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聚乙烯醇具有良好的拉丝性能，主要应用在造纸加工、 粘合剂、薄膜这类产品上，聚乙烯醇还具有耐磨、耐晒、耐腐蚀等优点，用于衣着、鱼网、绳索等工业，聚乙烯醇还可作为织物整理剂，提高加工织物的挺括性和弹性。聚乙烯醇具有透明度好，抗拉、抗裂强度大的性能，在薄膜行业应用也是比较显著的。
聚乙烯醇的作用：
在石油化学工业和铁路部门，用于设备及铁轨的清洗除锈。
可作为聚丙烯加工成型时的结晶成核剂以及涂料、纤维的改性剂、毛毯速理剂，也可作聚氯乙烯、橡胶的稳定剂原料、冷烫发用药剂、医药中间体，是一种化学物质。
聚乙烯醇用途：
用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。
聚乙烯醇可用于纺织浆料、维尼纶纤维、造纸用涂布剂、建筑涂料、胶粘剂、PVA膜、PVB原料、食品医药等领域，PVA还可用作土壤改良剂、聚合悬浮剂和乳化剂、淬火剂等。
此外，随着人们对PVA性能的不断开发和改进，其用途还在不断地拓展。
5月5日，重庆理工大学材料学院杨朝龙副教授课题组在国际顶尖刊物《Science》 子刊《Science Advances》上发表了题为Ultralong room temperature phosphorescence from amorphous organic materials toward confidential information encryption and decryption的研究论文，这是国际上首次报道无定形聚合物基长余辉发光材料及其在机密信息领域的加密及解密应用。重庆理工大学材料学院为论文第一单位，材料学院硕士研究生苏艳作为第一作者，杨朝龙副教授与合作单位南洋理工大学Zhao Yanli教授为论文的共同通讯作者。
该论文被《Science Advances》选作亮点论文在官网滚动报道。这是重庆市高校科研成果首次登上Science子刊杂志首页并作滚动报道。
长余辉发光是指在撤去激发光源后仍然能够持续发光一段时间的一种独特光物理现象。这种现象一般存在于无机材料中，例如夜明珠。相对于无机长余辉材料，有机长余辉发光材料具有生物相容性好、柔性以及功能团易修饰等优点，在生物成像、光学记录、信息存储、防伪系统等诸多高新科技领域有着巨大的应用前景。但纯有机长余辉现象通常只在很低的温度（77 K）和无氧环境等苛刻条件下才能被观察到，在室温实现高效有机长余辉是一个极大的挑战。
基于此，杨朝龙副教授课题组与南洋理工大学Zhao Yanli教授课题组合作，自主设计了含有六个苯甲酸单元的六（4-羧酸-苯氧基）-环磷腈（G）客体分子(图三)。在室温条件下，G本身不发射任何的荧光或磷光。当G引入到聚乙烯醇（PVA）基质膜中，在激发光源关闭后表现出明显的长余辉现象，且展现出强烈的紫外辐照依赖性 (图三)。课题组基于辐照依赖特性，创新开发出完全具有自主知识产区的的绿色环保无油墨丝网印刷技术，该技术可应用于票据、奢侈品、纸币、军方/政府机密文件等的高级防伪（图四）。
研究工作得到了国家自然科学基金、国家留学基金、重庆市科委、重庆市教委、新加坡学术研究基金等项目，以及材料学院和高分子材料与加工技术校级首批科研团队的大力支持。
《Science Advances》为《Science》刊物旗下子刊，内容涵盖物理、化学、生物、计算机、工程、数学以及社会科学等学术领域，旨在发表推进科学发展的具有重要影响力和创新性的前沿工作。
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由聚乙烯与氯气通过取代反应而制的改性高聚物，简称CPE。随着氯的取代，破坏了聚乙烯的结晶性，使玻璃化温度降低，但超过一定的氯含量之后，玻璃化温度又升高。用途20世纪90年代末，国内对高性能阻燃橡胶的需求越来越大，特别是电线电缆行业、汽车配件制造业的发展，带动了对橡胶型CPE的消费需求。橡胶型CPE是一种综合性能优良、耐热氧臭氧老化、阻燃性佳的特种合成橡胶。氯化聚乙烯树脂是一种新型的合成材料，具有一系列优异性能。