聚乙烯
2017年10月27日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,聚乙烯在3類致癌物清單中。
1933年,英國卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司發(fā)現(xiàn)乙烯在高壓下可聚合生成聚乙烯。此法于1939年工業(yè)化,通稱為高壓法。1953年聯(lián)邦德國K.齊格勒發(fā)現(xiàn)以TiCl4-Al(C2H5)3為催化劑,乙烯在較低壓力下也可聚合。此法由聯(lián)邦德國赫斯特公司于1955年投入工業(yè)化生產(chǎn),通稱為低壓法聚乙烯。50年代初期,美國菲利浦石油公司發(fā)現(xiàn)以氧化鉻-硅鋁膠為催化劑,乙烯在中壓下可聚合生成高密度聚乙烯,并于1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。60年代,加拿大杜邦公司開始以乙烯和 α-烯烴用溶液法制成低密度聚乙烯。1977年,美國聯(lián)合碳化物公司和陶氏化學(xué)公司先后采用低壓法制成低密度聚乙烯,稱作線型低密度聚乙烯,其中以聯(lián)合碳化物公司的氣相法最為重要。線型低密度聚乙烯性能與低密度聚乙烯相似,而又兼有高密度聚乙烯的若干特性,加之生產(chǎn)中能量消耗低,因此發(fā)展極為迅速,成為最令人注目的新合成樹脂之一。
低壓法的核心技術(shù)在于催化劑。德國齊格勒發(fā)明的TiCl4-Al(C2H5)3體系為聚烯烴的第一代催化劑,催化效率較低,每克鈦約得數(shù)千克聚乙烯。1963年比利時(shí)索爾維公司首創(chuàng)以鎂化合物為載體的第二代催化劑,催化效率達(dá)每克鈦得數(shù)萬至數(shù)十萬克聚乙烯。采用第二代催化劑還可省去脫除催化劑殘?jiān)暮筇幚砉ば。以后又發(fā)展了氣相法高效催化劑。1975年,意大利蒙特愛迪生集團(tuán)公司研制成可省去造粒而直接生產(chǎn)球狀聚乙烯的催化劑,被稱作第三代催化劑,是高密度聚乙烯生產(chǎn)的又一變革。
聚乙烯是結(jié)晶熱塑性樹脂。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依賴于使用的聚合方法。聚合方法決定了支鏈的類型和支鏈度。結(jié)晶度取決件分子鏈的規(guī)整程度與其所經(jīng)歷的熱歷史。
聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的,耐熱老化性差于聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和加工條。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛,主要用來制造薄膜、包裝材料、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發(fā)展,聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展,產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產(chǎn)能力為24.65Mt,在建裝置能力為3.16Mt。2011年最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果,全球產(chǎn)能達(dá)到96Mt,聚乙烯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢顯示,生產(chǎn)消費(fèi)逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移,中國日漸成為最重要的消費(fèi)市場。
在核物理,天體物理,反應(yīng)堆運(yùn)行中運(yùn)用聚乙烯作為漫化劑來測量中子。對核物理的研究做出了自己的貢獻(xiàn).
聚乙烯(PE)塑料一種,我們常常提的方便袋就是聚乙烯(PE)。聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡單的高分子,也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的–CH2–單元連接而成的。聚乙烯是通過乙烯(CH2=CH2 )的發(fā)生加成聚合反應(yīng)而成的。
聚乙烯的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力(15-30大氣壓)有機(jī)化合物催化條件下進(jìn)行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的,且分子鏈很長,分子量高達(dá)幾十萬。如果是在高壓力(100-300MPa),高溫(190–210C),過氧化物催化條件下自由基聚合,生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯(LDPE),它是支鏈化合結(jié)構(gòu)的。
聚乙烯依聚合方法、分子量高低、鏈結(jié)構(gòu)之不同,分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及線性低密度聚乙烯。
低密度聚乙烯(LOW DENSITY POLYETHYLENE,LDPE)俗稱高壓聚乙烯,因密度較低,材質(zhì)最軟,主要用在塑膠袋、農(nóng)業(yè)用膜等。
高密度聚乙烯(HIGH DENSITY POLYETHYLENE,HDPE)俗稱低壓聚乙烯,與LDPE及lldpe相較,有較高之耐溫、耐油性、耐蒸汽滲透性及抗環(huán)境應(yīng)力開裂性,此外電絕緣性和抗沖擊性及耐寒性能很好,主要應(yīng)用于吹塑、注塑等領(lǐng)域。
線型低密度聚乙烯(LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE,LLDPE),則是乙烯與少量高級
-烯烴在催化劑存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外觀與LDPE相似,透明性較差些,惟表面光澤好,具有低溫韌性、高模量、抗彎曲和耐應(yīng)力開裂性,低溫下抗沖擊強(qiáng)度較佳等優(yōu)點(diǎn)。
LLDPE應(yīng)用領(lǐng)域幾乎已滲透到所有LDPE市場。現(xiàn)階段LLDPE和HDPE處于生命周期的成長階段;LDPE則在1980代末逐漸進(jìn)入發(fā)展成熟期,世界上已少有LDPE設(shè)備投產(chǎn)。聚乙烯可用擠出、注射、模塑、吹塑和熔紡等方法成型,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝及日常工業(yè)中,在中國應(yīng)用相當(dāng)廣泛,薄膜是其最大的用戶,約消耗低密度聚乙烯77%,高密度聚乙烯的18%,另外,注塑制品、電線電纜、中空制品等都在其消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有較大的比例,在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。
