張曉平

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)也得到了較好發(fā)展空間，其中高壓低密度聚乙烯作為關鍵聚乙烯產(chǎn)品，具有良好的市場應用前景，本文將從材料特性與用途出發(fā)，分析其生產(chǎn)過程中操作原理、使用方法、生產(chǎn)工藝等流程。為實現(xiàn)我國相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論支持。

關鍵詞：高壓低密度；聚乙烯；生產(chǎn)模擬

引言：據(jù)統(tǒng)計，高壓低密度聚乙烯是當前全球范圍內，需求量最高、應用范圍最廣、銷售量最大的塑料產(chǎn)品之一，由于材料分子含有多種長支鏈所以能夠適用于多種熱塑成型產(chǎn)業(yè)的加工，所以具有很強的通用性，目前其多用于農(nóng)用薄膜制作、注塑、收縮膜等行業(yè)，研究其生產(chǎn)工藝與過程具有較好的現(xiàn)實意義。

一、高壓低密度聚乙烯生產(chǎn)概述

低密度聚乙通常也被稱之為高壓聚乙烯，簡稱LDPE，這種材料單體是聚合級乙烯在壓力達到 400 MPa，溫度達到200-350 ℃后，產(chǎn)生的一種聚合反應，最終制作出一種高韌性、高彈性、半透明的化工聚合物，LDPE密度一般為0.92-0.955 g/cm之間，全球范圍內都有廣泛應用。LDPE多使用在擠出、涂抹覆蓋、注塑、薄膜、高透明膜以及收縮膜等相關行業(yè)當中。 低密度聚乙烯通常情況下會采取高壓法進行生產(chǎn)，依照反應器的種類可大概分為兩種即：管式法以及釜式法。上述兩種類型從生產(chǎn)流程來看大致相同，一般情況下可以視為五個系統(tǒng)環(huán)節(jié)：壓縮乙烯、利用引發(fā)劑進行配制、注入系統(tǒng)、聚合反應、聚合物分離系統(tǒng)、造粒以及后期處理系統(tǒng)。 除此之外，乙烯還能夠與其他多種極性單體協(xié)同產(chǎn)生出共聚物，例如：醋酸乙烯。而且醋酸乙烯的—乙烯共聚物也是一種應用頻率較多的材料。例如：EVA 乳液、樹脂等等。在實際操作過程中只需要使用高壓聚合工藝，并在其裝置里添加一部分輔助設備，通過加工改造就能夠生產(chǎn)出可使用的EVA 樹脂[1]。

二、高壓低密度聚乙烯生產(chǎn)過程模擬

（一）高壓法操作原理

高壓環(huán)境下的乙烯在實現(xiàn)聚合過程中所帶來的反應也可以作為資源形式的聚合形式，從整體反應上可知，其過程進行過程中包含了：鏈增長、引發(fā)、鏈終止以及最后的鏈轉移。在使用高壓法生產(chǎn)出來的低密度聚乙烯過程中，所應用到的一些工藝一般情況下都是使用高壓氣相本體聚合的模式，這種生產(chǎn)模式也是低密度聚乙烯在生產(chǎn)過程中使用起來最關鍵的方法。所以這種低密度聚乙烯的生產(chǎn)模式，一般情況下也都可以稱其為高壓聚乙烯。過程中所使用到的部分乙烯原料純度較高，可以達99.8-99.92%，同時使用一些微量氧和過氧化合物都可以作為關鍵的引發(fā)劑，在壓力下形成自由聚合效果。其中所產(chǎn)生的部分壓力達到150-380 MPa，聚合時溫度也要控制在50-140℃，如果溫度過高，就會發(fā)生鏈轉移的情況。