它是PVC塑料优良的抗冲击改性剂，也是综合性能良好的合成橡胶，有着极为广泛的应用领域，已广泛用于电缆、电线、胶管、胶布、橡塑制品、密封材料、阻燃运输带、防水卷材、薄膜和种种异型材等制品。CPE还能与聚丙烯、高低压聚乙烯、ABS等共混，改善这些塑料的阻燃性能、耐老化性能和制品的印刷性能。CPE可看作是乙烯、聚乙烯和一二氯乙烯的无规共聚物，它分子链饱和，极性氯原子无规分布，因为具有优异的物理性能和化学性能，广泛应用于机械、电力、化工、建材和矿山工业。CPE耐热性、耐臭氧和耐候、耐老化优于多数橡胶，耐油性优于丁腈胶（NBR）、氯丁橡胶（CR），耐老化优于氯磺化氯乙烯（CSM）；耐酸、碱、盐等腐蚀性质、无毒、难燃、无爆炸危险。主要应用于：电线电缆（煤矿用电缆、UL及VDE等标准中规定的电线），液压胶管，车用胶管，胶带，胶板，PVC型材管材改性，磁性材料，ABS改性等等。氯化聚乙烯(cpe)是由粉状高密度聚乙烯(hdpe)专用料通过水相或者盐酸相悬浮氯化反应制得的无规聚合物。氯化聚乙烯(cpe)为饱和高分子材料，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能，韧性良好(在-30℃仍有柔韧性)，cpe无毒，不含重金属及pahs，其完全符合环保要求。氯化聚乙烯树脂用途广泛，不仅是pvc 塑料优良的抗冲击改性剂，也是综合性能良好的热塑性弹性体材料，已广泛用于电线电缆、胶管、胶布、橡塑制品、密封材料、阻燃运输带、防水卷材、薄膜等制品，具有良好的发展前景。但是妨碍其大量使用的瓶颈是强度和自粘性，通过物理共混改性和化学接枝改性等技术改性其性能成为关键。3.聚丙烯是一种性能优良的热塑性树脂，在聚烯烃生产应用中占有重要地位，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，与cpe共混并用可以提高力学性能和光泽，但是聚丙烯是非极性材料，与极性高分子材料cpe的相容性差，二者的共混物强度不高。通过熔融接枝的方法使不饱和的极性单体如马来酸酐(mah)接枝到氯化聚乙烯/聚丙烯的大分子链上，从而有效改善二者的相容性，是提高二者共混物性能的有效措施。熔融反应挤出接枝因具备工艺操作简单、可实现生产连续化、设备投资少等优点已经被广泛采用。4.由于生产cpe的原材料hdpe专用料的分子量及分子量分布、结晶能力、粒径分布、比表面积以及氯化反应的条件不同，cpe的含氯量以及cl原子在分子链上分布的序列结构亦有所不同，所制得的cpe熔融热、硬度、拉伸强度和伸长率、门尼粘度等指标也不同。因此对于cpe的熔融接枝以及与pp的共混产生不同影响，对二者共混物的力学强度改性效果亦不同。5.现有技术虽然也会使用pp对cpe进行改性，但是其改性效果并没有使cpe 获得最佳的力学性能和加工性能。6.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
氯化聚乙烯与聚丙烯共混效果很棒。为了增加聚丙烯注塑件的韧性，采用90%的聚丙烯与5%的氯化聚乙烯共混，将两种原料混合后，用单螺杆造粒机共混，投料后，大量冒出白烟，塑料变黄，请高手赐教。温度太高，超过了热分解温度，还有就是内部HCL析出，加稳定剂。
关键词：超高分子 量聚乙烯 工程塑料1 引言UHMWPE是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。世界上最早由美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化，此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。我国上海高桥化工厂于1964年最早研制成功并投入工业生产，70年代后期又有广州塑料厂和北京助剂二厂投入生产。限于当时条件，产物分子量约150万左右，随着工艺技术的进步，目前北京助剂二厂的产品分子量可达100万～300万以上。UHMWPE的发展十分迅速，80年代以前，世界平均年增长率为，进入80年代以后，增长率高达15%～20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12，000～12，500吨，而到1990年世界需求量约5万吨，其中美国占70%。