低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告范本

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Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures.

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低分子量聚丙烯酸钠的合成实

验报告

编号:FS-DY-53217 低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告

前言

随着我国丙烯酸工业的迅速发展,对丙烯酸下游产品的研究不断深入,应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品,近年来在国内外的研究受到重视,生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性,主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上,不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀,生成水凝胶,主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。

目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液,然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中,通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低,因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系,常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合,制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系,添加氨水和氯化钠,在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单,操作容易的特点,但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%,难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂,并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。

聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物,其分子

链上的梭基由于静电相斥,使聚合物链伸展,促成有吸附性功能团外露到表面上,这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上,形成粒子间的架桥,从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。

聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料,高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深,生产规模还小,性能尚不如人意。研究其生产过程,提高产品应用性能,扩大产品的应用领域是当前的重要任务。

以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用,但目前在国内企业使用的多为国外产品。国内近两年已有生产,但厂家不多,生产能力不超过一千吨,其中还包括胶体产品。由此可见国内高分子量聚丙烯酸钠的生产缺口还很大,有必要增加生产满足国内需求。因此建设高质量的使用性能好的聚丙烯酸钠生产厂非常必要。

1 研究背景、意义

丙烯酸类聚合物是很重要的一种水溶性化合物,它广泛用于石油、采矿业分散剂,合成洗涤剂分散剂,印染增稠剂

及工业循环冷却水处理分散阻垢剂等。聚丙烯酸又因其分子量的大小用途有所差异,因此再合成方式上采用不同的工艺条件,合成不同分子量的聚丙烯产品,以满足应用上的需求。

近年来,由于聚丙烯酸钠的优越性能,其得到了广泛的研究。聚丙烯酸钠(PAANa)是一类高分子电解质,是一种新型功能高分子材料,用途广泛,可用于食品、饲料、纺织、造纸、水处理、涂料、石油化工、冶金等。PAANa的用途与其分子量有很大关系,一般来说,低分子量(500~5000 )产品主要用作颜料

4 6分散剂、水处理剂等;中等分子量(10 ~10 )主要用作增稠剂、粘度稳定剂、

保水剂等;高分子量主要用作絮凝剂、增稠剂等。

在造纸工业,随着高浓度涂布机的引进和铜版纸生产的发展,对分散剂的需求越来越大。低分子量PAANa作为造纸工业的有机分散剂,能提高颜料的细度、分散体系的稳定性,提高纸张的柔软性、强度、光泽、白度、保水性等,且具有可溶于水、不易水解、不易燃、无毒、无腐蚀性特点,因此低分子量PAANa在造纸工业越来越受到重视。

2 研究内容

1.聚丙烯酸钠的制备。通过实验制得纯净的聚丙烯酸钠,最终烘干的得到白色粉末状的成品。

2.分析影响聚丙烯酸分子量的因素。比如温度、单体浓度等因素。

3.低分子量聚丙烯酸的合成方法。

3 实验部分

3.1 方案一

3.1.1实验原理

聚丙烯酸是水质稳定剂的主要原料之一。高分子量的聚丙烯酸(相对分子质量在几万或几十万以上) 多用于皮革工业、造纸工业等方面。作为阻垢用的聚丙烯酸,分子量都在一万以下,聚丙烯酸分子量的大小对阻垢效果有极大影响,从各项试验表明,低分子量的聚丙烯酸阻垢作用显著,而高分子量的聚丙烯酸丧失阻垢作用。

丙烯酸单体极易聚合,可以通过本体、溶液、乳液和悬浮等聚合方法得到聚丙烯酸,它符合一般的自由基聚合反应规律。

本实验用控制引发剂用量和应用调聚剂异丙醇,合成低分子量的聚丙烯酸,并用端基滴定法测定其分子量。

3.1.2实验仪器和试剂

四口瓶,回流冷凝管,电动搅拌器,恒温水浴,温度计,滴液漏斗,pH计丙烯酸,过硫酸铵,异丙醇,氢氧化钠标准溶液

3.1.3实验步骤

℃.低分子量聚丙烯酸的合成

1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250mL四颈瓶中,加入100mL蒸馏水和1 g 过硫酸铵。待过硫酸铵溶解后,加入5g丙烯酸单体和8 g异丙醇。开动搅拌器,加热使反应瓶内温度达到65~70℃。

2. 将40g丙烯酸单体和2 g过硫酸铵在40 mL水中溶解,由滴液漏斗渐渐滴入瓶内,由于聚合过程中放热,瓶内温度有所升高,反应液逐渐回流。滴完丙烯酸和过硫酸铵溶液约0.5 h。

3. 在94℃继续回流1h,反应即可完成。聚丙烯酸相对分子质量约在500~4000之间。

4. 如要得到聚丙烯酸钠盐

在已制成的聚丙烯酸水溶液中,加入浓氢氧化钠溶液(浓度为30%) 边搅拌边进行中和,使溶液的pH值达到10~12范围内即停止,即制得聚丙烯酸钠盐。

℃.端基法测定聚丙烯酸的分子量

准确称量约0.2 g样品放入100mL烧杯中,加入1 mol/L 的氯化钠溶液50 mL,用0.2 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定,测定其pH值,用消耗的氢氧化钠毫升数对pH值作图,找出终点所消耗的碱量。

利用下式计算聚丙烯酸的分子量

式中Mn——聚丙烯酸分子量;