簡寫:nCH2=CH2→—[CH2—CH2]n—
聚合壓力大。焊邏骸⒅袎、低壓;
聚合實(shí)施方法:淤漿法、溶液法 、氣相法;
產(chǎn)品密度大。焊呙芏、中密度、低密度、線性低密度、超低密度;
產(chǎn)品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。
結(jié)構(gòu)
聚乙烯的分子是長鏈線型結(jié)構(gòu)或支結(jié)構(gòu),為典型的結(jié)晶聚合物。在固體狀態(tài)下,結(jié)晶部分與無定型共存。結(jié)晶度視加工條件和原處理?xiàng)l件而異,一般情況下,密度高結(jié)晶度就越大。L.DP E結(jié)晶度通常為55 %—— 6 5%,HDPF結(jié)晶度為80%-90%。圖2-1示出PE結(jié)構(gòu)示意圖。
從圖中可見,PE分子均有一定的支化度。而LDPE支化度高。在每1000個(gè)碳原子中含有15 ^-25個(gè)甲基側(cè)鏈以及少量的和丁基側(cè)鏈,由于側(cè)鏈或支鏈降低了分子的規(guī)整度,所以,會(huì)含大量支鏈的PE結(jié)晶度、密度和剛性均低。HDPE的支化低,每1000個(gè)碳原子的主鏈上只有5-7個(gè)乙基側(cè)鏈,故而結(jié)晶高,密度、剛性和硬度等性能均較好。度上依賴于聚合物的分子量、支化度和結(jié)晶度,如斷裂伸長率主要取決于PE密度高和結(jié)晶度大,其力學(xué)性能就好,但延展性就差,所以,了解聚合物結(jié)構(gòu)會(huì)對其結(jié)構(gòu)改性和其他改性有很大幫助·一般來說H DPE拉伸強(qiáng)度為20一25MPa,而LDPE拉伸強(qiáng)度僅為10-2f5MPa。這一數(shù)值距離工程材料的拉伸強(qiáng)度(100 -200MPa)還相差很大的距離。
特點(diǎn)
聚乙烯為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE樹脂均是經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。其分子量在1萬一100萬范圍內(nèi)。分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高,其物理力學(xué)性能越好,越接近工程材料的要求水平。但分子量越高,其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點(diǎn)為100-130C·其耐低溫性能優(yōu)良。在-60℃下仍可保持良好的力學(xué)性能,但使用溫度在80-110℃。
聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性較好,室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液。但不耐強(qiáng)氧化的腐蝕,如發(fā)煙硫酸·濃硝酸、鉻酸與硫酸的混合液。在室溫下上述溶劑會(huì)對聚乙烯產(chǎn)生緩慢的侵蝕作用,而在90-100℃下,濃硫酸和濃硝酸會(huì)快速地侵蝕聚乙烯,使其破壞或分解。
聚乙烯在大氣、陽光和氧的作用下,會(huì)發(fā)生老化,變色、龜裂、變脆或粉化,喪失其力學(xué)性能。在成型加工溫度下,也會(huì)因氧化作用,使其熔體戮度下降,發(fā)生變色、出現(xiàn)條紋,故而在成型加工和使用過程或選材時(shí)應(yīng)予以注意。正因?yàn)榫垡蚁⿹碛腥缟咸刭|(zhì),容易加工成型,因此聚乙烯的再生回收具有非常深遠(yuǎn)的價(jià)值。
2、聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解,在紫外線作用下容易發(fā)生降解,炭黑對聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團(tuán)等反映。
由乙烯均聚以及與少量α-烯烴共聚制得的乳白色、半透明的熱塑性塑料。密度0.86~0.96g/cm3,按密度區(qū)分有低密度聚乙烯(也包括線性低密度聚乙烯)、超低密度聚乙烯等。無味、無毒。耐化學(xué)藥品,常溫下不溶于溶劑。耐低溫,最低使用溫度-70~-100℃。電絕緣性好,吸水率低。物理機(jī)械性能因密度而異。工業(yè)上低密度聚乙烯主要采用高壓(110~200MPa)、高溫(150~300℃)自由基聚合。其他則用低壓配位聚合,有時(shí)同一套裝置可生產(chǎn)密度0.87~0.96g/cm3的聚乙烯產(chǎn)品,稱全密度聚乙烯工藝技術(shù)。聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護(hù)套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等。廣泛用于農(nóng)業(yè)、包裝、電子電氣、機(jī)械、汽車、日用雜品等方面。
聚乙烯為白色蠟狀半透明材料,柔而韌,比水輕,無毒,具有優(yōu)越的介電性能。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒。透水率低,對有機(jī)蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度增加而下降在一定結(jié)晶度下,透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點(diǎn)范圍為132-135℃,低密度聚乙烯熔點(diǎn)較低(112℃)且范圍寬。
常溫下不溶于任何已知溶劑中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑中。
化學(xué)性能
聚乙烯有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì)腐蝕作用,但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強(qiáng)的破壞作用。
產(chǎn)品用途
高壓聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、電線包裹層等
中低、壓聚乙烯:以注射成型制品及中空制品為主。
超高壓聚乙烯:由于超高分子聚乙烯優(yōu)異的綜合性能,可作為工程塑料使用。
熔點(diǎn)140℃
熔化焓292.88J/g
印刷方面
