北星双峰工艺介绍

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2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页1中国石油化工集团公司技术交流会2004年3月24日Borstar®PE北星双峰聚乙烯技术领先的王牌2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页2内容页数北欧化工公司介绍以及西欧聚乙烯市场的发展趋势3-11北星双峰聚乙烯产品的机遇12-51北星双峰聚乙烯工艺过程经济性52-58北星双峰聚乙烯催化剂59-62北星双峰高级工艺过程控制63-68北星双峰聚乙烯工艺技术以及健康/安全/环保69-85目录2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页3北欧化工公司介绍2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页4北星双峰–通向未来之路为什么自主拥有这项技术为什么采用北星双峰技术?客户需要新技术分子量分布为单峰或多峰产品范围宽2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页5北星双峰聚乙烯投产于1995年芬兰北星双峰聚丙烯于2000年投产奥地利北星双峰聚乙烯技术的发展历程聚乙烯催化剂聚丙烯催化剂北星双峰中试装置Cr和齐格勒纳塔催化剂研究北欧化工高密度聚乙烯比利时2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页6为了稳固在欧洲高性能产品市场上的领先地位,北欧化工公司认真分析了市场上所有可进行转让的专利技术低压气相工艺+韧性–-挤出工艺性能+机械强度线性低密度聚乙烯低压淤浆环管气相工艺+刚性–挤出工艺性能+机械强度高密度聚乙烯高压管式或高压釜式工艺机械强度和挤出工艺性能低密度聚乙烯采用技术性能分子量分布聚合物但是昀终选择了北星双峰聚乙烯技术–以满足客户现在和未来的需要!北星双峰聚乙烯工艺+韧性各种性能之+机械强度间的完美平+刚性衡和优异的挤出性能线性低密度聚乙烯中密度聚乙烯高密度聚乙烯采用技术性能分子量分布聚合物2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页7北星双峰技术…带来产品性能之间的完美平衡根据客户要求定量控制分子结构是北星双峰聚乙烯技术的重要里程碑分子量(=聚合物链长)%冲击强度降低、渗移、味道、挤出时产生气体和刺激气味耐环境应力开裂和抗蠕变性能机械强度加工性能刚性挤出时的熔体强度本体双峰普通单峰2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页8创造价值–通过让用户更加满意来实现用户要求聚合物原料具有:挤出性能好质量均一稳定性好使用性能好如果聚合物原料生产商有能力根据客户需要来定量控制聚合物的性能,那么聚合物原料生产商就应当因此得到更高的回报!问题的关键在于:高分子量=强度高优化共聚单体分布=长期性能的强度好正确数量的低分子量分子=挤出工艺性能好2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页9西欧聚乙烯薄膜市场的发展趋势在食品包装领域,消费者对于食品质量的安全倍加关注=因此要求食品包装的密封性好多层共挤技术具有极好的发展趋势,由于北星双峰聚乙烯在强度和加工性能方面的完美结合,因此被广泛应用于与低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的多层共挤。食品包装和消费品包装领域的增长强劲=这些极具吸引力的领域,要求包装具有很好的透明度(通常采用多层共挤来实现)小包装袋替代包装瓶:洗涤剂用的可再灌装包装袋等,自立袋已经很普遍不同的手提购物袋–•服装用的消光印刷袋•食品店中的高光印刷袋(通常与高光面层共挤或印刷上光)工业包装=薄膜厚度可以降低同时又保持原有的性能=减厚!