V——试样滴定所消耗的氢氧化钠标准溶液体积,mL;

M——氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度,mol/L;

m——试样质量,g;

1/72——每1g样品所含有的羧基摩尔理论值;

2——聚丙烯酸1个分子链两端各有一个酯基。

根据聚合反应动力学原理,合成的聚丙烯酸钠分子量要受到很多因素的影响,如聚合反应温度、链转移剂浓度、单

体浓度、单体浓度。下面给予讨论,从而得出制备低分子量的聚丙烯酸的最佳条件。

链转移剂浓度的影响改变链转移剂异丙醇的加入量,通过滴定的方法测出在不同浓度的转移剂下制取的聚丙烯酸到达滴定终点时所消耗的氢氧化钠标准溶液的量,从而计算出聚丙烯酸的分子量。分别测得在不同浓度链转移剂下制取的聚丙烯酸的分子量。结果表示在图1中。根据图1可看出链转移能力与链转移剂的键能强弱有关,键能强,链转移能力弱。在聚合反应中,起到控制分子量大小和使分子量分布变窄的作用,使聚合物性能稳定。根据图1所示我们可以得出,当异丙醇浓度增大,聚合物的分子量先上升后下降,当要制取低分子量的聚丙烯酸钠时需根据情况选择适当的链转移剂浓度。合成分子量(20xx - 3000)聚丙烯酸钠适当的链转移剂浓度为130% - 225%。

单体浓度的影响改变加入丙烯酸单体的质量,单体浓度以丙烯酸质量占水重计算。为防止暴聚,在实验时,单体是从分液漏斗中逐滴加入到三颈烧瓶中的。用相同的方法进行计算,结果表示在图2中。根据图2可以看出,当单体浓度逐渐

超高分子量聚乙烯生产工艺的评述

学号: 广东石油化工学院 课程论文 超高分子量聚乙烯生产工艺的评述 学院:化工与环境工程专业:高分子材料与工程班级:高分子10-2 学生:教师: 完成时间:2013 年 6 月16 日

超高分子量聚乙烯生产工艺的评述 高分子10-2 杜龙飞学号:10014010216 摘要:超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。它的平均分子量约35万~800万,因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击、耐磨损、自 润滑性、耐化学腐蚀等性能,卫生安全、抗冲击性能在所有塑料中为最高值,并可长期在-169至+80℃ 条件下工作,被称为"令人惊异"的工程塑料,而且,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)耐低温性能优异, 在-40℃时仍具有较高的冲击强度,甚至可在-269℃下使用。 关键词:超高分子量聚乙烯性能结构用途反应机理 1 引言 超高分子量聚乙烯是一种性能优良的工程塑料, 广泛应用于化学工业、食品和饮料加工机械、铸件、木材加工工业、散装材料处理、医疗上的人工移植器官、采矿加工机械、纺织机械及交通运输车辆、体育娱乐设备等领域。它的分子结构与普通聚乙烯的基本相同, 但分子量却高达100万以上, 因而具有不同于普通聚乙烯的一些特殊性能, 其中最显著的应用特性就是能代替钢材, 用来制作管材、化工阀门、泵和密封填料、纺织机械的齿轮和皮结、输送机的蜗轮杆、轴承、轴瓦、煤块滑道、各种料斗和筒仓的衬里材料以及食品加工机械的料斗和辊筒、体育用品和溜冰场等, 超高分子量聚乙烯的耐磨性比钢材好, 价格却比钢材低川, 因而受到人们的关注和欢迎。 超高分子量聚乙烯是乙烯等烯烃单体通过淤浆聚合工艺而成,其粘均分子量大于120万,产品外观为白色粉末。 2 超高分子量聚乙烯的生产方法和工艺 目前世界各公司均在采用的低压聚合工艺,超高分子量聚乙烯是由乙烯聚合而成, 其合成反应式如下: 超高分子量聚乙烯的生产过程与普通高密度聚乙烯的生产过程相类似, 都是采用齐格勒催化剂在一定条件下使乙烯聚合的。也就是说, 只要采用齐格勒催化剂并在适当的工艺条件下即可制得超高分子量聚乙烯。 现在,世界上生产超高分子量聚乙烯的各公司均采用齐格勒系催化剂的低压聚合工艺生产超高分子量聚乙烯。该工艺与高密度聚乙烯的低压淤浆法工艺十分相近, 负载型齐格勒系高效催化剂也比过去更能使催化效率大为提高, 并使聚合工艺得以简化, 从