適用于抗水、油及化學(xué)物品等性能較高的產(chǎn)品標(biāo)簽,瀚源印刷常將此材料應(yīng)用于化妝品、洗發(fā)水、洗滌和其他在使用過程中有耐潮、耐擠壓要求的日用化學(xué)品標(biāo)簽。優(yōu)異的柔軟性,尤其適用于塑料袋。也可用于因環(huán)保要求而不能使用PVC標(biāo)簽材料的情況。
加工方面
聚乙烯可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工,廣泛應(yīng)用于制造薄膜、中空制品、纖維和日用雜品等。
應(yīng)用薄膜
低密度聚乙烯廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜。也可用擠出法加工成復(fù)合薄膜用于包裝重物。
1975年以來,高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展,它的強(qiáng)度高、耐低溫、防潮,并有良好的印刷性和可加工性。
此外,還可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出涂布聚乙烯涂層,制成高分子復(fù)合材料。
中空制品
高密度聚乙烯強(qiáng)度較高,適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶;
管板材
擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高,適于地下鋪設(shè);擠出的板材可進(jìn)行二次加工;也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料,作臺板和建筑材料;防護(hù)套(例如纜索護(hù)套)。
纖維
中國稱為乙綸,一般采用低壓聚乙烯作原料,紡制成合成纖維。乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索,或紡成短纖維后用作絮片,也可用于工業(yè)耐酸堿織物。
研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維(強(qiáng)度可達(dá)3~4GPa),可用作防彈背心,汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。
雜品
用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等;電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等;制造結(jié)構(gòu)件時(shí)要用高密度聚乙烯。
性質(zhì):無味、無臭、無毒、表面無光澤、乳白色蠟狀顆粒,密度約0.920g/cm3,熔點(diǎn)130℃~145℃。不溶于水,微溶于烴類、甲苯等。能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕,吸水性小,在低溫時(shí)仍能保持柔軟性,電絕緣性高。
生產(chǎn)工藝:主要有高壓管式法和釜式法兩種。為降低反應(yīng)溫度和壓力,管式法工藝普遍采用低溫高活性引劑引發(fā)聚合體系,以高純度乙烯為主要原料,以丙烯/丙烷等為密度調(diào)整劑,使用高活性引發(fā)劑在約200℃~330℃、150-300MPa條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)。反應(yīng)器中引發(fā)聚合的熔融聚合物,必須要經(jīng)過高壓、中壓和低壓冷卻、分離,高壓循環(huán)氣體經(jīng)過冷卻、分離后送入超高壓(300MPa)壓縮機(jī)入口,中壓循環(huán)氣體經(jīng)過冷卻、分離后送入高壓(30MPa)壓縮機(jī)入口,而低壓循環(huán)氣體經(jīng)過冷卻、分離后送入低壓(0.5MPa)壓縮機(jī)循環(huán)利用,而熔融聚乙烯經(jīng)過高壓、低壓分離后送入造粒機(jī),進(jìn)行水中切粒,在造粒時(shí),企業(yè)可以根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域,加入適宜的添加劑,顆粒經(jīng)包裝出廠。
用途:可以采用注塑、擠塑、吹塑等加工方法。主要用作農(nóng)膜、工業(yè)用包裝膜、藥品與食品包裝薄膜、機(jī)械零件、日用品、建筑材料、電線、電纜絕緣、涂層和合成紙等。
LLDPE樹脂
性質(zhì):由于LLDPE和LDPE的分子結(jié)構(gòu)明顯不同,性能也有所不同。與LDPE相比,LLDPE具有優(yōu)異的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能和電絕緣性,較高的耐熱性能,抗沖和耐穿刺性能等。生產(chǎn)工藝:LLDPE樹脂主要利用全密度聚乙烯裝置生產(chǎn),代表性的生產(chǎn)工藝為Innovene工藝和UCC的Unipol工藝。
用途:通過注塑、擠出、吹塑等成型方法,生產(chǎn)薄膜、日用品、管材、電線電纜等。
HDPE樹脂
性質(zhì):本色、圓柱狀或扁圓狀顆粒,顆粒光潔,粒子的尺寸在任意方向上應(yīng)為2mm~5mm,無機(jī)械雜質(zhì),具熱塑性。粉料為本白色粉末,合格品允許有微黃色。常溫下不溶于一般溶劑,但在脂肪烴、芳香烴和鹵代烴中長時(shí)間接觸時(shí)能溶脹,在70℃以上時(shí)稍溶于甲苯、醋酸中。在空氣中加熱和受日光影響發(fā)生氧化作用。能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕。吸水性小,在低溫時(shí)仍能保持柔軟性,電絕緣性高。
生產(chǎn)工藝:采用氣相法和淤漿法二種生產(chǎn)工藝。其中,淤漿法環(huán)管生產(chǎn)工藝以菲利浦斯公司、Basell公司和北歐的北星環(huán)管工藝技術(shù)為代表。釜式淤漿法則以日本三井公司CX工藝為代表。
用途:采用注塑、吹塑、擠塑、滾塑等成型方法,生產(chǎn)薄膜制品、日用品及工業(yè)用的各種大小中空容器、管材、包裝用的壓延帶和結(jié)扎帶,繩纜、魚網(wǎng)和編織用纖維、電線電纜等。
【-CH2-CH2-】n 簡稱PE,是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業(yè)上,也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70~-100℃),化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良;但聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異,主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。采用不同的生產(chǎn)方法可得不同密度(0.91~0.96g/cm3)的產(chǎn)物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。