（二）高壓法使用條件

在制作LDPE時使用高壓法需要前期制定出合理、科學的使用條件，在模擬過程中可大概將使用條件分為兩種：溫度、反應壓力

1.溫度

高壓法中，LDPE聚合時發(fā)生的溫度會根據(jù)引發(fā)劑的變化而出現(xiàn)一定的變動。因此就需要在使用氧做引發(fā)的時候，要先把把溫度控制到250 ℃左右，而如果要使用其他有機過氧化進行引發(fā)劑，就需要保證聚合的溫度設定在170 ℃以內，從而保證高壓法應用效果較為明顯。

2反應壓力

在模擬過程中可以發(fā)展，對壓力采取一定量的提高，能夠突進LDPE鏈的增長以及其產(chǎn)生的反應，但是加大壓力對于鏈終止環(huán)節(jié)并不會帶來一定的影響。這是因為高壓條件下的乙烯材料會被生成為一種氣密的形式，在聚合過程中所帶來的壓力也會規(guī)定在170-420Mpa以內。

（三）聚乙烯生產(chǎn)工藝研究

在進行聚合反應時候，多種類型的聚合、多樣鏈結構、產(chǎn)生分子量等因素都會產(chǎn)生出不同特征，因此可以將聚乙烯大概分為三個類型，其中包括：高密度、低密度、現(xiàn)行密度。在此過程中所出生產(chǎn)出來的聚乙烯都可以稱之為LDPE，其主要特點：材質柔軟度較高、密度較低，在平時使用時，可以應用到塑膠袋以及農(nóng)業(yè)塑料薄膜等領域之中。高密度的聚乙烯之所以被叫做低壓聚乙烯，其產(chǎn)品特點也是在柔軟度、溫度、滲透效果、電力上具有良好的應用效果。同時還可以減少環(huán)境中所發(fā)生的裂開現(xiàn)象，通常情況下，這種特性也可以被使用到吹塑和注塑行業(yè)之用。

利用高壓法生產(chǎn)聚乙烯過程中，需要保證溫度能夠達到200-350℃，合成時所產(chǎn)生的壓力也需要控制在150-400 MPa以內，同時生產(chǎn)時的反應歸類為自由反應，使用氣相法來進行生產(chǎn)的重點是選擇合適的催化劑。

（四）釜式LDPE生產(chǎn)過程

模擬使用釜式高壓法制作LDPE的過程當中，選擇材料時可挑選一些純度較高的乙烯當作原材料，使用一些過氧化物來引發(fā)催化。在進行壓縮時候，可以選擇一些利用一次或者二次作為關鍵壓縮機，并把將壓縮溫度調整到 250 ℃，保證壓力能夠控制在 38-148 MPa 之間后，再進行聚合，利用高釜式高壓法進行生產(chǎn)時，會使用到引發(fā)劑，從而實現(xiàn)生產(chǎn)出LDPE的目標。然后把已經(jīng)生產(chǎn)出來的LDPE和部分沒有進行加工過的聚乙烯一起放入在設備中的減壓閥里，利用冷卻器進行冷卻出路，等到溫度達到一定程度后，就會把乙烯傳輸在高壓的分離器里，最后把隔離出來的材料再次進行生產(chǎn)，最終得到LDPE產(chǎn)品[2]。

結論：綜上所述，我國目前高壓低密度聚乙烯在生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，目前在實際生產(chǎn)過程當中，仍存在一些問題有待解決。隨著社會需求量的增加，部分有資本條件的企業(yè)可以利用裝置的改造，實現(xiàn)社會緊缺產(chǎn)品的加工與制造，滿足實際市場需求，并在此基礎上加大對高端產(chǎn)品的開發(fā)力度，減少對國外進口產(chǎn)品的依賴性。

參考文獻：

[1] 司天保，林海，董傳雷，等.低密度聚乙烯生產(chǎn)過程中二次機及中冷器結垢分析[J].神華科技，2015，13（01）：79-82.

[2] 張三坤，楊開香.線性低密度聚乙烯裝置的先進控制應用[J].自動化與儀表，2014，29（10）：37-41.