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)-化学化工论坛

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种综合性能优异的新型热塑性工程塑料,它的分子结构与普通聚乙烯(PE)完全相同,但相对分子质量可达(1-4)×106。随着相对分子质量的大幅度升高,UHMWPE表现出普通PE所不具备的优异性能,如耐磨性、耐冲击性、低摩擦系数、耐化学性和消音性等。 由于UHMWPE分子链很长,易发生链缠结,熔融时熔体黏度高达108Pa?s,熔体流动性差且临界剪切速率很低,因此容易导致熔体破裂,使其成型加工困难。为改善UHMWPE 的加工成型性能,需要对其流动性进行改性,而物理改性是主要的手段。 1UHMWPE的物理改性 物理改性不改变分子构型,但可以赋予材料新的性能。目前常用的物理改性方法主要有1)将UHMWPE与低熔点、低黏度的树脂共混改性;(2)加入流动改性剂,以降低UHMWPE 的熔体黏度,改善其加工性能,使之能在普通挤出机和注射机上加工;(3)液晶高分子原位复合材料改性等。 1.1共混改性 共混改性是改善UHMWPE熔体流动性最有效、简便的途径。共混时所用的第二组分主要是指低熔点、低黏度的树脂,如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酯等。目前使用较多的是HDPE和LDPE。当共混体系被加热到熔点以上时,UHMWPE就会悬浮在第二组分的液相中,形成可挤出、可注射的悬浮体物料。 将UHMWPE与LDPE(或HDPE)共混可使其成型加工性能获得显著改善。但共混体系在冷却过程中会形成较大的球晶,球晶之间有明显的界面。在这些界面上存在着由分子链排布不同引起的内应力,由此会导致产生裂纹,所以与基体聚合物相比,共混物的拉伸强度有所下降。当受外力冲击时,裂纹会很快沿球晶界面发展而断裂,引起冲击强度降低。为保持共混体系的力学性能,可以采用加入适量成核剂,如硅灰石、苯甲酸、苯甲酸盐、硬脂酸盐、己二酸盐的方法阻止其力学性能下降。 Dumoulin等对UHMWPE与中相对分子质量聚乙烯(MMWPE)的共混物进行了研究。在双辊混炼温度175℃,混炼时间10min;密炼温度185-200℃,密炼时间10min的条件下,制备了UHMWPE含量小于或等于6%(质量分数,以下同)的共混物。在上述条件下制备的共混物的流变性能得到极大改善。 Veda等对UHMWPE与MMWPE的共混物进行了研究。结果表明,UHMWPE与MMWPE 在给定条件下能共结晶。但加入MMWPE后,共混物的冲击性能、耐磨性能有所下降。为保持力学性能,在共混体系中加入成核剂。 专利介绍了一种UHMWPE共混改性方法。将70%的UHMWPE与30%的PE共混,用共混物挤出的制品拉伸强度为390MPa,断裂伸长率为290%,用带缺口试样进行Izod冲击试验时,试样不断裂。 专利报道,将79.18%的UHMWPE(相对分子质量3.5×106),19.19%的普通PE(相对分子质量6.0×105),0.13%的成核剂(热解硅石,粒径5-50μm,表面积100-400m2/g)熔融混合,所得共混物可在普通注射机上成型,产品的抗冲击性、耐磨性等物理机械性能优于不加成核剂的共混物。 Vadhar等对UHMWPE与线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混物进行了研究。采用同步和顺序投料方式,在密炼机、混料机中制备UHMWPE与LLDPE共混物。同步投料即在密炼温度180℃时,将两种组分同时加入密炼机内混炼;顺序投料即在250℃时先将UHMWPE树脂加入混料机中混炼,然后将其冷却到180℃,再加入LLDPE继续混炼。 实验结果表明,投料方式对共混物的流变性能和力学性能影响极大。差示扫描量热及小角激光散射图像分析仪分析表明,顺序投料方式制备的共混物中,UHMWPE和LLDPE组分之间发生共结晶现象而且两种组分的混合均匀程度优于同步投料方式制备的共混物。由于

聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺 1、定义 丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的统称。工业上凡是含有50%以上的丙烯酰胺(AM)单体结构单元的聚合物,都泛称聚丙烯酰胺。其他单体结构单元含量不足5%的通常都视为聚丙烯酰胺的均聚物。 聚丙烯酰胺,polyacrylamide(PAM),CAS RN:[9003-05-8],结构式为: n是聚合度。n的范围很宽,数量级为102~105,相应的相对分子质量由几千到上千万。 分子量是PAM的最重要参数。按其值得大小有低分子量(<100×104)、中等分子量(100×104~1000×104)、高分子量(1000×104~1500×104)和超高分子量(>1700×104)四种。不同分子量范围的PAM有不同的使用性质和用途。 2、分类 聚丙烯酰胺按在水溶液中的电离性可分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型。 非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)的分子链上不带可电离基团,在水中不电离;阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)的分子链上带有可电离的负电荷基团,在水中可电离成聚阴离子和小的阳离子;阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)的分子链上带有可电离的正电荷基团,在水中可电离成聚阳离子和小的阴离子;两性的聚丙烯酰胺(AmPAM或ZPAM)的分子链上则同时带有可电离的负电荷基团和正电荷基团,在水中能电离成聚阴离子和聚阳离子,ZPAM的电性依溶液体系的PH值和何种类型的电荷基团多寡而定。 PAM的电性称谓和所带的电荷基团解离后的电性称谓相同。 按照聚合物分子链的几何形状可把PAM分为线型、支化型和交联型。PAM分子链的形状一般是线型结构。但是在丙烯酰胺自由基聚合反应的过程中会发生链转移反应。

低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告

XI'AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 专业综合实验报告 低分子量聚丙烯酸钠的合成 院系:材料与化工学院________________ 专业:高分子材料与工程______________ : 强强_____________________ 学号:090307106 _________________ 指导老师:牛小玲