聚乙烯
為無毒、無味的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似蠟的手感,吸水率低,小于0.01%。聚乙烯膜透明,并隨結(jié)晶度的提高而降低。聚乙烯膜的透水率低但透氣性較大,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝。易燃、氧指數(shù)為17.4,燃燒時(shí)低煙,有少量熔融落滴,火焰上黃下藍(lán),有石蠟氣味。聚乙烯的耐水性較好。制品表面無極性,難以粘合和印刷,經(jīng)表面處理有所改善。支鏈多其耐光降解和耐氧化能力差。
力學(xué)特性
聚乙烯的力學(xué)性能一般,拉伸強(qiáng)度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性好。沖擊強(qiáng)度LDPE>LLDPE>HDPE,其他力學(xué)性能LDPE 熱學(xué)特性 聚乙烯的耐熱性不高,隨相對分子質(zhì)量和結(jié)晶度的提高有所改善。耐低溫性能好,脆性溫度一般可達(dá)-50℃以下;并隨相對分子質(zhì)量的增大,最低可達(dá)-140℃。聚乙烯的線膨脹系數(shù)大,最高可達(dá)(20~24)×10-5/K。熱導(dǎo)率較高。 電學(xué)特性 因聚乙烯無極性,所以具有介電損耗低、介電強(qiáng)度大的電性能優(yōu)異,即可以做調(diào)頻絕緣材料、耐電暈性塑料,又可以做高壓絕緣材料。 環(huán)境特性 聚乙烯屬于烷烴惰性聚合物,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。在常溫下耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,但不耐強(qiáng)氧化劑如發(fā)煙硫酸、濃硝酸和鉻酸等。聚乙烯在60℃以下不溶于一般溶劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會(huì)溶脹或龜裂。溫度超過60℃后,可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節(jié)油、礦物油及石蠟中;溫度高于100℃,可溶于四氫化萘。 由于聚乙烯分子中含有少量雙鍵和醚鍵,其耐候性不好,日曬、雨淋都會(huì)引起老化,需要加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。 加工特性 因LDPE、HDPE的流動(dòng)性好,加工溫度低,粘度大小適中,分解溫度低,在惰性氣體中高溫度300℃不分解,所以是一種加工性能很好的塑料。但LLDPE的粘度稍高,需要增加電機(jī)功率20%~30%;易發(fā)生熔體破裂,需增加口模間隙和加入加工助劑;加工溫度稍高,可達(dá)200~215℃。聚乙烯的吸水率低,加工前不需要干燥處理。 聚乙烯熔體屬于非牛頓流體,粘度隨溫度的變化波動(dòng)較小,而剪切速率的增加下降快,并呈線性關(guān)系,其中以LLDPE的下降最慢。 聚乙烯制品在冷卻過程中容易結(jié)晶,因此,在加工過程中應(yīng)注意模溫。以控制制品的結(jié)晶度,使之具有不同的性能。聚乙烯的成型收縮率大,在設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要考慮。 生產(chǎn)方法 聚乙烯按聚合壓力可以分為高壓法、中壓法、低壓法;按介質(zhì)來分可以分為淤漿法、溶液法、氣相法。 高壓法用來生產(chǎn)低密度聚乙烯,這種方法開發(fā)得早,用此法生產(chǎn)的聚乙烯至今約占聚乙烯總產(chǎn)量的2/3,但隨著生產(chǎn)技術(shù)和催化劑的發(fā)展,其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法就其實(shí)施方法來說,有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚乙烯,而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯,還可通過加共聚單體,生產(chǎn)中、低密度聚乙烯,也稱為線型低密度聚乙烯。各種低壓法工藝發(fā)展很快。中壓法僅菲利浦公司至今仍在采用,生產(chǎn)的主要是高密度聚乙烯。 高壓法 用氧或過氧化物等作引發(fā)劑,使乙烯聚合為低密度聚乙烯的方法。乙烯經(jīng)二級壓縮后進(jìn)入反應(yīng)器,在壓力100~300MPa、溫度200~300℃及引發(fā)劑作用下聚合為聚乙烯,反應(yīng)物經(jīng)減壓分離,使未反應(yīng)的乙烯回收后循環(huán)使用,熔融狀的聚乙烯在加入塑料助劑后擠出造粒。 所用聚合反應(yīng)器有管式反應(yīng)器(管長可達(dá) 2000m)和釜式反應(yīng)器兩種。管式法流程的單程轉(zhuǎn)化率20%~34%,單線年生產(chǎn)能力100kt。釜式法流程的單程轉(zhuǎn)化率20%~25%,單線年生產(chǎn)能力180kt。 低壓法 分淤漿法、溶液法和氣相法三種,除溶液法外,聚合壓力都在2MPa以下。一般步驟有催化劑的配制、乙烯聚合、聚合物的分離和造粒等。 ①淤漿法 生成的聚乙烯不溶于溶劑而呈淤漿狀。淤漿法聚合條件溫和,易于操作,常用烷基鋁作活化劑,氫氣作分子量調(diào)節(jié)劑,多采用釜式反應(yīng)器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經(jīng)閃蒸釜、氣液分離器到粉料干燥機(jī),然后去造粒(圖4)。生產(chǎn)過程中還包括溶劑回收、溶劑精制等步驟。采用不同的聚合釜串聯(lián)或并聯(lián)的組合方式,可以得到不同分子量分布的產(chǎn)品。 聚乙烯 ②溶液法 聚合在溶劑中進(jìn)行,但乙烯和聚乙烯均溶于溶劑中,反應(yīng)體系為均相溶液。反應(yīng)溫度(≥140℃)、壓力(4~5MPa)較高。特點(diǎn)是聚合時(shí)間短,生產(chǎn)強(qiáng)度大,可兼產(chǎn)高、中、低三種密度的聚乙烯,能較好地控制產(chǎn)品的性質(zhì);但溶液法所得聚合物分子量較低,分子量分布窄,固體物含量較低。 ③氣相法 乙烯在氣態(tài)下聚合, 一般采用流化床反應(yīng)器。催化劑有鉻系和鈦系兩種,由貯罐定量加入到床層內(nèi),用高速乙烯循環(huán)以維持床層流態(tài)化,并排除聚合反應(yīng)熱。生成的聚乙烯從反應(yīng)器底部出料(圖5)。反應(yīng)器的壓力約2MPa,溫度85~100℃。氣相法是生產(chǎn)線型低密度聚乙烯最主要的方法,氣相法省去了溶劑回收和聚合物干燥等工序,且比溶液法節(jié)省投資15%和操作成本10%。