(例如重包装袋厚度可以从150/140微米减薄到130微米)2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页10西欧聚乙烯吹塑和注塑市场的发展趋势耐环境应力开裂性能好制品减重/低膨胀高刚性与高抗冲击性能之间的平衡制成品的视觉效果好加工时的产量高吹塑用高密度聚乙烯未来产品的要求单一规格替代目前的多种规格加工性能好、成本低特别对于SHMW中高分子量注塑用高密度聚乙烯98%用于生产周转箱抗冲击性能周转箱和托盘的堆码性能未来产品的要求更高的耐环境应力开裂性能(对于塑料托盘和桶)更好的加工性能–流动更好–循环时间更短–回收利用性能好生产成本更低2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页11西欧聚乙烯管材料和电线电缆料市场的发展趋势管材料提高燃气输送的安全性–出于公共安全的原因,聚乙烯塑料管早已基本取代了铸铁管降低水管的安装费用–聚乙烯在中、大管径(180-1000mm)管道方面得到日益广泛的应用,小口径管道已广泛采用聚乙烯塑料管降低自来水在输送过程中的损耗–聚乙烯和其他聚合物正在逐渐替代原有材料电线电缆成本/健康/安全/环保–聚乙烯在电缆护套和动力电缆应用方面替代聚氯乙烯安装铺设成本低–市场对韧性好同时更加坚硬的聚乙烯的需求量在大幅度增加因为采用上述原料作为外护套的电缆不易受到电缆沟槽中的沙子的损坏2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页12北星双峰聚乙烯产品2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页13960950940930920910密度熔流率21103020薄膜吹塑注塑405060708090100200300400500600管材北星双峰聚乙烯的灵活性–现有产品电线电缆2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页14MFR2MFR21510152530201960950940930920910密度FB2230FB2310FB1460FB1550FB4230Borstar®北星双峰薄膜料产品系列-2004市场推广商业化产品双峰HDPE双峰LLDPE熔流率技术产品加工工艺线性低密度应用2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页15加工性能落镖冲击性能纵向撕裂横向撕裂刚性挺度拉伸强度热粘强度FB2230LDPEC4LLDPEFB2230与LDPE和C4LLDPE标尺为0-100%2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页16不好010好4现有C4LLDPE窄分子量分布短链分支茂金属窄分子量分布中长链分支茂金属普通LDPE,掺混LD/LLD:70/30双峰LLDPEBorstar®双峰分布长链分支茂金属普通聚乙烯改进型聚乙烯不同树酯的相对加工性能数据来源:Nexant(ChemSystems)技术产品加工工艺线性低密度应用2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页17BorstarFB2230/FB4230/FB2310加工性能膜泡稳定性热粘力牵伸比拉伸率落镖冲击屈服应力拉伸强度正割模量LDPEC6/C8LLDPEMDPE/HDPE各种性能之间完美的平衡2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页18050100150200250300350400450C8-LLDFG5190FA5225FB2230FB2310FL1390Dartdrop[g/50]落镖冲击性能,40µm薄膜C4-LLDLDPE0,9北星双峰北星双峰MD(单峰939)技术产品加工工艺线性低密度应用落镖冲击强度2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页190102030405060C8-LLDFG5190FA5225FB2230FB2310FL1390Tensilestrengthatbreak[MPa]断裂拉伸强度C4-LLDLDPE(0,9MI)北星双峰北星双峰MD(单峰939)横向纵向技术产品加工工艺线性低密度应用断裂拉伸强度2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页20-20°C下的落镖冲击性能,70µm薄膜0100200300400500FB22307%EBA3%EBAC8-LLDPEC4-LLDPELDPE(0.3)Dartdrop(g)技术产品加工工艺线性低密度应用落镖冲击性能(克)2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页21北星双峰高密度聚乙烯与单峰高密度聚乙烯在薄膜方面应用的比较北星双峰高密度聚乙烯的抗冲击强度比单峰高密度聚乙烯高出2-3倍用北星双峰高密度聚乙烯制成的薄膜即使在高速挤出的情况下,仍保持原有的机械强度北星双峰高密度聚乙烯特别适合于生产厚度较薄的薄膜,并且适合于高速挤出落镖强度(g)和产量,内部比较Alpine薄膜生产线,∅65mm挤出机,模口160x1.5mm,吹胀比1:4,机颈=8x模口直径北星双峰其它双峰单峰技术产品加工工艺线性低密度应用2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页22北星双峰聚乙烯的成功案例“LDPE”手提袋客户挤出薄膜厚度为30–32微米,意味着比原规格减厚20%客户的生产稳定性得到了显著提高,达5-10%FB2310替代“Phillips型中密度聚乙烯”客户原来使用北欧化工的FL1390和Fina的中密度料。