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超高分子量聚乙烯材料生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
信息來(lái)自:超高分子量聚乙烯54tz.cn 發(fā)布日期：2014-1-15 瀏覽次數(shù)：102
導(dǎo)讀： 自20世紀(jì)70年代以來(lái)是超高分子量聚乙烯合成材料工業(yè)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)和質(zhì)的提高深化時(shí)期，一方面為了開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，擴(kuò)大原有市場(chǎng)，必須改進(jìn)原有品種的性能或者研制附有新功能的聚合物，另一方面在技術(shù)上必須由過(guò)去著重于原料轉(zhuǎn)換和追求生產(chǎn)規(guī)模大型化，轉(zhuǎn)向工藝技術(shù)的合理化、自動(dòng)化、最佳化和柔性化，必須在生產(chǎn)過(guò)程中重視節(jié)能能量和資源、消除
自20世紀(jì)70年代以來(lái)是超高分子量聚乙烯合成材料工業(yè)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)和質(zhì)的提高深化時(shí)期，一方面為了開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，擴(kuò)大原有市場(chǎng)，必須改進(jìn)原有品種的性能或者研制附有新功能的聚合物，另一方面在技術(shù)上必須由過(guò)去著重于原料轉(zhuǎn)換和追求生產(chǎn)規(guī)模大型化，轉(zhuǎn)向工藝技術(shù)的合理化、自動(dòng)化、最佳化和柔性化，必須在生產(chǎn)過(guò)程中重視節(jié)能能量和資源、消除污染、防止公害以及注意安全性和勞動(dòng)衛(wèi)生，因此產(chǎn)品質(zhì)量的改進(jìn)與提高以及工藝技術(shù)的完善與最佳化，將成為今后超高分子量聚乙烯材料科學(xué)技術(shù)工作的另一個(gè)重點(diǎn)。
1、綜合利用原料，強(qiáng)化生產(chǎn)，簡(jiǎn)化工藝，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化自動(dòng)化、最佳化。
（1）綜合利用多種原料，研究直接或一步合成單體技術(shù)，今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，超高分子量聚乙烯材料的原料仍將主要依賴石油，但從油氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品多種途徑取得原料的趨勢(shì)，將會(huì)更加明顯。在單體合成中，今后工藝技術(shù)的發(fā)展將體現(xiàn)在：綜合利用量大，價(jià)廉的原料，并為此開(kāi)辟新的合成工藝，例如裂解產(chǎn)物以上組合合理充分地利用，一些烷俓，合成氣以及其他工藝副產(chǎn)物的利用，從生物資源制造新材料，簡(jiǎn)化原有工藝，縮短流程，發(fā)展一步或直接合成方法。
（2）開(kāi)發(fā)高效催化劑和引發(fā)劑，縮短聚合時(shí)間，發(fā)展本體聚合工藝，目前在聚烯氫的生產(chǎn)中茂金屬催化劑等高活性，高定向的高效催化劑已逐步取代常規(guī)催化劑，這種趨勢(shì)今后仍將繼續(xù)發(fā)展。不同的催化劑或改變催化劑的組成、狀態(tài)，可以使聚合物具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，以制取有不同性能的產(chǎn)品，對(duì)于超高分子量聚乙烯合成材料通用品種而言，本體聚合工藝是其發(fā)展趨勢(shì)，例如聚烯徑由溶液聚合轉(zhuǎn)向本體聚合和氣相本體聚合。
（3）縮短成型周期，簡(jiǎn)化加工方法，發(fā)展直接成型工藝。聚合物只有通過(guò)成型加工才能成為有使用價(jià)值的制品，超高分子量聚乙烯加工時(shí)高分子合成材料通用品種而言，本體聚合工藝是其發(fā)展趨勢(shì)。主要是對(duì)現(xiàn)有加工方法的完善、改良和合理化。其中最突出的將是電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用復(fù)雜成型過(guò)程的自動(dòng)化以及多臺(tái)加工設(shè)備的集中控制，簡(jiǎn)化加工工藝，改善成型方法，發(fā)展直接成型也將越來(lái)越受到重視，例如反應(yīng)性加工技術(shù)，液體橡膠澆注成型、連續(xù)聚合直接紡絲等，在加工成型中，新技術(shù)的應(yīng)用也將引起注意，諸如激光、多種粒子束、微波、超聲波、等離子體、磁場(chǎng)等應(yīng)用將會(huì)取得成效，合成材料加工助劑是成型加工中必不可少的輔助原料，今后發(fā)展趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)高效能，多功能，無(wú)毒性的新品種。
2、節(jié)省資源、能源，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)是今后有待解決的問(wèn)題