UHMWPE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。而且，UHMWPE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。UHMWPE优异的物理机械性能使它广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于UHMWPE优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用。2 UHMWPE的成型加工由于UHMWPE熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，UHMWPE的加工技术得到了迅速发展，通过对普通加工设备的改造，已使UHMWPE由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。 一般加工技术(1)压制烧结压制烧结是UHMWPE最原始的加工方法。此法生产效率颇低，易发生氧化和降解。为了提高生产效率，可采用直接电加热法〔1〕；另外，Werner和Pfleiderer公司开发了一种超高速熔结加工法〔2〕，采用叶片式混合机，叶片旋转的最大速度可达150m/s，使物料仅在几秒内就可升至加工温度。(2)挤出成型挤出成型设备主要有柱塞挤出机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。双螺杆挤出多采用同向旋转双螺杆挤出机。60年代大都采用柱塞式挤出机，70年代中期，日、美、西德等先后开发了单螺杆挤出工艺。日本三井石油化学公司最早于1974年取得了圆棒挤出技术的成功。北京化工大学于1994年底研制出Φ45型UHMWPE专用单螺杆挤出机，并于1997年取得了Φ65型单螺杆挤出管材工业化生产线的成功。(3)注塑成型日本三井石油化工公司于1974年开发了注塑成型工艺，并于1976年实现了商业化，之后又开发了往复式螺杆注塑成型技术。1985年美国Hoechst公司也实现了UHMWPE的螺杆注塑成型工艺。北京塑料研究所1983年对国产XS-ZY-125A型注射机进行了改造，成功地注射出啤酒罐装生产线用UHMWPE托轮、水泵用轴套，1985年又成功地注射出医用人工关节等。(4)吹塑成型UHMWPE加工时，当物料从口模挤出后，因弹性恢复而产生一定的回缩，并且几乎不发生下垂现象，故为中空容器，特别是大型容器，如油箱、大桶的吹塑创造了有利的条件。UHMWPE吹塑成型还可导致纵横方向强度均衡的高性能薄膜，从而解决了HDPE薄膜长期以来存在的纵横方向强度不一致，容易造成纵向破坏的问题。 特殊加工技术 冻胶纺丝以冻胶纺丝—超拉伸技术制备高强度、高模量聚乙烯纤维是70年代末出现的一种新颖纺丝方法。荷兰DSM公司最早于1979年申请专利，随后美国Allied公司、日本与荷兰联合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都实现了工业化生产。中国纺织大学化纤所从1985年开始该项目的研究，逐步形成了自己的技术，制得了高性能的UHMWPE纤维〔3〕。UHMWPE冻胶纺丝过程简述如下：溶解UHMWPE于适当的溶剂中，制成半稀溶液，经喷丝孔挤出，然后以空气或水骤冷纺丝溶液，将其凝固成冻胶原丝。在冻胶原丝中，几乎所有的溶剂被包含其中，因此UHMWPE大分子链的解缠状态被很好地保持下来，而且溶液温度的下降，导致冻胶体中UHMWPE折叠链片晶的形成。这样，通过超倍热拉伸冻胶原丝可使大分子链充分取向和高度结晶，进而使呈折叠链的大分子转变为伸直链，从而制得高强度、高模量纤维。UHMWPE纤维是当今世界上第三代特种纤维，强度高达,比强度是化纤中最高的，又具有较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优良性能。它可直接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物：防弹背心和衣服、防切割手套等，其中防弹衣的防弹效果优于芳纶。国际上已将UHMWPE纤维织成不同纤度的绳索，取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳等。