本帖最后由 22222 于 2024-6-6 09:15 编辑
当前,塑料薄膜的“减薄化”已经是终端用户企业和软包装企业的发展方向和研究热点。利用茂金属聚乙烯的高强度性能，可以成功减少薄膜的厚度。茂金属聚乙烯到底是何方神圣？为什么它能提高薄膜的性能，实现薄膜厚度的减薄？你真的用好它了吗？ 茂金属聚乙烯是以茂金属催化剂为基础合成的一种聚乙烯树脂，是近10年来聚烯烃工业最重要的技术革新。 茂金属聚乙烯的性能 1.拉伸和抗冲击强度更优 聚乙烯聚合物模量和屈服应力通常与其结晶度密切相关，因此，密度相近的传统聚乙烯和茂金属聚乙烯一般具有相近的模量和屈服应力。但是，两者的拉伸强度却相差较大，相比传统聚乙烯，茂金属聚乙烯具有更大的断裂伸长率。抗冲击强度取决于聚乙烯聚合物的分子结构和分子量，由于茂金属聚乙烯比传统聚乙烯的分子量大且分布较密集，因此具有更好的抗冲击强度。 2.热封温度较低，热封强度较高 聚乙烯聚合物的熔点由含共聚单体少的高分子量部分决定，由于传统聚乙烯具有宽分子量分布结构，在相同密度下，其熔点要高于茂金属聚乙烯的熔点，因此，茂金属聚乙烯比传统聚乙烯的热封温度低，且热封强度高。 3.透明度更好，雾度值更低 聚乙烯聚合物的透明度会随结晶度的增加而下降，当结晶度一定时，其透明度会随分子量的增大而提高。因此，在相同密度下，茂金属聚乙烯比传统聚乙烯的透明度更好，雾度值更低(密度较低时效果更好)。 茂金属聚乙烯薄膜和传统聚乙烯薄膜的性能比较如下表所示： 薄膜种类 | 厚度 | 拉伸强度（MPa） | 断裂伸长率（%） | 透明度 | 热封强度（N/15mm） | 纵向 | 横向 | 纵向 | 横向 | 115℃ | 125℃ | 135℃ | 传统聚乙烯薄膜 | 70 | 21.9 | 18.0 | 775 | 781 | 良 | 1.0 | 8.5 | 9.5 | 茂金属聚乙烯薄膜 | 70 | 50.0 | 52.0 | 897 | 945 | 优 | 5.0 | 12.0 | 15.0 |
（1）分子结构不同。以往用席格勒—纳塔型催化剂制造的聚乙烯，分子链上的支链较多且长短难于控制，而茂金属聚乙烯分子则支链极少，比线性聚乙烯更少，且支链的长短可以控制。 （2）茂金属聚乙烯分子量分布很窄，特大分子或特小分子的聚乙烯很少，表现出很高的“均一性”。 （3）茂金属聚乙烯一般都用碳6或碳8的烯烃共聚，依共聚单体种类及其含量的不同，可制造从塑料到弹性体的系列产品。 茂金属聚乙烯薄膜的应用 1.食品包装 茂金属聚乙烯具有优良的韧性和强度，其薄膜可实现减薄化，从而降低原料、加工和运输成本；茂金属聚乙烯薄膜可通过与BOPET、BOPP、BOPA等薄膜进行复合，制成蒸煮包装袋、真空包装袋等，特别适用于包装肉类食品、方便食品、冷冻食品等产品；茂金属聚乙烯薄膜具有优良的低温封合性能，可在一定程度上提升自动包装机的生产速度，适用于高速制袋生产线。 图片来源：埃克森美孚化工网站 2.农产品包装 采用不同工艺配方吹塑而成的茂金属聚乙烯薄膜对水蒸气的阻隔性好，而对氧气的透过性高，这种特性使其特别适用于新鲜果蔬的包装。另外，利用茂金属聚乙烯吹塑而成的农业人棚膜，具有强度高、防雾化、防滴露、耐老化、透明性好等特性，是农业生产中的良选。 3.重型包装袋 重型包装袋主要用在包装塑料原料、化肥、饲料、大米和谷物等。茂金属聚乙烯的出现，可使重型包装袋实现减薄化，降低成本，同时还可使重型包装袋的密封性能、防潮性能、防水性能、抗老化性能更加优越，具有遇高温不软化变形、遇严寒不脆断破裂的优点。 国外各公司的生产情况 采用茂金属催化剂开发的各类茂金属聚乙稀专用树脂成为近年来的开发热点，需求快速增长。以下汇总了不同应用领域茂金属聚乙烯的生产公司、牌号，所用共聚单体及茂金属聚乙烯的基本物性等，希望能对茂金属聚乙烯的开发和应用提供帮助。 1.