XI'AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 2012年12月

、八、- 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展,对丙烯酸下游产品的研究不断深入,应用围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品,近年来在国外的研究受到重视,生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性,主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上,不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700 以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000) 主要起分散作用;中等分子量(104-106) 显示有增稠性; 高分子量(106-107) 的则主要做增稠剂和絮凝剂; 超高分子量(107 以上) 的在水中溶胀,生成水凝胶,主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。 目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液,然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中,通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低,因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系,常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合,制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系,添加氨水和氯化钠,在30C时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单,操作容易的特点,但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%,难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。淑珍[5] 报道了化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂,并建成1000L 聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物,其分子链上的梭基由于静电相斥,使聚合物链伸展,促成有吸附性功能团外露到表面上,这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上,形成粒子间的架桥,从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料,高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深,生产规模还小,性能尚不如人意。研究其生产过程,提高产品应用性能,扩大产品的应用领域是当前的重要任务。 以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用,但目前在国企业使用的多为国外产品。国近两年已有生产,但厂家不多,生产能力不超过一千吨,其中还包括胶体产品。由此可见国高分子量聚丙烯酸钠的生产缺口还很大,有必要增加生产满足国需求。因此建设高质量的使用性能好的聚丙烯酸钠生产厂非常必要。

超高分子量聚乙烯市场分析实施报告.docx

. 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)市场分析报告 1国外生产状况 国际市场上,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)生产企业主要有德国的T icona 公司、巴西的 Polialden 公司、荷兰的 DSM公司和日本三井化学公司等。其中,Ticona 公司生产能力为 11 万吨 / 年(含在中国独资企业产能),Polialden 为 4.5 万吨 / 年,DSM为 1 万吨 / 年,全球总生产能力超过 20 万吨 / 年。Ticona 公司是全球最大的 UHMWPE生产厂,约占全球 50%市场份额,可以生产适用于板材、异型 材、蓄电池隔板、纤维、过滤器材等各种规格、牌号的产品,种类齐全,并覆盖 全球市场。 DSM公司的特长是能生产特殊牌号的UHMWPE树脂,如:超细料及纤维料等,并且以自用为主,产品基本不外销。巴西 Polialden公司主要是接管了原美国MONTELL的经营业务,发展速度很快,能为用户稳定提供分子量在300万— 600 万的原料,主要用于生产板材和异型材,占据北美市场。 国外超高分子量聚乙烯的主要生产商见表1。 表 1 国外超高分子量聚乙烯的主要生产商及产品牌号 生产厂商(国家)树脂牌号(商标) Ticona (德国)Hostalen GUR Polialden ( 巴西 )UTEC DSM(荷兰)Stamylan UH 三井化学公司(日本)HI-ZEX MILLION 旭化成工业公司(日本)SUNFINE_U 昭和油化(日本)SHOREKSPA-5SSIH 三菱工程塑料公司(日本)Novatec Allied (美国)A-C1200-1232 Usi (美国)LS501 Phillips (美国)Marlex 6002 5003

超高分子量聚乙烯的特性

超高分子量聚乙烯的特性 1、极高的耐磨特性超高管的分子量高达200万以上,磨耗指数最小, 使它具有极高的抗滑动摩擦能力。耐磨性高于一般的合金钢6.6倍,不锈钢的27.3倍。是酚醛树脂的17.9倍,尼龙六的6倍,聚乙烯的4倍,大幅度提高了管道的使用寿命。 2、极高的耐冲击性在现有的工程塑料中超高分子量管道的冲击韧性 值最高,许多材料在严重或反复爆炸的冲击中会裂纹、破损、破碎或表面应力疲劳。本产品按GB1843标准,进行悬臂梁冲击实验达到无破损,可承受外力强冲击、内部超载、压力波动。 3、耐腐蚀性UHMW-PE是一种饱和分子团结构,故其化学稳定性极高,本 产品可以耐烈性化学物质的侵蚀,除对某些强酸在高温下有轻微腐蚀外,在其它的碱液、酸液中不受腐蚀。可以在浓度小于80%的浓盐酸中应用,在浓度小于75%的硫酸、浓度小于20%的硝酸中性能相当稳定。 4、良好的自润滑性由于超高分子量聚乙烯管内含蜡状物质,且自身 润滑很好。摩擦系数(196N,2小时)仅为0.219MN/m(GB3960)。自身滑动性能优于用油润滑的钢或黄铜。特别是在环境恶劣、粉尘、泥沙多的地方,本品的自身干润滑性能更充分的显示出来。不但能运动自如,且保护相关工件不磨损或拉伤。 5、独特的耐低温性超高分子量聚乙烯管道耐低温性能优异,其耐冲 击性、耐磨性在零下269摄氏度时基本不变。是目前唯一可在接近绝对零度的温度下工作的一种工程塑料。同时,超高分子量聚乙烯管道的适温性宽,可长期在-269℃到80℃的温度下工作。 6、不易结垢性超高分子量聚乙烯管由于摩擦系数小和无极性,因此具 有很好的表面非附着性,管道光洁度高。现有的材料一般在PH值为9以上的介质中均结垢,超高分子量聚乙烯管则不结垢,这一特性对火电站用于排粉煤灰系统有重大意义。在原油、泥浆等输送管道方面也非常适用。 7、寿命长超高分子量聚乙烯分子链中不饱和基因少,抗疲劳强度大于50 万次,耐环境应力开裂性最优,抗环境应力开裂>4000h ,是PE100的2倍以上 ,埋地使用50年左右,仍可保持70%以上的机械性能。 8、安装简便超高分子量聚乙烯(UHMW----PE)管道单位管长比重仅为 钢管重量的八分之一,使装卸、运输、安装更为方便,且能减轻工人的劳动强度,UHMW-PE管道抗老化性极强,50年不易老化。不论地上架设,还是地下埋设均可。安装时无论是焊接或者是法兰连接均可,安全可靠、快捷方便、无需防腐、省工省力,充分体现出使用超高分子量聚乙烯管道“节能、环保、经济、高效”的优越性。