UHMWPE纤维的复合材料在军事上已用作装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。 润滑挤出(注射)润滑挤出(注射)成型技术是在挤出(注射)物料与模壁之间形成一层润滑层，从而降低物料各点间的剪切速率差异，减小产品的变形，同时能够实现在低温、低能耗条件下提高高粘度聚合物的挤出(注射)速度。产生润滑层的方法主要有两种：自润滑和共润滑。(1)自润滑挤出(注射)UHMWPE的自润滑挤出(注射)是在其中添加适量的外部润滑剂，以降低聚合物分子与金属模壁间的摩擦与剪切，提高物料流动的均匀性及脱模效果和挤出质量。外部润滑剂主要有高级脂肪酸、复合脂、有机硅树脂、石腊及其它低分子量树脂等。挤出(注射)加工前，首先将润滑剂同其它加工助剂一起混入物料中，生产时，物料中的润滑剂渗出，形成润滑层，实现自润滑挤出(注射)。有专利报道〔4〕：将70份石蜡油、30份UHMWPE和1份氧相二氧化硅(高度分散的硅胶)混合造粒，在190℃的温度下就可实现顺利挤出(注射)。(2)共润滑挤出(注射)UHMWPE的共润滑挤出(注射)有两种情况，一是采用缝隙法〔5、6〕将润滑剂压入到模具中，使其在模腔内表面和熔融物料间形成润滑层；二是与低粘度树脂共混，使其作为产物的一部分(详见)。如：生产UHMWPE薄板时，由定量泵向模腔内输送SH200有机硅油作润滑剂，所得产品外观质量有明显提高，特别是由于挤出变形小，增加了拉伸强度。 辊压成型〔1〕辊压成型是一种固态加工方法，即在UHMWPE的熔点以下对其施加一很大的压力，通过粒子形变，有效地将粒子与粒子融合。主要设备是一带有螺槽的旋转轮和一带有舌槽的弓形滑块，舌槽与螺槽垂直。在加工过程中有效地利用了物料与器壁之间的摩擦力，产生的压力足够使UHMWPE粒子发生形变。在机座末端装有加热支台，经过模口挤出物料。如将此项辊压装置与挤压机联用，可使加工过程连续化。 热处理后压制成型〔8〕把UHMWPE树脂粉末在140℃～275℃之间进行1min～30min的短期加热，发现UHMWPE的某些物理性能出人意料地大大改善。用热处理过的UHMWPE粉料压制出的制品和未热处理过的UHMPWE制品相比较，前者具有更好的物理性能和透明性，制品表面的光滑程度和低温机械性能大大提高了。 射频加工〔9〕采用射频加工UHMWPE是一种崭新的加工方法，它是将UHMWPE粉末和介电损耗高的炭黑粉末均匀混合在一起，用射频辐照，产生的热可使UHMWPE粉末表面发生软化，从而使其能在一定压力下固结。用这种方法可在数分钟内模压出很厚的大型部件，其加工效率比目前UHMWPE常规模压加工高许多倍。 凝胶挤出法制备多孔膜〔10〕将UHMWPE溶解在挥发溶剂中，连续挤出，然后经一个热可逆凝胶/结晶过程，使其成为一种湿润的凝胶膜，蒸除溶剂使膜干燥。由于已形成的骨架结构限制了凝胶的收缩，在干燥过程中产生微孔，经双轴拉伸达到最大空隙率而不破坏完整的多孔结构。这种材料可用作防水、通氧织物和耐化学品服装，也可用作超滤/微量过滤膜、复合薄膜和蓄电池隔板等。与其它方法相比，由此法制备的多孔UHMWPE膜具有最佳的孔径、强度和厚度等综合性能。3 UHMWPE的改性 物理机械性能的改进与其它工程塑料相比，UHMWPE具有表面硬度和热变形温度低、弯曲强度以及蠕变性能较差等缺点。这是由于UHMWPE的分子结构和分子聚集形态造成的，可通过填充和交联的方法加以改善。 填充改性采用玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对UHMWPE进行填充改性，可使表面硬度、刚度、蠕变性、弯曲强度、热变形温度得以较好地改善。用偶联剂处理后，效果更加明显。如填充处理后的玻璃微珠，可使热变形温度提高30℃。玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉等可提高硬度、刚度和耐温性；二硫化钼、硅油和专用蜡可降低摩擦因数，从而进一步提高自润滑性；炭黑或金属粉可提高抗静电性和导电性以及传热性等。但是，填料改性后冲击强度略有下降，若将含量控制在40%以内，UHMWPE仍有相当高的冲击强度。 