為傳統(tǒng)高壓法投資的30%,操作費(fèi)的1/6。因而得到了迅速發(fā)展。但氣相法在產(chǎn)品質(zhì)量及品種上有待進(jìn)一步改進(jìn)。 中壓法 用負(fù)載于硅膠上的鉻系催化劑,在環(huán)管反應(yīng)器中,使乙烯在中壓下聚合,生產(chǎn)高密度聚乙烯。 加工和應(yīng)用 可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工,廣泛應(yīng)用于制造薄膜、中空制品、纖維和日用雜品等。在實(shí)際生產(chǎn)中,為了提高聚乙烯對紫外線和氧化作用的穩(wěn)定性,改善加工及使用性能,需加入少量塑料助劑。常用的紫外線吸收劑為鄰羥基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是優(yōu)良的紫外線屏蔽劑。此外,還加入抗氧劑、潤滑劑、著色劑等,使聚乙烯的應(yīng)用范圍更加擴(kuò)大。 生產(chǎn)工藝 世界上擁有聚乙烯技術(shù)的公司很多,擁有LDPE技術(shù)的有7家,LLDPE和全密度技術(shù)的企業(yè)有10家,HDPE技術(shù)的企業(yè)有12家。從技術(shù)發(fā)展情況來看,高壓法生產(chǎn)的LDPE是PE樹脂生產(chǎn)中技術(shù)最成熟的方法,釜式法和管式法工藝技術(shù)均已成熟,這兩種生產(chǎn)工藝技術(shù)同時(shí)并存。國外各公司普遍采用低溫高活性催化劑引發(fā)聚合體系,可降低反應(yīng)溫度和壓力。 高壓法生產(chǎn)LDPE將向大型化、管式化方向發(fā)展。而低壓法生產(chǎn)HDPE和LLDPE,主要采用鈦系和絡(luò)系催化劑,歐洲和日本大多采用鈦系催化劑,而美國大多采用絡(luò)系催化劑。 世界上主要應(yīng)用的聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)共用11種,我國的PE生產(chǎn)工藝有8種。 (1)高壓管式和釜式反應(yīng)工藝 (2)三井化學(xué)低壓淤液法CX工藝 (3)BP氣相法Innovene生產(chǎn)工藝 (4)雪佛龍-菲利蒲斯公司雙環(huán)管反應(yīng)器LPE工藝 (5)北歐化工北星(Bastar)雙峰工藝 (6)低壓氣相法Unipol工藝 (7)巴賽爾聚烯烴公司Hostalen工藝 (8)Sclartech溶液法生產(chǎn)工藝 催化劑技術(shù):催化劑是PE工工藝關(guān)鍵部分,也是其技術(shù)開發(fā)的焦點(diǎn)。特別是1991年茂金屬催化劑在美國實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化,使得PE生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。 折疊工業(yè)現(xiàn)狀 日本旭化成化學(xué)購買陶氏化學(xué)的茂金屬催化劑專利Insite,采用淤漿法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)茂金屬高密度聚乙烯(mHDPE),牌號為Creolex。由于性能優(yōu)越,mPE1995年進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展以來,全球mPE樹脂的消費(fèi)量每年翻一番。預(yù)計(jì)到2010年,全球mPE產(chǎn)能將達(dá)到1700萬噸,其中:mLLDPE為700萬噸、mHDPE為600萬噸。 E催化劑已經(jīng)發(fā)展到第三代,日本三井化學(xué)和陶氏化學(xué)合作開發(fā)出新一代茂金屬(Post-metallocene)催化劑。與傳統(tǒng)茂金屬和Z-N型催化劑不同,該催化劑可使極性單體如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等與烯烴共聚,從而可用于開發(fā)具有粘結(jié)性、耐油性及氣體阻隔性能的全新聚烯烴樹脂。 我國非常重視PE生產(chǎn)技術(shù),PE生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新一直被列入國家技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目。針對國內(nèi)PE生產(chǎn)以氣相法工藝為主,產(chǎn)品牌號切換困難、過渡料多的問國內(nèi)PE生產(chǎn)企業(yè)紛紛開展了以現(xiàn)有聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)改造為依托,氣相法聚乙烯冷凝、超冷凝工藝和淤漿法聚乙烯外循環(huán)工藝的開發(fā)工作,并取得實(shí)效。 我國Uuipol工藝的大部分生產(chǎn)裝置已經(jīng)采用國產(chǎn)冷凝技術(shù)進(jìn)行了改擴(kuò)建,產(chǎn)量已經(jīng)超出裝置原設(shè)計(jì)能力120%~200%。 薄膜 廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜(見彩圖)。也可用擠出法加工成復(fù)合薄膜用于包裝重物。1975年以來,高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展,它的強(qiáng)度高、耐低溫、防潮,并有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜,其強(qiáng)度、韌性均優(yōu)于低密度聚乙烯,耐刺穿性和剛性也較好,透明性雖較差,仍稍優(yōu)于高密度聚乙烯。 中空制品 高密度聚乙烯強(qiáng)度較高,適宜作中空制品。可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器,或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。 管板材 擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高,適于地下鋪設(shè)。擠出的板材可進(jìn)行二次加工。也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料,作臺板和建筑材料(見建筑用高分子材料)。 雜品 用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、也可用于工業(yè)耐酸堿織物。已研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維(強(qiáng)度可達(dá)3~4GPa),可用作防彈背心,汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。