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HDPE一般指高密度聚乙烯
高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，簡稱為“HDPE”），是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。PE具有優良的耐大多數生活和工業用化學品的特性。
HDPE是一種結晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒，熔點約為130℃，相對密度為0.941~0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學穩定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好。介電性能，耐環境應力開裂性亦較好。熔化溫度120~160℃。對于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200~250℃之間。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產品，無毒、無味，密度在0.940～0.976 g/cm3范圍內；結晶度為80%～90%，軟化點為125～135℃，使用溫度可達100℃；硬度、拉伸強度和蠕變性優于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些；化學穩定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐環境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會使其性能下降，所以，樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低，這一點應用時要注意。
HDPE的生產技術有3種，即漿液聚合，氣相聚合和溶液聚合。
1、漿液聚合法
淤漿法技術是將乙烯與脂肪烴溶劑混合，生產的聚合物懸浮于溶劑中，生產過程中壓力、溫度較低，漿液聚合是生產HDPE主要方法，漿液法工業化時間早，工藝技術成熟，使用漿液法生產技術主要有Hostalen、Phillips、Irmovene S、Equistar、Borieas、cx、Equistar等，漿液法根據反應器形式可以分為攪拌釜式和環管反應器2種。
(1)攪拌釜式漿液聚合
攪拌釜式漿液聚合典型代表為Basell公司的Hostalen技術和三井油化公司的CX技術，Hos．talen技術采用Hoeehst公司首創的攪拌釜工藝，使用雙反應器，可以進行串聯和并聯使用，該工藝中，聚合反應溶劑為正已烷，催化劑為高活性z—N催化劑，乙烯和氫氣混合后進入第一反應器，與催化劑混合發生聚合反應，反應器內聚合物以淤漿形式懸浮在己烷中，聚合溫度約為80℃ ，聚合壓力小于10 bar，此工藝可以生產產品密度范圍為0．942～0．965 g／cm3，熔融指數范圍為0．2～80，共聚單體為丙稀和丁烯一1，生產傳統HDPE和雙峰HDPE，高密度管材性能優異，適合制作受壓管材，達到PE100+。淤漿法釜式反應器連續聚合工藝的特點是：操作壓力和操作溫度低；雙釜反應器可通過采用并聯及串聯不同的形式生產單峰及雙峰產品；工藝操作彈性高，產品牌號轉換快，對原料純度要求不高；共聚單體采用丙烯，1一丁烯；采用已烷作溶劑，回收單元簡單。目前該方法被上許多生產廠家采用。該工藝的特點是聚合在惰性烴稀釋劑中進行的。
工藝流程為：將聚合乙烯（乙烯99.9%，乙烷0.1%）送入干燥器后與由正己烷組成的循環稀釋劑一起再進入釜式反應器，催化劑采用載體上含有鈦和錳、三乙基鋁為助催化劑的牌號。加入少量的氫控制分子量，聚合反應形成的是聚乙烯顆粒，反應溫度為90℃，壓力為1.8MPa，反應可分兩步在兩個聚合釜中進行，生產的濃度為34%（質量分數）的淤漿固體，單體轉化率可達97%。聚合物從第二反應器流出閃蒸至壓力0.14MPa，閃蒸出來的未反應的乙烯、排出物中的乙烷及2%的環己烷稀釋劑經兩次壓縮冷卻到2.5MPa，去氣提塔將乙烷回收去再循環中。閃蒸后留下來的淤漿經離心分離回收大部分稀釋劑，固體濾餅送至干燥器中將揮發組分含量降至5%（質量分數）左右。該干燥器是以氮氣保護做閉合循環進行操作的。干燥出來的聚合物末送至流化床干燥將所有烴稀釋劑除去、干燥后聚合物顆粒送到混煉工段加入各種添加劑，然后造粒。