交联交联是为了改善形态稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。通过交联，UHMWPE的结晶度下降，被掩盖的韧性复又表现出来。交联可分为化学交联和辐射交联。化学交联是在UHMWPE中加入适当的交联剂后，在熔融过程中发生交联。辐射交联是采用电子射线或γ射线直接对UHMWPE制品进行照射使分子发生交联。UHMWPE的化学交联又分为过氧化物交联和偶联剂交联。(1)过氧化物交联过氧化物交联工艺分为混炼、成型和交联三步。混炼时将UHMWPE与过氧化物熔融共混，UHMWPE在过氧化物作用下产生自由基，自由基偶合而产生交联。这一步要保证温度不要太高，以免树脂完全交联。经过混炼后得到交联度很低的可继续交联型UHMWPE，在比混炼更高的温度下成型为制件，再进行交联处理。UHMWPE经过氧化物交联后在结构上与热塑性塑料、热固性塑料和硫化橡胶都不同，它有体型结构却不是完全交联，因此在性能上兼有三者的特点，即同时具有热可塑性和优良的硬度、韧性以及耐应力开裂等性能。国外曾报道用2，5-二甲基-2，5双过氧化叔丁基己炔-3作交联剂〔11〕，但国内很难找到。清华大学用廉价易得的过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂进行了研究〔12〕，结果发现：DCP用量小于1%时，可使冲击强度比纯UHMWPE提高15%～20%，特别是DCP用量为时，冲击强度可提高48%。随DCP用量的增加，热变形温度提高，可用于水暖系统的耐热管道。(2)偶联剂交联UHMWPE主要使用两种硅烷偶联剂：乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷，常用的有乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。偶联剂一般要靠过氧化物引发，常用的是DCP，催化剂一般采用有机锡衍生物。硅烷交联UHMWPE的成型过程首先是使过氧化物受热分解为化学活性很高的游离基，这些游离基夺取聚合物分子中的氢原子使聚合物主链变为活性游离基，然后与硅烷产生接枝反应，接枝后的UHMWPE在水及硅醇缩合催化剂的作用下发生水解缩合，形成交联键即得硅烷交联UHMWPE。(3)辐射交联在一定剂量电子射线或γ射线作用下，UHMWPE分子结构中的一部分主链或侧链可能被射线切断，产生一定数量的游离基，这些游离基彼此结合形成交联链，使UHMWPE的线型分子结构转变为网状大分子结构。经一定剂量辐照后，UHMWPE的蠕变性、浸油性和硬度等物理性能得到一定程度的改善。用γ射线对人造UHMWPE关节进行辐射，在消毒的同时使其发生交联，可增强人造关节的硬度和亲水性，并且使耐蠕变性得以提高〔13〕，从而延长其使用寿命。有研究〔14〕表明，将辐照与PTFE接枝相结合，也可改善UHMWPE的磨损和蠕变行为。这种材料具有组织容忍性，适于体内移植。 加工性能的改进UHMWPE树脂的分子链较长，易受剪切力作用发生断裂，或受热发生降解。因此，较低的加工温度，较短的加工时间和降低对它的剪切是非常必要的。为了解决UHMWPE的加工问题，除对普通成型机械进行特殊设计外，还可对树脂配方进行改进：与其它树脂共混或加入流动改性剂，使之能在普通挤出机和注塑机上成型加工，这就是中介绍的润滑挤出(注射)。 共混改性共混法改善UHMWPE的熔体流动性是最有效、最简便和最实用的途径。目前，这方面的技术多见于专利文献。共混所用的第二组份主要是指低熔点、低粘度树脂，有LDPE、HDPE、PP、聚酯等，其中使用较多的是中分子量PE(分子量40万～60万)和低分子量PE(分子量＜40万)。当共混体系被加热到熔点以上时，UHMWPE树脂就会悬浮在第二组份树脂的液相中，形成可挤出、可注射的悬浮体物料。(1)与低、中分子量PE共混UHMWPE与分子量低的LDPE(分子量1，000～20，000，以5，000～12，000为最佳)共混可使其成型加工性获得显著改善，但同时会使拉伸强度、挠曲弹性等力学性能有所下降。HDPE也能显著改善UHMWPE的加工流动性，但也会引起冲击强度、耐摩擦等性能的下降。为使UHMWPE共混体系的力学性能维持在一较高水平，一个有效的补偿办法是加入PE成核剂，如苯甲酸、苯甲酸盐、硬脂酸盐、己二酸盐等，可以借PE结晶度的提高，球晶尺寸的微细均化而起到强化作用，从而有效阻止机械性能的下降。