人造花卉、周轉(zhuǎn)箱(見彩圖)、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等。制造結(jié)構(gòu)件時(shí)要用高密度聚乙烯。 聚乙烯改性 聚乙烯的改性品種主要有氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯和共混改性品種。 氯化聚乙烯 以氯部分取代聚乙烯中的氫原子而得到的無規(guī)氯化物。氯化是在光或過氧化物的引發(fā)下進(jìn)行的,工業(yè)上主要采用水相懸浮法來生產(chǎn)。由于原料聚乙烯的分子量及其分布、支化度及氯化后的氯化度、氯原子分布和殘存結(jié)晶度的不同,可得到從橡膠狀到硬質(zhì)塑料狀的氯化聚乙烯。主要用途是作聚氯乙烯的改性劑,以改善聚氯乙烯抗沖擊性能。氯化聚乙烯本身還可作為電絕緣材料和地面材料。 氯磺化聚乙烯 當(dāng)聚乙烯與含有二氧化硫的氯作用時(shí),分子中的部分氫原子被氯和少量的磺酰氯(-SO2Cl)基團(tuán)取代,就得到氯磺化聚乙烯。主要的工業(yè)制法為懸浮法。氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化學(xué)腐蝕、耐油、耐熱、耐光、耐磨和抗拉強(qiáng)度較好,是一種綜合性能良好的彈性體,可用以制作接觸食品的設(shè)備部件。 交聯(lián)聚乙烯 采用輻射法(X射線、電子射線或紫外線照射等)或化學(xué)法(過氧化物或有機(jī)硅交聯(lián))使線型聚乙烯成為網(wǎng)狀或體型的交聯(lián)聚乙烯。其中有機(jī)硅交聯(lián)法工藝簡單,操作費(fèi)用低,且成型與交聯(lián)可分步進(jìn)行,宜采用吹塑和注射成型。交聯(lián)聚乙烯的耐熱性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性及機(jī)械性能均比聚乙烯有較大提高,適于作大型管材、電纜電線以及滾塑制品等。 聚乙烯的共混改性 將線型低密度聚乙烯和低密度聚乙烯摻混后,就可用于加工薄膜及其他制品,產(chǎn)品性能比低密度聚乙烯好。聚乙烯和乙丙橡膠共混可制得用途廣泛的熱塑性彈性體。 茂金屬聚乙烯 茂金屬聚乙烯是一種新穎熱塑性塑料,是90年代聚烯烴工業(yè)最重要的技術(shù)進(jìn)展,是繼LLDPE生產(chǎn)技術(shù)后的一項(xiàng)重要革新。由于它是使用茂金屬(MAO) 為聚合催化劑生產(chǎn)出來的聚乙烯,因此,在性能上與傳統(tǒng)的Ziegler-Natta催化劑聚合而成的PE有顯著的不同。茂金屬催化劑用于合成茂金屬聚乙烯獨(dú)特的優(yōu)良性能和應(yīng)用,引起了市場的普遍關(guān)注,許多世界著名大型石化公司投入巨大人力、物力競相開發(fā)和研究,成為聚烯烴工業(yè)乃至整個(gè)塑料工業(yè)的熱門話題。 早期,茂金屬催化劑用于乙烯聚合只能得到分子量為2~3萬的蠟狀物,而且催化活性不高,沒有實(shí)用意義,因而沒有引起重視和推廣。直到1980年,德國漢堡大學(xué)Kaminsky教授發(fā)現(xiàn)用二茂基氯鋯(CP2ZrCl2)和甲基鋁氧烷(MAO)組合的共催化劑在甲苯溶液中進(jìn)行乙烯聚合,催化劑活性能高達(dá)106g-PE/g-Zr,反應(yīng)速度與酶反應(yīng)速度相當(dāng)。MAO是二甲基鋁和水在聚合體系以外條件下合成的高齊聚度甲基鋁氧烷。Kaminsky教授的發(fā)現(xiàn)給茂金屬催化劑研究注入了活力,吸引了眾多公司參與開發(fā)和研究,并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。1991年美國?松‥xxon)公司首次實(shí)現(xiàn)了茂金屬催化劑用于聚烯烴工業(yè)化生產(chǎn),生產(chǎn)出第一批茂金屬聚乙烯(mPE),其商品名是“Exact”。 茂金屬聚烯烴中以mPE的發(fā)展最快和較成熟,主要品種為線型低密度聚乙烯(LLDPE)和甚低密度聚乙烯(VLDPE)。mPE有兩個(gè)系列,一類是以包裝領(lǐng)域?yàn)橹饕繕?biāo)的薄膜用品級,另一類是以辛烯-1為共聚單體的塑性體,稱為POP(Polyolefine Plastmer)。mPE薄膜品級具有較低的熔點(diǎn)和明顯的熔區(qū),并且在韌性、透明度、熱粘性、熱封溫度、低氣味方面等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)聚乙烯,可用于生產(chǎn)重包裝袋、金屬垃圾箱內(nèi)襯、食品包裝、拉伸薄膜等。 茂金屬線型低密度聚乙烯消費(fèi)量占線型低密度聚乙烯總消費(fèi)量的15%左右,預(yù)計(jì)到2010年這一比例將達(dá)到22%。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上茂金屬聚乙烯年產(chǎn)量約為1500多萬噸,其中用于食品包裝領(lǐng)域的產(chǎn)品約占總消費(fèi)量的36%,非食品包裝約占47%,其他方面(醫(yī)藥、汽車和建筑等)約占17%。 聚乙烯在合成樹脂中產(chǎn)量最大、發(fā)展最快、品種開發(fā)最活躍,能否實(shí)現(xiàn)聚乙烯的高性能化,很大程度上取決于催化劑的性能。茂金屬催化劑具有優(yōu)異的催化共聚能力,它能使大多數(shù)共聚體與乙烯共聚,并且能夠使極性單體催化聚合,而使用傳統(tǒng)催化劑很難實(shí)現(xiàn);在環(huán)烯聚合方面,傳統(tǒng)催化劑只能開環(huán)聚合,而用茂金屬催化劑能雙鍵加成聚合。 因?yàn)樵S多發(fā)達(dá)國家紛紛采用茂金屬線型低密度聚乙烯替代常規(guī)的線型低密度聚乙烯,今后茂金屬線型低密度聚乙烯的年均消費(fèi)增長率將高于線型低密度聚乙烯,達(dá)到15%。未來發(fā)達(dá)國家線型低密度聚乙烯產(chǎn)量增長的近一半將來自于茂金屬線型低密度聚乙烯,預(yù)計(jì)美國市場茂金屬線型低密度聚乙烯需求量將增長至2009年的134萬噸。
世界各大PE生產(chǎn)企業(yè)大都已涉足茂金屬PE(mPE)生產(chǎn)領(lǐng)域,如陶氏化學(xué)、伊士曼、旭化成、阿托菲納、雪佛龍-菲利浦斯等公司。
GB-T1040——1992 塑料拉伸性能試驗(yàn)方法
GB-T1842——1980 聚乙烯環(huán)境應(yīng)力開裂試驗(yàn)方法
GB-T2918——1998 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境
GB/T5470——1985 塑料沖擊脆化溫度試驗(yàn)方法
GB-T6672——1986 塑料薄膜和薄片厚度的確定機(jī)械測量法
GB-T6673——1986 塑料薄膜與片材長度和寬度的規(guī)定
