全密度二裝置單絲專用樹(shù)脂的研制生產(chǎn)

王建軍（中國(guó)石油大慶石化分公司塑料廠全密度二車間，黑龍江 大慶 163714）

聚乙烯單絲成型加工是PE樹(shù)脂熔融后，經(jīng)噴絲板擠出，單絲再經(jīng)二次熱拉伸、冷卻等工藝卷曲成型。對(duì)PE原料的熔體流動(dòng)速率要求以0.8-1.2g/10min較好。聚乙烯單絲特點(diǎn)是重量輕、強(qiáng)度高、低溫韌性好、成型方便等，可用于防護(hù)網(wǎng)、漁網(wǎng)、繩纜等。隨著我國(guó)的漁網(wǎng)養(yǎng)殖、工業(yè)建筑等行業(yè)的需求量增加，市場(chǎng)前景好。

大慶乙烯石化塑料廠全密度二套聚乙烯(FDPE)裝置采用低壓氣相法生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)上主要原料為乙烯，共聚單體為1-丁烯，分子量調(diào)節(jié)劑為氫氣，聚合反應(yīng)發(fā)生在氣相流化床反應(yīng)器中，原料經(jīng)聚合生成粉末狀PE，經(jīng)脫氣后，加入專用顆粒狀復(fù)合助劑，后經(jīng)雙螺桿擠壓造粒，生產(chǎn)不同牌號(hào)的PE顆粒樹(shù)脂。針對(duì)現(xiàn)有裝置特點(diǎn)和用戶需求，我們研制生產(chǎn)單絲專用樹(shù)脂，產(chǎn)品牌號(hào)為DGDA6094，產(chǎn)品在大慶光明漁網(wǎng)廠進(jìn)行單絲加工應(yīng)用試驗(yàn)，生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，單絲的斷裂強(qiáng)度、線密度、結(jié)節(jié)強(qiáng)度等滿足用戶要求。

1 技術(shù)指標(biāo)的確定

通過(guò)分析國(guó)外同類牌號(hào)產(chǎn)品指標(biāo)、研究國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求并剖析同類最好單絲樹(shù)脂（牌號(hào)為5000S熔體流動(dòng)速率為0.7-1.3;密度為0.948-0.954g/cm3），我們確定了目標(biāo)產(chǎn)品DGDA6094的技術(shù)指標(biāo):熔體流動(dòng)速率為0.8-1.2g/10min，密度為0.950-0.953g/cm3，拉伸屈服應(yīng)力≥21MPa，拉伸斷裂應(yīng)變≥500%。

2 助劑配方的確定

為了限制并延緩單絲產(chǎn)品的老化降解，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，保持PE單絲力學(xué)性能和抗老化性能，保證產(chǎn)品質(zhì)量，添加大慶乙烯石化現(xiàn)有單絲（5000S）產(chǎn)品的復(fù)合顆粒狀助劑，該助劑配方包括主助抗氧劑1010、硬脂酸鈣、輔助抗氧劑168等。

3 工業(yè)化生產(chǎn)

3.1、工藝路線

FDPE裝置由聚合、原料精制、脫氣、排放氣回收、混煉造粒、成品包裝等生產(chǎn)工段。其中聚合工段在氣相流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)物通過(guò)壓縮機(jī)連續(xù)循環(huán)，循環(huán)氣流經(jīng)流化床，使床層流化并帶走反應(yīng)聚合熱，并通過(guò)循環(huán)氣冷卻器循環(huán)撤走反應(yīng)熱。原料精制工段除掉原料中CO、甲烷等有害雜質(zhì)，保護(hù)催化劑的活性，也保證反應(yīng)操作變得平穩(wěn)。排放氣回收工段回收共聚單體等，以降低生產(chǎn)成本，提高聚合單體的利用率。最后基礎(chǔ)樹(shù)脂經(jīng)脫氣、加入專用顆粒狀復(fù)合劑后，進(jìn)入造粒工段，在成品包裝工段完成出廠包裝。

3.2、生產(chǎn)原料

單絲樹(shù)脂DGDA6094生產(chǎn)原料為乙烯(C2H4純度≥99.9%)、1-丁烯(純度≥99.0%)、氫氣(純度≥95.0%)三種。

3.3、生產(chǎn)條件:在反應(yīng)溫度/90-106℃；反應(yīng)壓力/1.7-2.5MPa；乙烯分壓/0.6-1.4MPa；顆粒水溫度/50-70℃；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速/620(r·min-1)等生產(chǎn)條件下，進(jìn)行穩(wěn)定生產(chǎn)。其中PE粉末在流化床中平均停留時(shí)間為2-8h，由反應(yīng)器間歇排出，PE產(chǎn)品熔體流動(dòng)速率（MI）由聚合反應(yīng)溫度和氫氣加入量控制。

3.4、生產(chǎn)應(yīng)用:2013年5月FDPE裝置工業(yè)化生產(chǎn)11個(gè)批次，總計(jì)5094噸DGDA6094產(chǎn)品，所有批次產(chǎn)品均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。2013年5月新產(chǎn)品DGDA6094在黑龍江大慶光明漁網(wǎng)公司采用SJ-45塑料擠出機(jī)進(jìn)行了單絲生產(chǎn)加工。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程正常，無(wú)斷絲發(fā)生，加工生產(chǎn)出的單絲潔白，表面光潔，線密度、斷裂強(qiáng)度等與HDPE5000S相當(dāng)，滿足用戶要求。

4 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)有大慶石化FDPE裝置，采用現(xiàn)有裝備和原料，可以工業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)單絲產(chǎn)品。經(jīng)實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定，具體的操作壓力、溫度可控，生產(chǎn)控制和操作等具有一定難度、但可穩(wěn)定操作。從樹(shù)脂產(chǎn)品質(zhì)量分析，產(chǎn)品的力學(xué)性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。從單絲質(zhì)量分析，達(dá)到國(guó)內(nèi)最好單絲的質(zhì)量水平，滿足用戶特殊要求。

[1]中國(guó)石油化公與銷售分公司，中國(guó)石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及加工應(yīng)用[M].石油工業(yè)出版社:石油工業(yè)出版社，2007:11;20-80.

[2]洪定一，塑料工業(yè)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1991:458-568.

[3]石建高、王魯民、湯振明，漁用高輕度聚乙烯單絲的耐老化性研究[J].海洋科學(xué)，2006年第30卷，第六期，6:11。