有专利〔15〕指出，在UHMWPE/HDPE共混体系中加入很少量的细小的成核剂硅灰石(其粒径尺寸范围5nm～50nm，表面积100m2/g～400m2/g)，可很好地补偿机械性能的降低。(2)共混形态UHMWPE的化学结构虽然与其它品种的PE相近，但在一般的熔混设备和条件下，它们的共混物都难以形成均匀的形态，这可能与组份之间粘度相差悬殊有关。采用普通单螺杆混炼得到的UHMWPE/LDPE共混物，两组份各自结晶，不能形成共晶，UHMWPE基本上以填料形式分散于LDPE基体中。熔体长时间处理和使用双辊炼塑机混炼，两组份之间作用有所加强，性能亦有进一步的改善，不过仍不能形成共晶的形态。Vadhar发现〔16〕，当采用两步共混法，即先在高温下将UHMWPE熔融，再降到较低温度下加入LLDPE进行共混，可获得形成共晶的共混物。Vadher用溶液共混法也得到了能形成共晶的UHMWPE/LLDPE共混物。(3)共混物的力学强度对于未加成核剂的UHMWPE/PE体系，其在冷却过程中会形成较大的球晶，球晶之间存在着明显的界面，而在这些界面上存在着由分子链排布不同引起的内应力，由此会导致裂纹的产生，所以与基体聚合物相比，共混物的拉伸强度常常有所下降。当受到外力冲击时裂纹会很快地沿球晶界面发展而导致最后的破碎，因此又引起冲击强度的下降。 流动改进剂改性流动改进剂促进了长链分子的解缠，并在大分子之间起润滑作用，改变了大分子链间的能量传递，从而使得链段位移变得容易，改善了聚合物的流动性。用于UHMWPE的流动改进剂主要是指脂肪族碳氢化合物及其衍生物。其中脂肪族碳氢化合物有：碳原子数在22以上的n-链烷烃及以其作主成分的低级烷烃混合物；石油分裂精制得到的石蜡等。其衍生物是指末端含有脂肪族烃基、内部含有1个或1个以上(最好为1个或2个)羧基、羟基、酯基、羰基、氮基甲酰基、巯基等官能团；碳原子数大于8(最好为12～50)并且分子量为130～2000(以200～800为最佳)的脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪醛、脂肪酮、脂肪族酰胺、脂肪硫醇等。举例来说，脂肪酸有：癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸等。北京化工大学制备了一种有效的流动剂(MS2)〔17〕，添加少量(～)就能显著改善UHMWPE的流动性，使其熔点下降达10℃之多，能在普通注塑机上注塑成型，而且拉伸强度仅有少许降低。另外，用苯乙烯及其衍生物改性UHMWPE，除可改善加工性能使制品易于挤出外，还可保持UHMWPE优良的耐摩擦性和耐化学腐蚀性〔18〕；1，1-二苯基乙炔〔19〕、苯乙烯衍生物〔20〕、四氢化萘〔21〕皆可使UHMWPE获得优良的加工性能，同时使材料具有较高的冲击强度和耐磨损性。 液晶高分子原位复合材料液晶高分子原位复合材料是指热致液晶高分子(TLCP)与热塑性树脂的共混物，这种共混物在熔融加工过程中，由于TLCP分子结构的刚直性，在力场作用下可自发地沿流动方向取向，产生明显的剪切变稀行为，并在基体树脂中原位就地形成具有取向结构的增强相，即就地成纤，从而起到增强热塑性树脂和改善加工流动性的作用。清华大学赵安赤等采用原位复合技术，对UHMWPE加工性能的改进取得了明显的效果〔22〕。用TLCP对UHMWPE进行改性，不仅提高了加工时的流动性，采用通常的热塑加工工艺及通用设备就能方便地进行加工，而且可保持较高的拉伸强度和冲击强度，耐磨性也有较大提高。 聚合填充型复合材料高分子合成中的聚合填充工艺是一种新型的聚合方法，它是把填料进行处理，使其粒子表面形成活性中心，在聚合过程中让乙烯、丙烯等烯烃类单体在填料粒子表面聚合，形成紧密包裹粒子的树脂，最后得到具有独特性能的复合材料。它除具有掺混型复合材料性能外，还有自己本身的特性：首先是不必熔融聚乙烯树脂，可保持填料的形状，制备粉状或纤维状的复合材料；其次，该复合材料不受填料/树脂组成比的限制，一般可任意设定填料的含量；另外，所得复合材料是均匀的组合物，不受填料比重、形状的限制。