GB-T9352——1988 熱塑性塑料壓塑試樣的制備
GB-T13663-2000 給水用聚乙烯(PE)管材
GB-T13663.2-2005 給水用聚乙烯(PE)管道系統(tǒng) 第2部分 管件
1、高抗沖擊性
超高分子量聚乙烯的抗沖擊性和吸收沖擊能居塑料之首,無論是外力強(qiáng)沖擊,還是內(nèi)部壓力波動(dòng)都難以使其開裂。其沖擊力強(qiáng)度為尼龍66的10倍,聚氯乙烯的20倍,聚乙烯的4倍。特別是在低溫環(huán)境,其沖擊強(qiáng)度反而達(dá)到更高值。超高分子量聚乙烯的這種柔韌性為輸送系統(tǒng)提供了安全可靠的保障。
2、高耐磨性
在諸多管道材料中,超高分子量聚乙烯的摩擦系數(shù)最小,加之超高的分子鏈特別長,使得改性超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在輸送各種漿體時(shí)比鋼管、不銹鋼管高4-7倍,比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右,大幅度提高了管道的使用壽命。
3、抗腐蝕性
基于超高分子量聚乙烯是一種飽和分子團(tuán)結(jié)構(gòu),故其化學(xué)穩(wěn)定性極高,在一定溫度和濃度范圍內(nèi)能耐各種高腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及有機(jī)溶劑的侵蝕。
4、不結(jié)垢
超高分子量聚乙烯的自潤滑性和不粘附性,摩擦系數(shù)最小。特殊工藝生產(chǎn)的管道內(nèi)壁抗腐蝕、抗磨損、不結(jié)垢,因此流動(dòng)阻力很小,可長期保持流速和流量不減。其內(nèi)徑設(shè)計(jì)可比鋼管減小15.4%。
5、耐候性和抗老化性一方面,因?yàn)槌吖艿婪肿渔溨胁伙柡突蚝苌?分子量大;另一面,加為添加了優(yōu)質(zhì)改良劑,使得超高管道使用壽命大大超過了普通聚乙烯管道。使用60年左右,超高管道仍可保持70%以上的機(jī)械性能。
6、適溫性寬
可長期在-269℃到80℃的溫度下工作。
7、阻燃性
特殊行業(yè)用天防火環(huán)境,加入阻燃劑改性,特殊加工工藝制造,克服超高分子量聚乙烯本身可燃性,具有阻燃性能。
8、重量輕、安裝方便
本產(chǎn)品柔韌性好,能適應(yīng)各種地質(zhì)情況,可直接彎曲鋪設(shè);采用法蘭連接,無需襯墊片,連接快捷、簡便。
需求方面,作為聚乙烯主要消費(fèi)領(lǐng)域的塑料薄膜,由于其多應(yīng)用于終端消費(fèi)及運(yùn)輸環(huán)節(jié),其需求的增長與國內(nèi)整體經(jīng)濟(jì)形勢的發(fā)展關(guān)系較大,基本維持著略高于國內(nèi)GDP的增長,其增長勢頭穩(wěn)定,存在需求剛性。從軟包裝薄膜產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)來看,自2006年起平均以13%的速率遞增,也印證了塑料薄膜的穩(wěn)速增長。聚乙烯的另一個(gè)重要的消費(fèi)領(lǐng)域是塑料管材,它的產(chǎn)量也隨著我國城鎮(zhèn)化步伐加快、市政管道建設(shè)項(xiàng)目增加的實(shí)施不斷增加。未來幾年,城鎮(zhèn)供排水、燃?xì)夤艿?以及城市地下電力、通訊護(hù)套管道等市政用塑料管道仍將成為近幾年的發(fā)展重點(diǎn)。
行業(yè)問題
聚乙烯行業(yè)在穩(wěn)步的發(fā)展過程中,其行業(yè)本身存在的問題也不容小覷。我國是“少油缺氣富煤”的國家,但是石腦油制烯烴是我國烯烴產(chǎn)品傳統(tǒng)的主要生產(chǎn)方法,這勢必造成我國聚乙烯存在原料和成本壓力,并且在油價(jià)高企的情況下,裂解裝置開工將受限制。其次,我國石化企業(yè)的研發(fā)能力有限,產(chǎn)品多集中在通用料級別,而在高端專用料方面表現(xiàn)不足,這方面不得不依靠進(jìn)口。再者,當(dāng)前石化企業(yè)多采用定價(jià)或者是先掛牌延期結(jié)算的銷售策略,對于延期結(jié)算的模式由于成本未鎖定,使得貿(mào)易商無法發(fā)揮自己的靈活性,不得不跟著石化的指導(dǎo)價(jià)格確定售價(jià)。另外,產(chǎn)能和產(chǎn)業(yè)分布也不均,主要分布在華北、華東和華南三大區(qū),當(dāng)然這和我國的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān),也和便利的交通運(yùn)輸相關(guān)聯(lián),但不協(xié)調(diào)發(fā)展致使三大區(qū)市場過于飽和,也不符合國家大力促進(jìn)中西部地區(qū)發(fā)展的戰(zhàn)略。
與此同時(shí),下游塑料制品廠也面臨著諸多的問題,如行業(yè)中小企業(yè)眾多,總體裝備水平偏低、生產(chǎn)工藝落后、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、科技投入不足、創(chuàng)新能力不強(qiáng)、產(chǎn)品集約化程度低、行業(yè)區(qū)域發(fā)展不平衡、市場無序競爭、抵御風(fēng)險(xiǎn)能力偏弱等。除上述企業(yè)自身存在的問題外,中小企業(yè)發(fā)展同時(shí)面臨融資難、人工成本上升、原材料價(jià)格過快上漲等較為突出的問題。生產(chǎn)經(jīng)營難度加大,中小企業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境尚需改善。
十二五規(guī)劃中提出烯烴原料多元化,制定了煤制烯烴和頁巖氣的發(fā)展規(guī)劃。雖然這對改變我國的能源結(jié)構(gòu)有重大作用,但是仔細(xì)分析來看仍無法改變石腦油制烯烴的傳統(tǒng)地位。
我國再生聚乙烯行業(yè)起源于20世紀(jì)80年代,經(jīng)過二十年的發(fā)展,在2009年的時(shí)候,整個(gè)行業(yè)逐步進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期,但隨著市場經(jīng)濟(jì)的動(dòng)蕩,盈利水平下滑,行業(yè)發(fā)展面臨著很大的困境,受到多方面的制約:
1、原材料的制約。我國國產(chǎn)廢料回收率仍處于低位,而且回收都以走家串戶的方式,貨源質(zhì)量與供應(yīng)量均不穩(wěn)定。而作為塑料制品消費(fèi)大國,我國對進(jìn)口聚乙烯廢塑料的依存度依舊保持在30%以上,所以行業(yè)依舊面臨著原材料供應(yīng)的制約,急需回收體系的正規(guī)化。
2、技術(shù)的制約。聚乙烯廢塑料分揀費(fèi)用占處理加工費(fèi)用的三分之一,絕大部分從業(yè)人員為農(nóng)村富余勞動(dòng)力,專業(yè)水平有待提高。同時(shí)由于技術(shù)制約,再生聚乙烯顆粒質(zhì)量難以保證,初級、低級產(chǎn)品仍占很大比重,應(yīng)用領(lǐng)域受限,尤其是高端產(chǎn)品的空間占有量狹小。