在今后超高分子量聚乙烯材料生產(chǎn)中，不論是單體合成，還是聚合工藝，以至加工成型，技術(shù)發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)要著眼于節(jié)省資源，能源和無(wú)公害。發(fā)展封閉工藝，將生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的三廢消除于體系之中，伴隨著高分子材料消費(fèi)量日益增長(zhǎng)，特別是超高分子量聚乙烯管在尾礦、礦山領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)用途不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的廢棄物越來(lái)越多，應(yīng)貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)超高分子量聚乙烯樹(shù)脂合成材料廢棄物進(jìn)行處理和回收利用，使產(chǎn)品真正成為綠色產(chǎn)品。
1、綜合利用原料，強(qiáng)化生產(chǎn)，簡(jiǎn)化工藝，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化自動(dòng)化、最佳化。
（1）綜合利用多種原料，研究直接或一步合成單體技術(shù)，今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，超高分子量聚乙烯材料的原料仍將主要依賴石油，但從油氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品多種途徑取得原料的趨勢(shì)，將會(huì)更加明顯。在單體合成中，今后工藝技術(shù)的發(fā)展將體現(xiàn)在：綜合利用量大，價(jià)廉的原料，并為此開(kāi)辟新的合成工藝，例如裂解產(chǎn)物以上組合合理充分地利用，一些烷俓，合成氣以及其他工藝副產(chǎn)物的利用，從生物資源制造新材料，簡(jiǎn)化原有工藝，縮短流程，發(fā)展一步或直接合成方法。
（2）開(kāi)發(fā)高效催化劑和引發(fā)劑，縮短聚合時(shí)間，發(fā)展本體聚合工藝，目前在聚烯氫的生產(chǎn)中茂金屬催化劑等高活性，高定向的高效催化劑已逐步取代常規(guī)催化劑，這種趨勢(shì)今后仍將繼續(xù)發(fā)展。不同的催化劑或改變催化劑的組成、狀態(tài)，可以使聚合物具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，以制取有不同性能的產(chǎn)品，對(duì)于超高分子量聚乙烯合成材料通用品種而言，本體聚合工藝是其發(fā)展趨勢(shì)，例如聚烯徑由溶液聚合轉(zhuǎn)向本體聚合和氣相本體聚合。
（3）縮短成型周期，簡(jiǎn)化加工方法，發(fā)展直接成型工藝。聚合物只有通過(guò)成型加工才能成為有使用價(jià)值的制品，超高分子量聚乙烯加工時(shí)高分子合成材料通用品種而言，本體聚合工藝是其發(fā)展趨勢(shì)。主要是對(duì)現(xiàn)有加工方法的完善、改良和合理化。其中最突出的將是電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用復(fù)雜成型過(guò)程的自動(dòng)化以及多臺(tái)加工設(shè)備的集中控制，簡(jiǎn)化加工工藝，改善成型方法，發(fā)展直接成型也將越來(lái)越受到重視，例如反應(yīng)性加工技術(shù)，液體橡膠澆注成型、連續(xù)聚合直接紡絲等，在加工成型中，新技術(shù)的應(yīng)用也將引起注意，諸如激光、多種粒子束、微波、超聲波、等離子體、磁場(chǎng)等應(yīng)用將會(huì)取得成效，合成材料加工助劑是成型加工中必不可少的輔助原料，今后發(fā)展趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)高效能，多功能，無(wú)毒性的新品種。
2、節(jié)省資源、能源，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)是今后有待解決的問(wèn)題
在今后超高分子量聚乙烯材料生產(chǎn)中，不論是單體合成，還是聚合工藝，以至加工成型，技術(shù)發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)要著眼于節(jié)省資源，能源和無(wú)公害。發(fā)展封閉工藝，將生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的三廢消除于體系之中，伴隨著高分子材料消費(fèi)量日益增長(zhǎng)，特別是超高分子量聚乙烯管在尾礦、礦山領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)用途不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的廢棄物越來(lái)越多，應(yīng)貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)超高分子量聚乙烯樹(shù)脂合成材料廢棄物進(jìn)行處理和回收利用，使產(chǎn)品真正成為綠色產(chǎn)品。
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