(2)環管反應器工藝
環管反應器工藝的典型代表是Phillips公司的Phillips工藝和INNOS公司的InnoveneS工藝。Phillips工藝以異丁烷為稀釋劑，采用鉻系催化劑，催化劑在使用前要進行活化，活化后的催化劑末在氮氣保護下與高純度的異丁烷形成催化劑淤漿，然后進入環管反應器，原料乙烯單體經過精制后，與氫氣、共聚單體己烯一1進行預混合然后注入環管反應器，乙烯在催化劑的作用下生成聚乙烯。軸流泵保持反應器內物料的高速流動和非常均勻地混合，反應熱由夾套冷卻水均勻地撤出。本工藝生產MI范圍為0．1 5—1 00，密度0．936—0．972 g／cm3。環管反應器工藝的特點是：設備較少，流程短，投資成本低；不產生蠟和齊聚物，不粘壁；料形狀好，易于輸送；反應熱依靠反應器夾套冷卻水取出，撤熱容易,調整方便；原料要求較高，需凈化；共聚單體采用己烯；采用異丁烷作溶劑，易于脫出殘留溶劑。
其工藝流程為：新鮮的聚合級乙烯在干燥后將配制分子量調節劑氫，防凍劑和循環稀釋劑異丁烷混合后送入多環管連續流程反應器中，并將催化劑補充異丁烷充入反應器內。反應溫度為106.7攝氏度，壓力為3.9MPa。聚合物和稀釋劑余漿借助軸流泵在6m/s的速度下通過環管反應器。反應器夾套中的水冷卻控制反應溫度，聚合物固體由環管反應器中豎式沉降口排出。從而使淤漿濃度可達到55%，轉化率為98%—99%。聚合物排出后去閃蒸將異丁烷及殘余單體排出到稀釋劑回收裝置中。其他固體聚合物與添加劑混合并造粒。
2、氣相聚合法
氣相聚合法（氣相流化床法）工藝典型代表為DOW化學公司的univation技術和INNOS公司的Innovene技術univation技術工藝采用低壓氣相流化床反應器，采用z／n催化劑及鉻系催化劑，凈化的原料注入反應器，在催化劑貯作用下產生聚合反應，反應在85～110�！�=．壓力為2．41 MPa下進行，乙烯單程轉化率約為1％ ～2％ ，反應熱的撤除主要通過循環物流的冷卻，生產產品MI范圍為0．01～150，密度范圍為0．915～0．970 g／cm3。氣相流化床聚合反應工藝的特點是：操作壓力低，溫度低；可生產全密度聚乙烯；催化劑體系包括鈦系、鉻系；茂金屬催化劑，對原料純度要求高，所有原料均要精制：不需用溶劑，能耗低，維修和運行費用低。生產工藝是：干燥的單體與氫氣一道加到反應器系統中，原料加進一個大循環蒸汽流回路，并通過氣體分配由進入大型流化床反應器的底部，根據設計反應器原料有69.57%乙烯（乙烯含量為99.9%，0.1%為乙烷）、10.43%氫、7.56%乙烷和12.44%氮。這一原料氣組成生產出來額產品具有8g/10min的熔體指數和0.964g/cm3的密度。催化劑由三氯化鈦和四氫呋喃為促進劑的二氧化鎂混合物，助催化劑為三乙基鋁。催化劑以固態形式同氮氣一道從不痛反應器部位進入器內。操作溫度為105℃，具體溫度根據產品牌號定。反應器操作壓力為2.0MPa，反應氣體從反應的頂部出來經旋風分離器講含有固體物末的催化劑分離出來送回反應器去。然后從旋風分離器出來的氣體經壓縮和循環冷卻器后循環至反應器底部。反應器排料通過一氣閘系統間歇地將產品顆粒送到料罐。進入出料罐的部分氣體經上部的緩沖罐、過濾器、氣體冷卻器、分離罐進入壓縮機循環系統。聚合物從出料罐下部出來進入吹洗罐及后處理系統中去。后處理系統包括向聚合物加入各種添加劑、熔融、造粒及包裝。
3、溶液聚合法