3、集群化差。由于產(chǎn)業(yè)集中度不高,導(dǎo)致污水處理等相關(guān)設(shè)備體系不健全,政策監(jiān)管難發(fā)力,行業(yè)呈現(xiàn)無序化發(fā)展。
4、政策的制約。我國再生塑料行業(yè)缺乏鼓勵(lì)行業(yè)發(fā)展的完善的稅收管理和輔助政策。雖然作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的的重要產(chǎn)業(yè),但事實(shí)上再生聚乙烯產(chǎn)業(yè)在某種程度上處于政策失靈和市場失靈的中間地帶,得不到支持。反而成了環(huán)保嚴(yán)厲打擊對象,某些政策和實(shí)際生產(chǎn)其實(shí)有漸行漸遠(yuǎn)的趨勢。
5、認(rèn)知理念差。社會(huì)對塑料再生的環(huán)保理念認(rèn)知度不高,媒體輿論對再生聚乙烯行業(yè)發(fā)展存在偏見,行業(yè)發(fā)展模糊。如今年的連云港“洋垃圾”事件,澄海玩具事件,媒體對此都采取了一刀切。
多元化
煤制烯烴是指以煤為原料合成甲醇后再通過甲醇制烯烴的技術(shù)。烯烴的巨大需求量、煤炭的價(jià)格優(yōu)勢和石油資源的緊缺,使煤制烯烴項(xiàng)目極具市場競爭力,是實(shí)現(xiàn)我國煤代油能源戰(zhàn)略,保證國家能源安全的重要途徑之一。據(jù)了解,未來幾年有將近20套煤制烯烴項(xiàng)目計(jì)劃投建,但是煤化工是資源密集、技術(shù)密集、資金密集的大型產(chǎn)業(yè),裝置必須建在原料產(chǎn)地且對水資源用量極大,技術(shù)方面仍不成熟。同時(shí)十二五期間國家節(jié)能減排目標(biāo)較2010年下降17%,而煤制烯烴從開采煤炭到生產(chǎn)對環(huán)境污染都相當(dāng)嚴(yán)重,且國家準(zhǔn)入門檻也逐步提高,能源稅改革也表現(xiàn)了石化行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的迫切性。綜合來看,煤制烯烴能否對聚乙烯行業(yè)發(fā)展帶來沖擊和替代,均需要進(jìn)一步考量觀察。
2012年3月,國土資源部在“頁巖氣十二五規(guī)劃”中公布我國頁巖氣可采資源量為25萬億立方米,雖然較之前EIA公布的數(shù)據(jù)略有減少,但我國的頁巖氣儲(chǔ)量仍居世界第一位。我國頁巖氣資源豐富,技術(shù)基礎(chǔ)和商業(yè)化條件較好,一旦政策到位,我國在借鑒美國頁巖氣開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)之后,結(jié)合本國資源和各方面條件,發(fā)展有中國特色的頁巖氣產(chǎn)業(yè),有望成為新的產(chǎn)業(yè)增長點(diǎn)。
由于頁巖氣滲透率非常低,采收率在10%-20%,因而開發(fā)技術(shù)要求較高。國土資源部要求一是扎實(shí)做好資源評價(jià)工作,摸清我國頁巖氣資源家底;二是加大科研攻關(guān)力度,形成適合我國地質(zhì)條件的頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù),并實(shí)現(xiàn)頁巖氣重大裝備自主生產(chǎn)制造;三是制定頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策,明確行業(yè)準(zhǔn)入門檻和標(biāo)準(zhǔn),形成有序競爭的頁巖氣發(fā)展格局;四是加大政策支持力度,推進(jìn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在規(guī)劃中要明確部門分工,形成工作合力,使規(guī)劃目標(biāo)、任務(wù)落到實(shí)處。
結(jié)構(gòu)變化
生活水平的提高使得人們對包裝材料的功能和多樣化要求提高,比如保鮮膜、阻氣阻光膜、選擇性滲透膜、抗菌膜和印刷膜等,未來PE對于薄膜行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏蛹?xì)化。
雖然我國耕地面積多年來呈減少趨勢,但是18億畝的紅線不可逾越。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,中高端農(nóng)膜需求量逐漸增大,高性能、薄型化、多功能農(nóng)膜需求增長較快。但農(nóng)膜生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、地域分布分散,高檔生產(chǎn)企業(yè)較少。后期農(nóng)膜市場的規(guī)范化迫在眉睫,未來農(nóng)膜生產(chǎn)將向著集中化的方向發(fā)展,高端農(nóng)膜的生產(chǎn)應(yīng)用開發(fā)也將對PE技術(shù)革新提出新的要求。
管材主要用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。從PE管材企業(yè)現(xiàn)狀來看,業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍存在產(chǎn)品雷同、新產(chǎn)品開發(fā)緩慢、原料主要依賴進(jìn)口的問題。企業(yè)需進(jìn)一步加大研發(fā)力度,細(xì)分市場,并拓展應(yīng)用領(lǐng)域,唯有如此才能在產(chǎn)品應(yīng)用方面達(dá)到更高的層次,從而獲取更多收益。雖然整體管材行業(yè)存在著一些問題,但是我國十二五計(jì)劃對于加速農(nóng)村改造、農(nóng)村城鎮(zhèn)化、廉租房、經(jīng)濟(jì)適用房的建設(shè)等要求還是會(huì)在一定程度上提升市場對于管材原料的需求,后期管材料的市場前景依然明朗。
電纜行業(yè)的發(fā)展與我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,特別是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。隨著電網(wǎng)建設(shè)的加快,特別是特高壓工程的投入建設(shè),對電線電纜料的需求將增加;其次,我國消費(fèi)電子和微電子產(chǎn)業(yè)仍將快速發(fā)展;再次,我國3G產(chǎn)業(yè)在興起,且寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將加速,電纜行業(yè)發(fā)展前途光明。
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