聚丙烯酰胺合成方法

聚丙烯酰胺合成工艺 (1)A原理:丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺: C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中,经强碱催化剂如烷氧钠的作用下,经阴离子聚合反应则生成聚β-丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺,所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多,包括过氧化物、过硫酸盐、氧化-还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法,主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法,以前者应用最为广泛。此外也有采用γ-射线辐照引发固相聚合的报道。 B.丙烯酰胺水溶液聚合存在的问题:①聚合热为82.8 kJ/mol,相对来说放出的热量甚大,因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。②是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大,为了减少其危害性,特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。③是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物,即干燥脱水问题。④是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为(1.72±0.3)×104和(16.3±0.7)×106Lmol-1s-1,与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2,此数值甚高,所以不存在链转移时,聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2

×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时,可能产生交联生成不溶解的聚合物,当聚合反应温度过高时,此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键,参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量,发现含氮量低于理论值,认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺,为了生产要求的分子量范围,须加有链转移剂,链转移常数如表所示。

低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告范本

Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures. 姓名:___________________ 单位:___________________ 时间:___________________ 低分子量聚丙烯酸钠的合成实 验报告

编号:FS-DY-53217 低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展,对丙烯酸下游产品的研究不断深入,应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品,近年来在国内外的研究受到重视,生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性,主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上,不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀,生成水凝胶,主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。

目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液,然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中,通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低,因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系,常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合,制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系,添加氨水和氯化钠,在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单,操作容易的特点,但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%,难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂,并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物,其分子

超高分子量聚乙烯的合成及应用成型研究

超高分子量聚乙烯的合成及应用成型研究 超高分子量聚乙烯(UHMWPE),是乙烯的线性均聚物,与高密度聚乙烯(HDPE)的结构类似,但平均链长为标准等级HDPE的10~100倍,其分子量一般都在300万以上。它最早由Karl Ziegler合成,具有优良的抗张强度、耐冲击、耐滑移、耐磨、耐化学腐蚀以及自润滑等性能,通过了美国FDA和USDA的认证,广泛应用于化工、机械、食品、医疗、军工、纺织、采矿等行业。 1 聚合工艺 乙烯的聚合主要受聚合温度、压力、催化剂组成及用量、外给电子体和氢气的影响,有高压聚合、气相聚合、淤浆聚合与溶液聚合这几种工艺,然而能用于UHMWPE聚合的却只有淤浆聚合与气相聚合。 1.1 淤浆工艺 淤浆工艺主要包括搅拌釜工艺与环管工艺。搅拌釜工艺包括Hostalen工艺和CX工艺,目前大约2/3的UHMWPE聚合采用Hostalen的连续搅拌釜工艺。此工艺最早是由德国Hoechst公司(现Basell公司)为高密度聚乙烯(HDPE)所开发,典型的工艺流程见图1,它使用双釜反应器,可通过串联或并联生产出单峰或者双峰的HDPE产品。而UHMWPE和HDPE淤浆工艺最主要的差别还是在工艺条件的优化、助催化剂/三价钛的配比上。此外,由于UHMWPE产物为粉末状,UHMWPE不需要造粒工序。Sudhakar P通过优化工艺条件而用传统Ziegler-Natta合成了分子量在400万~600万之间的UHMWPE。 上海化工研究院在1996年开发出以氯化镁、四氯化钛、钛酸酯类或苯甲酸酯为催化体系的单釜聚合工艺,经聚合、过滤、汽提、干燥后分子量达500万,产品性能与Hostalen工艺产品相似,填补了国内空白。 1.一号反应器; 2.二号反应器; 3.后反应器; 4.离心分离器; 5.流化床干燥器; 6.粉末处理器; 7.膜回收系统; 8.溶剂精制与单体回收系统; 9.挤压造粒 图1 典型Hostalen工艺流程 环管工艺主要有Phillips公司的Phillips单环管工艺和Ineos公司的InnoveneS双环管工艺。Phililips公司利用改性后的二氧化硅或氧化铝固定的Ti、Zr、Hf来生产UHMWPE,聚合中不需加入氢气,投资少,但对催化剂的要求较高。 在UHMWPE淤浆聚合过程中,控制反应热是聚合成败的关键。通过调节乙烯在溶剂中的浓度和催化剂的加入量可以达到控制反应热的效果,如果反应中的热量不能及时移出,将会造成催化剂失活。另外,控制反应器中铝的加入量,对增加分子量也具有显著的效果。 1.2 气相工艺