美国ExxonMobil公司 ExxonMobil公司主要产品有：埃奇得™ 茂金属聚乙烯树脂，用其制备的薄膜具有优异的韧性、强度、光学特性、热封性能，薄膜厚度更薄、包装完整性更好；埃能宝™ 茂金属聚乙烯树脂加工性能好、成型容易，所制备的薄膜具有优异的性能，并可简化配方，使加工过程更节能，薄膜产量提升且柔韧性更好。 2.瑞士Ineos公司 Ineos公司的Eltex系列茂金属聚乙烯，主要用于吹塑薄膜、重包装膜、热收缩膜、注塑成型、管材和电线电缆等。 3.荷兰LyondellBasell公司 LyondellBasell公司的商品名为Luflexen的茂金属聚乙烯主要用于薄膜和塑料改性。其子公司美国Equistar化学公司生产的Starflex系列茂金属聚乙烯可用于食品包装膜、医药包装膜、重包装袋、非食品包装膜、收缩缠绕膜和农膜。所制薄膜透明度高、抗冲击性能和抗撕裂性能均衡，挤出性能和膜泡稳定性优异，且薄膜非常均匀。 4.日本三井化学株式会社 三井化学株式会社的Evolue茂金属聚乙烯具有良好加工性能，所制薄膜热封温度低、强度高、抗黏结性好且成型性好，主要用于吹塑薄膜和流延膜。EvolueH是中、高密度聚乙烯，具有高刚性、高抗冲击性能、耐化学药品腐蚀性好等特点，用于制造薄膜和器时，可使薄膜和容器减轻、减薄，加工速度提高。 5.法国Total公司 Total公司在中国主要生产薄膜和管材用茂金属中密度聚乙稀和茂金属高密度聚乙烯，其产品洁净度好、光泽度高，同时具有良好的气体阻隔性、耐化学药品腐蚀性、加工性能和力学性能等。该公司拥有多个瓶盖专用茂金属聚乙烯牌号，其他应用还包括旋转和吹塑成型、人造草坪及密封件等。 6.韩国大林公司 大林公司茂金属聚乙烯分为XP，EP，VL系列，主要用于薄膜、耐热聚乙烯（PE-RT）管材及滚塑成型等领域。VL系列中的密度为0.9ｇ/cm⊃3;，MFR分别为1.0，3.0，5.0ｇ/10min的茂金属极低密度聚乙烯，可用于制作密封膜、保膜、发泡制品和片材等。 7.美国ChevronPhillips公司 ChevronPhillips公司名为mPact的茂金属聚乙烯具有较窄的相对分子质量分（2.2~2.5）和长支链结构，产品易加工，制品强高，光学性能良好，主要用于薄膜、吹塑制品等。 8.美国Dow化学公司 Dow化学公司产品主要包括Afinity塑性体、Engage弹性体、Elite和EliteAT系列。Elite系列产品具有优异的力学和加工性能，可用于重包装袋、食品包装膜、农膜、冷冻食物包装膜等领域。EliteAT系列产品以控制茂金属聚乙烯的相对分子质量分布，短、长支链在主链上的分布，以满足不同用途的需要。 9.奥地利北欧化工公司 北欧化工公司Borecene系列茂金属聚乙烯可用于收缩膜、土工膜、厚壁制品和发泡制品等，所制薄膜具有优良的光学性能、密封性、韧性和耐穿刺性能 国内各公司的生产情况 目前，国内仅有中国石油化工股份有限公司（简称中国石化）、齐鲁分公司（简称齐鲁石化公司）与中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司（简称大庆石化分公司）进行过茂金属聚乙烯的工业化生产。 中国石化北京化工研究院一直致力于气相法茂金属聚乙烯的研究，1985年率先在国内开展茂金属催化剂及茂金属聚烯烃的研究，开发出具有自主知识产权的茂金属加合催化剂技术。2002年5月，在齐鲁石化公司线型低密度聚乙稀装置上进行了薄膜级mLLDPE的工业化生产并获得成功。 齐鲁石化公司的茂金属聚乙烯有4个牌号，主要用于薄膜、管材、旋转成型等。 大庆石化分公司是国内首家引进国外茂金属催化剂技术的企业，引进牌号有5个，只有HPR18H10AX和HPR18H27DX在装置上进行了工业化试生产，主要用于生产高档薄膜。
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发表于 2024-6-6 09:19:13
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