溶液聚合法將乙烯溶解于溶劑中，反應生成的聚合物溶解于溶劑中，典型代表為NOVA公司的Sclairtech工藝，DOW 化學公司的DOW 工藝和DSM公司的Compact工藝。Sclairtech工藝為溶液聚合工藝，乙烯原料經過分子篩脫出雜質后，與溶劑及共聚單體進行混合后進人反應器，在催化劑作用下產生聚合反應，聚合反應在溫度160～200。【=，壓力80 bars條件下進行，通過多反應器、高強度混合，高效Z／N催化劑的作用下，控制產品的結構，生產產品MI范圍為0．2～150，密度范圍為0．905～0．970 g／cIn3。溶液聚合反應工藝的特點是：原料要求較低，不需要特殊的精制；反應器停留時間短，聚合反應速度快產品切換快；采用溶劑，反應穩定，反應器不結垢；裝置開停工易于操作；轉化率高，乙烯的單程轉化率為95％，總利用率為98．5％。未反應的乙烯返回到乙烯裝置精制。
又稱為中壓溶液法是溶液法的一種類型，這里還包括絕熱低壓法和冷卻低壓法。中壓溶液法的乙烯單體轉化率可高達95%，用環己烷作為乙烯稀釋劑。三乙基鋁，四氧化鈦和氧氨化釩為催化劑。反應器為攪拌釜式反應器，反應器壓力為10.3MPa，溫度為300℃。從反應釜出來的物料去分離器進行閃蒸，閃蒸壓力至0.9MPa，其中90%的溶劑和殘余乙烯被蒸發并從聚合物中分離出來。再經過第二次閃蒸分離，閃蒸壓力至0.12MPa，這些蒸汽的熱量在回收后冷卻至49℃，經壓縮機送往氣體塔。氣體塔中輕組分從塔頂壓縮機至乙烯分餾塔。氣提塔的釜液送往重質尾餾分分餾塔分離重餾分作廢物處理，塔頂餾分連同乙烯分餾塔塔底部分液一塊去催化劑制備。另外，被閃蒸分離出來的65%（質量分數）聚合物混煉熔融擠出做后處理。
結語：
漿液法工藝生產HDPE成熟，產品性能優異，雙峰PE產品具有良好的力學性能，便于加工，在薄膜、管道吹塑成型、注射成型、電線電纜等領域均有廣泛的用途，可以做出PE高強度級別的管材牌號，但此方法工藝流程長，有溶劑回收單元，還產生部分低聚物蠟。溶液法工藝生產的HDPE生產流程較長，高溫高壓，生產產品及投資方面均不具有優勢，氣相法工藝生產的HDPE產品在高強度薄膜和通訊電纜料方面有一定特色，投資方面具有優勢；從高密度聚乙烯的生產看，淤漿法裝置具有一定優勢，特別是吹塑、薄膜和管材等產品性能優異，近10年新建的HDPE裝置中，約有70％的能力采用該工藝。盡管氣相法裝置在注塑料生產中具有成本較低的優勢，但在中空、管材等產品上卻不具有競爭力。特別是在雙峰產品中，淤漿法成功實現了商業化，而氣相法仍在研究之中。
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各種等級HDPE的獨有特性是四種基本變量的適當結合：密度、分子量、分子量分布和添加劑。不同的催化劑被用于生產定制特殊性能聚合物。這些變量相結合生產出不同用途的HDPE品級；在性能上達到最佳的平衡。
這是決定HDPE特性的主要變量，雖然被提到的4種變量確實起到相互影響作用。乙烯是聚乙烯主要原料，少數的其它共聚單體，如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯，也經常用于改進聚合物性能，對HDPE，以上少數單體的含量一般不超過1％－2％。共聚單體的加入輕微地減小了聚合物的結晶度。這種改變一般由密度來衡量，密度與結晶率呈線性關系。美國一般分類按ASTM D1248規定， HDPE的密度在 0．940g／。C以上；中密度聚乙烯（MDPE）密度范圍0．926～0．940g／CC。其它分類法有時把MDPE歸類于HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的剛度，良好的防滲透性和最高的熔點，但一般具有很差抗環境應力開裂（ESCR）。ESCR是PE抗由機械或化學應力所引起的開裂性的能力。更高的密度一般改進了機械強度性，例如拉伸強度、剛度和硬度；熱性能如軟化點溫度和熱變形溫度；防滲透性，如透氣性或水蒸氣透過性。較低的密度改進其沖擊強度和E－SCR。聚合物密度主要是受共聚單體加入的影響，但較少程度也受分子量影響。高分子量百分數使密度略有降低。例如，在一個較寬分子量范圍內均聚物具有不同的密度。
PE最通常的生產方法是通過淤漿或氣相加工法，也有少數用溶液相加工生產。所有這些加工過程都是由乙烯單體、a-烯烴單體、催化劑體系（可能是不止一種化合物）和各種類
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