与热熔融共混材料相比，由聚合填充工艺制备的UHMWPE复合材料中，填料粒子分散良好，且粒子与聚合物基体的界面结合也较好。这就使得复合材料的拉伸强度、冲击强度与UHMWPE相差不大，却远远好于共混型材料，尤其是在高填充情况下，对比更加明显，复合材料的硬度、弯曲强度，尤其是弯曲模量比纯UHMWPE提高许多，尤其适用作轴承、轴座等受力零部件。而且复合材料的热力学性能也有较好的改善：维卡软化点提高近30℃，热变形温度提高近20℃，线膨胀系数下降20%以上。因此，此材料可用于温度较高的场合，并适于制造轴承、轴套、齿轮等精密度要求高的机械零件。采用聚合填充技术还可通过向聚合体系中通入氢或其它链转移剂，控制UHMWPE分子量大小，使得树脂易加工〔23〕。美国专利〔24〕用具有酸中性表面的填料：水化氧化铝、二氧化硅、水不溶性硅酸盐、碳酸钙、碱式碳酸铝钠、羟基硅灰石和磷酸钙制成了高模量的均相聚合填充UHMWPE复合材料。另有专利〔25〕指出，在60℃，且有催化剂存在的条件下，使UHMWPE在庚烷中干燥的 氧化铝表面聚合，可得到高模量的均相复合材料。齐鲁石化公司研究院分别用硅藻土、高岭土作为填料合成了UHMWPE复合材料〔26〕。 UHMWPE的自增强〔27、28〕在UHMWPE基体中加入UHMWPE纤维，由于基体和纤维具有相同的化学特征，因此化学相容性好，两组份的界面结合力强，从而可获得机械性能优良的复合材料。UHMWPE纤维的加入可使UHMWPE的拉伸强度和模量、冲击强度、耐蠕变性大大提高。与纯 UHMWPE相比，在UHMWPE中加入体积含量为60%的UHMWPE纤维，可使最大应力和模量分别提高160%和60%。这种自增强的UHMWPE材料尤其适用于生物医学上承重的场合，而用于人造关节的整体替换是近年来才倍受关注的，UHMWPE自增强材料的低体积磨损率可提高人造关节的使用寿命。4 UHMWPE的合金化UHMWPE除可与塑料形成合金来改善其加工性能外(见和)，还可获得其它性能。其中，以PP/UHMWPE合金最为突出。通常聚合物的增韧是在树脂中引入柔性链段形成复合物(如橡塑共混物)，其增韧机理为“多重银纹化机理”。而在PP/UHMWPE体系，UHMWPE对PP有明显的增韧作用，这是“多重裂纹”理论所无法解释的。国内最早于1993年报道采用UHMWPE增韧PP取得成功，当UHMWPE的含量为15%时，共混物的缺口冲击强度比纯PP提高2倍以上〔29〕。最近又有报道，UHMWPE与含乙烯链段的共聚型PP共混，在UHMWPE的含量为25%时，其冲击强度比PP提高一倍多〔30〕。以上现象的解释是“网络增韧机理”〔31〕。PP/UHMWPE共混体系的亚微观相态为双连续相，UHMWPE分子与长链的PP分子共同构成一种共混网络，其余PP构成一个PP网络，二者交织成为一种“线性互穿网络”。其中共混网络在材料中起到骨架作用，为材料提供机械强度，受到外力冲击时，它会发生较大形变以吸收外界能量，起到增韧的作用；形成的网络越完整，密度越大，则增韧效果越好。为了保证“线性互穿网络”结构的形成，必须使UHMWPE以准分子水平分散在PP基体中，这就对共混方式提出了较高的要求。北京化工大学有研究发现：四螺杆挤出机能将UHMWPE均匀地分散在PP基体中，而双螺杆挤出机的共混效果却不佳。EPDM能对PP/UHMWPE合金起到增容的作用。由于EPDM具备的两种主要链节分别与PP和UHMWPE相同，因而与两种材料都有比较好的亲合力，共混时容易分散在两相界面上。EPDM对复合共晶起到插入、分割和细化的作用，这对提高材料的韧性是有益的，能大幅度地提高缺口冲击强度。另外，UHMWPE也可与橡胶形成合金，获得比纯橡胶优良的机械性能，如耐摩擦性、拉伸强度和断裂伸长率等。其中，橡胶是在混合过程中于UHMWPE的软化点以上进行硫化的。5 UHMWPE的复合化UHMWPE可与各种橡胶(或橡塑合金)硫化复合制成改性PE片材，这些片材可进一步与金属板材制成复合材料。除此之外，UHMWPE还可复合在塑料表面以提高耐冲击性能。在UHMWPE软化点以上的温度条件下，将含有硫化剂的未硫化橡胶片材与UHMWPE片材压制在一起，可制得剥离强度较高的层合制品，与不含硫化剂的情况相比，其剥离强度可提高数十倍。用这种方法同样可使未硫化橡胶与塑料的合金(如EPDM/PA6、EPDM/PP、SBR/PE)和UHMWPE片材牢固地粘接在一起。参考文献：〔1〕 钟玉荣，卢鑫华.塑料〔J〕，1991，20(1)：30〔2〕 孙大文.塑料加工应用〔J〕，1983(5)：1〔3〕 杨年慈.合成纤维工业〔J〕，1991，14(2)：48〔4〕 JP 63，161，075〔P〕〔5〕 .〔J〕，1981,27(1):8