目前已全部改用北星双峰FB2310,主要原因是:•抗冲击性能和抗穿刺强度得到显著改善•在共挤膜时的撕裂平衡性能得到显著改善•生产稳定性高/无膜泡破裂技术产品加工工艺线性低密度应用2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页23北星双峰聚乙烯的成功实例家用成卷的深冷包装袋用户将8种采用不同配方原料生产的25µm成卷的深冷包装袋,送到超市的实验室模拟现实生活的真实条件进行全面试验由于FB2230在-20°C时的良好性能,因此被选中用于生产这种家用成卷的深冷包装袋越来越多的超市转向这种用FB2230生产出的深冷包装袋用户昀终受益:产量高和生产稳定原料在快速包装线上的性能也非常好技术产品加工工艺线性低密度应用2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页2402468101214161820FG5190FB2230FB2310FL1390FL1500FB1460雾度[%]020406080100120光泽度共挤膜的光学性能(LD/芯层/LD)FB2230和FB2310在共挤膜时具有很好的光学性能芯层原料技术产品加工工艺线性低密度应用2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页25吹塑及注塑产品Pechiney化妆品软管图片,目前采用的是MB7541典型的小中空容器:2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页26北星双峰高密度聚乙烯与单峰高密度聚乙烯在吹塑方面应用的比较在相同的堆载强度下,双峰高密度聚乙烯的耐环境应力开裂性能比单峰聚乙烯高出3至4倍和单峰型相比,双峰高密度聚乙烯的膨胀下降了15-20%北星双峰高密度聚乙烯具有较低的熔融温度及熔融压力由于北星双峰高密度聚乙烯在耐环境应力开裂性能和堆载强度之间的完美平衡,因此非常适合于高速生产,并且制品可以减轻重量而性能不变250200150100500堆载强度(牛顿)ESCR(小时)北星双峰型其它双峰型单峰型2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页27下列数据可以反映北星双峰聚乙烯在吹塑方面的优越性能1001008785瓶子的重致膨胀%1282532分子量分布Mw/Mn954954957958密度kg/m30.40.250.20.4熔流率2.16g/10高密度聚乙烯单峰气相工艺Cr催化剂高密度聚乙烯单峰淤浆工艺Cr催化剂高密度聚乙烯淤浆/淤浆工艺齐格勒纳塔催化剂高密度聚乙烯北星双峰工艺齐格勒纳塔催化剂2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页28模塑应用的成功实例吹塑-家用及工业用容器与采用普通单峰原料相比,用户生产每个包装瓶可以节约10%的原料由于可以缩短冷却时间因此可以提高生产速度,昀高可达20%由于熔融温度低,因此可以节约至少5%的能源消耗2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页29新一代北星双峰注塑料2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页30北星双峰注塑料的优势对于有内压的容器或者内部装有腐蚀性液体(肥皂液、洗涤剂、溶剂)的容器,瓶盖的耐环境应力开裂性能是非常重要的在同样的熔流率和密度的条件下,北星双峰聚乙烯的耐环境应力开裂性能远远高于单峰聚乙烯产品如果容器内有较高的压力,那么制品的耐蠕变行为也是非常重要的在同样的熔流率和密度的条件下,北星双峰聚乙烯的抗蠕变性能远远高于单峰聚乙烯产品优异的加工性能由于北星双峰聚乙烯的加工性能优越,因此可以降低加热温度设置、降低循环时间2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页31采用北星双峰聚乙烯MB7541生产的水瓶瓶盖2004年3月24日中石化聚乙烯技术交流会-页32MB7541北星双峰高密度聚乙烯和单峰聚乙烯的比较0246810ESCRP

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