.0

8.0

8.0

8.0

7.5

产地

KPIC

KPIC

KPIC

TPC

TPC

TPC

金山石化

金山石化

韩国晓星

湖南石化

熔指

18.0

16.0

18.0

25.0

18.0

20.0

18.0

产地

SK

金山石化

燕山石化

韩国大林

韩国晓星

TPC

独山子

熔指

23.0

产地

SK

11

公司系列教材一

9413

9414

20.0

20.0

TPC

TPC

(4)吹塑级

牌号 熔指 产地

RB4502 2.0 KPIC

RB4404 4.0 KPIC

R520Y/M/F 1.8 SK

M250E 2.5 金山石化

四、常见加工方式:

挤出、吹塑、流延、涂覆、电线绝缘层、片才、挤出管材,注塑,滚塑。下面就经常接触的几种加工方式。

(1) 吹塑薄膜:主要用于食品包装、购物袋、垃圾袋及各类重轻包装。

典型加工工艺图:

8

9

7

10

6

1

3 5 12 11

2 4

注:1-粒状树脂 2-料斗 3-挤出机 4-口膜 5-风环 6-膜泡

7-人字板 8-夹棍 9-牵引辊 10-平膜 11-膜的卷曲 12牵引辊

吹胀是管膜的特点,即管膜的直径大于模头孔的直径。吹胀的定量概念用管膜直径对模头直径的比例表示,吹胀比厚度通常为2:1-4:1。模头开口为0.6512

公司系列教材一

左右的狭缝,膜的厚度为0.007-0.125mm。

在吹膜过程中,霜白线高度是影响分子定向和薄膜物理机械性能的重要因数。霜白线是膜泡经常呈霜白状的区域,是膜泡温度降到聚合物熔点范围的区域。霜白线高度通常由吹入的空气量控制。提高霜白线,就是是薄膜有更多的时间固化,从而使制得的薄膜有较光滑的表面和较高的透明度,但霜白线太高,收膜时会出现粘连问题。

(2) 流延薄膜:流延法加工的薄膜有很好的外观和光泽。

典型加工工艺图:

1 3

4 6 7

5

2

注:1-流延模头 2-流延辊 3-引离辊 4-修边刀 5-空转辊

7-收卷辊

模头的开口是一个长直的狭缝,缝的宽度大约为0.4mm左右,可以调节。模头相对于流延辊的定位必须十分仔细。在流延膜的加工中,熔体必须与激冷辊保持良好的接触,即在薄膜和辊之间不能有空气通过,否则空气会使一部分塑料隔绝,使其冷却的速度与其他部分不同,从而破坏产品的外观。流延膜加工中熔体的温度高于吹塑薄膜,一般说,熔体温度越高,薄膜的光学性能越好。

(3) 挤出涂覆:

典型加工工艺图:

主要用于对纸、牛奶盒、各种纸板和铝箔的涂层。涂层的厚度为0.005-0.025mm,模头开口大约为0.5mm。熔体的料片比模头窄,有缩幅现象,边缘呈珠状或增厚。在挤出涂层加工中熔体的温度非常高,大约为340度。

13

公司系列教材一

3

4 5 6

1

2

注:1-没有涂覆的纸卷 2-压力辊(从动辊) 3-T形模头

4-水冷却辊(驱动辊) 5-分切刀辊 6-卷曲

(4) 注塑:

注塑是熔融的热塑性聚合物被注入到钢模具中的过程。塑料固化后模具打开,得到模腔形状的制品。注塑机由两个主要的部分组成,即注射装置和合模装置。注射装置是将塑料熔化并将其注入到模具。合模装置开启,关闭,是模具承受熔体的压力。注塑机的规格常用合模装置的能力表示,通常为50-1000吨。

典型结构图:

9 7 5

3

10 8 8 4 2 1

5

7

11

14

公司系列教材一

注:1-转动螺杆的液压马达 2-使螺杆在大约 3倍半径距离做往复运动的液压油缸和活塞 3-料斗 4-注射料缸(一个单螺杆挤出机) 5-喷嘴

6-固定的压板 7-拉杆 8-模具 9-可移动的压板 10-液压油缸和活塞,这些用来推动可移动的压板并提供模具闭合所需的力 11-机座

5、吹塑:

吹塑是生产瓶等中空容器最常见的加工方法。通常以较大规模生产品种单一的产品。

1

2

4 3

3

第一步:是从模头挤出的熔融的管装树脂和敞模

1-空气管线 2-模头 3-模具

4-型坯

第二步:是模具关闭,管的底部被模具夹紧,带压的空气从模头进入树脂管中,使管膨胀,充满模具,制品在保持内部空气压力的条件下被冷却

第三步:模具打开,制品自由下落。

15

公司系列教材一

其实它是根据不同的聚合方法而分类的!考虑分子量的分布宽窄和大小分类,拉丝级要求最高,其次是薄膜级,中空级和注塑级!

拉丝工艺比较复杂,一两句话也说不清楚.总体上讲应注意以下几个问题:

一、挤出温度不应过低,应控制在190-260℃.从模头挤出的膜面应塑化均匀,不能有晶点和杂质.晶点和杂质都可引起断丝.

二、控制好牵伸温度,应根据不同的牵伸工艺而定,一般在130-160℃.牵伸温度控制不当也是断丝的主要原因.

三、牵伸比太大也容易断丝,一般控制在5-6.5之间,新料可取大值,再生料取偏小值.

总之,要掌握拉丝技术必须在实际工作中不断学习,不断总结,多作工艺笔记,才有提高.

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