超高分子量聚乙烯特性

超高分子量聚乙烯英文名ultra-high molecular weight polyethylene(简称UHMWPE),是分子量100万 以上的聚乙烯。 分子式:—(—CH2-CH2—)—n—,密度:0.936~0.964g/cm3。热变形温度 (0.46MPa)85℃,熔点130~136℃。 UHMWPE性质特点为:极好的耐磨性,良好的耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性,耐热性优于一般PE,缺点是耐热性(热变形温度)低、加工成型性差,外表面硬度,刚性,耐蠕变性不如一般工程塑料,膨胀系数偏大。UHMWPE流动性差,熔融状态下粘度极高,是呈橡胶状的高粘弹性体,早期仅能用压制和烧结方法成型,目前也可用挤出、注塑和吹塑方法加工。 特殊功能 机械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、耐高温蠕变性、低摩擦系数、自润滑性,卓越的耐化学腐蚀性、抗疲劳性、噪音阻尼性、耐核辐射性等。 使用温度100~110℃。耐寒性好,可在-269℃下使用。密度0.985g/cm3,分子量200万的产品,其断裂拉伸强度40MPa,断裂伸长率350%,弯曲弹性模量600MPa,悬臂梁缺口冲击冲不断。磨耗量(MPC法)20mm。 应用领域 UHMWPE可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等部门。如纺织工业上技梭器、打梭棒、齿轮、联结、扫花杆、缓冲块、偏心块、杆轴套、摆动后果等耐冲击磨损零件。造纸工业上做箱盖板、刮水板、压密部件、接头、传动机械的密封轴杆、偏导轮、刮刀、过滤器等;运输工业上做粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里。

聚丙烯酸钠增稠剂合成工艺研究

食品添加剂聚丙烯酸钠合成工艺研究 摘要:采用水溶液聚合法,以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为混合引发剂,研究了单体浓度、引发剂各组分用量、反应温度及反应时间对产物相对分子质量的影响,并探索了制备聚丙烯酸钠的工艺条件,实验表明:反应温度为40-45℃,反应时间为4h,过硫酸铵用量为0.02%,亚硫酸氢钠用量为0.01%,单体浓度为45%,可获得相对分子质量为3000-3500万的聚丙烯酸钠,通过企业检测,满足食品添加剂的要求。 关键词:高分子、聚丙烯酸钠、合成工艺 Synthesis technology research of food additive Sodium Polyacrylate Abstract:Adopting aqueous solution polymerization, we used (NH4)2S2O8-NaHSO3 as mixed initiator to carry on the experiment, The influences, such as monomer concentration, initiator dosage of components, reaction temperature, reaction time, on product relative molecular mass were studied, And explored the technological conditions of sodium polyacrylate preparation. The results showed that sodium polyacrylate (30,000,000—35,000,000) could be polymerized at 40-45℃for 4h, with (NH4)2S2O8 of 0.02%, NaHSO3 of 0.01%, the monomer concentration of 45%, Satisfied the food additive requirements by the enterprise detection. Key words:macromolecule;sodium polyacrylate;synthesis technology 聚丙烯酸钠是近年来开发的重要精细化工产品之一,根据聚合条件不同,分子量可从几百至千万以上。不同分子量的聚丙烯酸钠用途不同,在日用化学工业、食品工业、石油工业、矿业、农业、涂料、造纸、纺织、建筑和医药等行业广泛应用。由于聚丙烯酸钠溶于水形成高粘性溶液,其粘度是羧甲基纤维素钠和海藻酸钠的15-20倍,长期放置粘度变化极小,不易腐败,安全无毒,由于聚丙烯酸钠本身的特性使它具有多种用途,其增稠特性作为食品胶的应用就是其中之一[1]。国外从上世纪六十年代就开始将聚丙烯酸钠用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等,美国FDA、日本厚生省等先后批准其作为食品添加剂使用,从2000年开始,我国卫生部正式批准聚丙烯酸钠为食品添加剂[2]。本文通过改变反应温度、反应时间、引发剂用量及单体浓度,探求制备满足食品添加剂要求的聚丙烯酸钠的合适工艺条件。 1实验 1.1实验原理 聚丙烯酸钠的合成是自由基链式聚合反应。丙烯酸用氢氧化钠中和,产生丙烯酸钠单体;过氧化物在亚硫酸氢钠的作用下,产生自由基,引发单体,并使链增长,生成聚丙烯酸钠。

高分子量聚丙烯酰胺地合成(中英双语)

高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成 Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景:阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应 用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前,阳离子聚丙烯酰 胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量 的75%~80%。近年来,国对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场 需求在不断增加,但在应用方面,大多局限于污水及污泥处理,用 于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中,存在价格昂贵缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题,使得絮凝剂的卫生安全存在较大 隐患。 在一些情况下和一定围,阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大,处 理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以 去除的有机污染物有较好的去除效果,但由于聚丙烯酰胺产物中存 在未聚合的丙烯酰胺单体,丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性和 遗传毒性的致癌物,极大的限制了其在原水处理中的应用目前,国 对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子质量,对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此,为了满足国市 场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯酰胺中残 留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适用于饮用 水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。 1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺(Polyacrylamide ,PAM)是丙烯酰胺及其衍生的 均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高 之分,一般来说,100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中低分 子量、1000 万以上高分子量。所以高分子量聚丙烯酰胺是分子量在1000万以上有机高分子聚合物。 1.2高分子量聚丙烯酰胺的分子结构 高分子量聚丙烯酰胺的分子结构为:

低分子量聚丙烯酸钠合成新工艺

p科技成果简介p 低分子量聚丙烯酸钠合成新工艺 分子量几百至几千的聚丙烯酸钠用途极为广泛,主要用作工业水循环系统的阻垢防蚀剂,颜料(碳酸钙、高岭土、钛白粉、缎光白等)、陶瓷浆料和釉料、丁苯胶乳等的分散剂、钻井泥浆稳定剂、油井粘土分散剂、水泥添加剂、金属材料的新型淬火剂、氯化铵等无机盐防结块剂、矿物浮选剂等。传统生产工艺为以过硫酸盐为引发剂,异丙醇为链转移剂进行水溶液聚合、以NaOH中和后蒸馏除去链转移剂得产品,使用该工艺合成分子量[2000的低分子量聚丙烯酸钠,生产中需使用单体量2)4倍的异丙醇作链转移剂,设备的利用率低,能耗较高,生产周期较长,生产成本较高。 我们通过研究影响聚丙烯酸钠分子量的各种因素,使用脂肪酸盐等助剂,采用分步聚合工艺合成了分子量500)700、1000)1500和2000)3000三种规格的低分子量聚丙烯酸钠,具体技术指标如下: 型号D)1D)2D)3外观黄色透明粘性液体 固含量(%)40?240?240?2 分子量500)7001000)15002000)3000 残余单体(%)[0.50.50.5 pH 6.0)8.0 6.0)8.0 6.0)8.0 密度(20e),g/cm2\ 1.25 1.25 1.25 本法取消了原有工艺使用的异丙醇,简化了生产工艺,降低了生产成本。合成的聚丙烯酸钠不仅分子量较低,而且分子量分布较窄,分散性良好,应用实验表明其分散效果优于分散剂DC,与进口产品SN)5040相当。综合性能达到国内领先水平。经查新未见国内有类似技术,属国内首创。生产和销售实践表明使用本工艺生产低分子量聚丙烯酸钠具有较好的经济和社会效益。 鉴于低分子量聚丙烯酸钠有广泛的用途,而且本工艺合成的低分子量聚丙烯酸钠质量好,成本低,具有较强的市场竞争力,本项技术有良好的推广应用前景。

超高分子量聚乙烯综述

超高分子量聚乙烯纤维性能及应用 摘要:超高分子量聚乙烯纤维有着高取向度,高结晶度,强力、模量高,抗冲击,耐腐蚀,耐光照,耐挠曲,耐磨损等优点。它的密度比水小,介电性能好。超高分子量聚乙烯纤维的缺点是使用温度不高,耐氧化性能差,抗蠕变性能差,表面加工困难。正是超高分子量聚乙烯纤维自身所具有的这些特点,它在抗冲击防护、低温、耐压、海洋工程、渔业等领域有着广泛地使用。 关键词:超高分子量聚乙烯纤维性能应用 The Properties and Applications of Ultra- high Molecular Weight Polyethylene Fibre Abstract:Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibre was high orientation degree,crystallinity,tensile strength and modulus,impact resistance,good corrosion resistance,light aging resistance,resistance to flexure,and wear resistance advantages etc.It had the small density than water,and good dielectric properties.The defect of UHMWPE fiber were that the used temperature was not high,oxidation resistance performance was poor,creep resistance was poor,and surfacing processing was difficult . Just UHMWPE fiber itself with these characteristics,it was widely used in the impact resistance,low temperature,pressure resistance,ocean engineering,fishery,etc.Key words:ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE) fibre;properties; applications 一超高分子量聚乙烯纤维的性能 超高分子量聚乙烯纤维是自上个世纪80年代发展起来的一种高性能纤维,工业化生产采用凝胶纺丝超倍拉伸技术,是凝胶纺丝技术中的代表产品。一问世便以出色的性能受到市场的关注。20多年的发展过程中,生产技术不断改进,性能、产量均有长足的进步。现如今,该种纤维世界范围内生产能力超过1万吨/年,商业级顶级产品的强度能达到40cN/dtex。 超高分子聚乙烯纤维具有高取向度,高结晶度,微纤沿拉伸方向排列规整度高,使用电子显微镜还能够观察到“串晶”结构。这些结构赋予其良好的机械性能:沿纤维轴向方向,纤维具有很高的耐拉伸性,比强度,比模量都较高;即使在很低的温度下,该纤维仍能够保持柔软,有研究表明,即使在-150℃的条件下,纤维也无脆化点[1]。该纤维的缺点也很明显,

低分子聚丙烯酸钠实验报告范文.doc

低分子聚丙烯酸钠实验报告范文 篇一:低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展,对丙烯酸下游产品的研究不断深入,应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品,近年来在国内外的研究受到重视,生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性,主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上,不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀,生成水凝胶,主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。 目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液,然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中,通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加

人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低,因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系,常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合,制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系,添加氨水和氯化钠,在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单,操作容易的特点,但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%,难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂,并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物,其分子链上的梭基由于静电相斥,使聚合物链伸展,促成有吸附性功能团外露到表面上,这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上,形成粒子间的架桥,从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。 聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料,高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深,生产规模还小,性能尚不如人意。研究其生产过程,提高产品应用性能,扩大产品的应用领域是当前的重要任务。 以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用,但目前在国内企业使用的多为国外产品。国内近两年已有

超高分子量聚乙烯加工技术详解

超高分子量聚乙烯加工技术 超高分子量聚乙烯安阳超高工业技术有限责任公司 摘要:超高分子量聚乙烯英文简称UHMW-PE,它是一种来源丰富、价格适中、 性能优异的一类热塑性工程塑料,由于具有耐冲击性、耐腐蚀、耐磨损、自润滑性、无毒性及极优良的耐低温性等优点,被应用在许多领域。“性能卓越,加工困难”是UHMW-PE的一大特点,其原因就在于UHMW-PE的分子链极长,致使分子链互相缠结,很难呈规则排列,在引起聚集态变化的同时(如:结晶度偏低-65%~85%,密度偏低~m3),大分子链间的无规缠结又使UHMW-PE对热运动反应迟缓,当加热到熔点以上时,熔体呈现橡胶状高粘弹体状,熔体粘度高达,熔体流动速率几乎为零,造成UHMW-PE临界剪切速率很低,易产生熔体破裂等缺陷。因此,很难用常规的聚合物加工方法来成型UHMW-PE制品,在一段时间内限制了UHMW-PE的推广使用,故研究UHMW-PE的成型加工显得尤为重要。常用的成型方法有模压成型法(1965年前后)、挤出成型法(1970年前后)和注塑成型法(1975年前后)3种。本论文首先简要介绍一下UHMW-PE的性能及成型方法,然后分别对它的单螺杆挤出成型工艺和双螺杆挤出成型工艺做详细介绍。 关键词:性能;加工性能;成型方法;单螺杆挤出成型法;双螺杆挤出成型法1 UHMW-PE概述 UHMW-PE的发展简史 超高分子量聚乙烯通常是指相对分子质量在150万以上的线型聚乙烯,其英文全称为Ultra High Molecular Weight Polyethylene,简称UHMW-PE。UHMW-PE 在分子结构上与普通聚乙烯相同,其主链上的链节都是(-CH 2-CH 2 -),但普通聚乙 烯的分子量较低,约在5-30万之间,即使是高分子量高密度聚乙烯(HMWHPE),其重均分子量也仅为20-50万,而UHMW-PE的分子量高达巧于600万,德国甚至有分子量高达1000万以上的产品。 UHMW-PE是一种来源丰富、价格适中、性能优异的一类热塑性工程塑料,其耐冲击性、耐腐蚀、耐磨损、自润滑性、无毒性及极优良的耐低温性等优点,使该材料广泛应用于通用机械、化工机械、食品和造纸等领域,作为易磨损、易腐蚀、高冲击、低温及不能使用润滑油的各种零部件及料仓衬里、溜槽、滑道衬板、滑轨、油箱等。UHMW-PE材料的使用寿命不仅高于尼龙和聚四氛乙烯制品,且耐磨性远远超过不锈钢等金属制品。由于UHMW-PE具有优良的综合性能,在国外被称为“惊异的塑料”[1]。 UHMW-PE首先由西德Hoechest公司于1958年开发成功,其后美国Hercules 公司及日本三井油化相继较大规模地工业化生产,北京助剂二厂是国内UHMW-PE 的主要厂家。长期以来,UHMW-PE由于加工困难,致使UHMW-PE材料的推广应用受到一定限制。近年来由于加工技术的不断进步和发展,其应用领域也随之扩大。目前UHMW-PE制品的加工仍以压制烧结和柱塞法为主。七十年代中期以来,日本先后开发了单螺杆挤出和往复螺杆注射成型工艺,美国和西德也相继采用单螺杆挤出和注射成型法加工UHMW-PE制品。 UHMW-PE的合成方法

超高分子量聚乙烯市场分析报告

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)市场分析报告 1 国外生产状况 国际市场上,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)生产企业主要有德国的Ticona公司、巴西的Polialden公司、荷兰的DSM公司和日本三井化学公司等。其中,Ticona 公司生产能力为11万吨/年(含在中国独资企业产能),Polialden为4.5万吨/年,DSM为1万吨/年,全球总生产能力超过20万吨/年。Ticona公司是全球最大的UHMWPE生产厂,约占全球50%市场份额,可以生产适用于板材、异型材、蓄电池隔板、纤维、过滤器材等各种规格、牌号的产品,种类齐全,并覆盖全球市场。DSM公司的特长是能生产特殊牌号的UHMWPE树脂,如:超细料及纤维料等,并且以自用为主,产品基本不外销。巴西Polialden公司主要是接管了原美国MONTELL的经营业务,发展速度很快,能为用户稳定提供分子量在300万—600万的原料,主要用于生产板材和异型材,占据北美市场。 国外超高分子量聚乙烯的主要生产商见表1。 表1 国外超高分子量聚乙烯的主要生产商及产品牌号 生产厂商(国家树脂牌号(商标 Hostalen GUR Ticon(德国 UTEC)Polialden 巴Stamylan UHDS(荷兰 HI-ZEX MILLION三井化学公司(日本SUNFINE_U旭化成工业公司(日本)SHOREKSPA-5SSIH 昭和油化(日本)

Novatec 三菱工程塑料公司(日本)A-C1200-1232 Allied(美国) LS501 Usi(美国) Marlex 6002 5003 (美国)Phillips公司Ticona德国1.1 Ticona公司是德国化学品集团塞拉尼斯(CELANESE)的工程聚合物业务子公司,生产能力为11万吨/年,可以生产适用于板材、异型材、蓄电池隔板、纤维、过滤器材等各种规格、牌号的产品,注册商标为Hostalen。其主要产品牌号见表2。表2 Ticona公司主要产品牌号 Polialden公司是巴西Braskem公司的下属子公司,于2002年购买了Basell公司的UHMWPE技术,在切换式HDPE装置上生产这种聚合物。2004年,巴西Braskem 公司扩大位于巴西Bahia州Camacari的UHMWPE装置能力,产能从3万吨/年扩增至4.5万吨/年,新增产能于2005年初投用。Braskem公司的主要产品牌号见表3。 表3 Braskem公司的主要产品牌号

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