UHMWPE辐照交联，添加助剂改性
关键词：超高分子 量聚乙烯 工程塑料1 引言UHMWPE是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。世界上最早由美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化，此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。我国上海高桥化工厂于1964年最早研制成功并投入工业生产，70年代后期又有广州塑料厂和北京助剂二厂投入生产。限于当时条件，产物分子量约150万左右，随着工艺技术的进步，目前北京助剂二厂的产品分子量可达100万～300万以上。UHMWPE的发展十分迅速，80年代以前，世界平均年增长率为，进入80年代以后，增长率高达15%～20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12，000～12，500吨，而到1990年世界需求量约5万吨，其中美国占70%。UHMWPE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。而且，UHMWPE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。UHMWPE优异的物理机械性能使它广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于UHMWPE优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用。2 UHMWPE的成型加工由于UHMWPE熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差，其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，UHMWPE的加工技术得到了迅速发展，通过对普通加工设备的改造，已使UHMWPE由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。 一般加工技术(1)压制烧结压制烧结是UHMWPE最原始的加工方法。此法生产效率颇低，易发生氧化和降解。为了提高生产效率，可采用直接电加热法〔1〕；另外，Werner和Pfleiderer公司开发了一种超高速熔结加工法〔2〕，采用叶片式混合机，叶片旋转的最大速度可达150m/s，使物料仅在几秒内就可升至加工温度。(2)挤出成型挤出成型设备主要有柱塞挤出机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。双螺杆挤出多采用同向旋转双螺杆挤出机。60年代大都采用柱塞式挤出机，70年代中期，日、美、西德等先后开发了单螺杆挤出工艺。日本三井石油化学公司最早于1974年取得了圆棒挤出技术的成功。北京化工大学于1994年底研制出Φ45型UHMWPE专用单螺杆挤出机，并于1997年取得了Φ65型单螺杆挤出管材工业化生产线的成功。(3)注塑成型日本三井石油化工公司于1974年开发了注塑成型工艺，并于1976年实现了商业化，之后又开发了往复式螺杆注塑成型技术。1985年美国Hoechst公司也实现了UHMWPE的螺杆注塑成型工艺。北京塑料研究所1983年对国产XS-ZY-125A型注射机进行了改造，成功地注射出啤酒罐装生产线用UHMWPE托轮、水泵用轴套，1985年又成功地注射出医用人工关节等。(4)吹塑成型UHMWPE加工时，当物料从口模挤出后，因弹性恢复而产生一定的回缩，并且几乎不发生下垂现象，故为中空容器，特别是大型容器，如油箱、大桶的吹塑创造了有利的条件。UHMWPE吹塑成型还可导致纵横方向强度均衡的高性能薄膜，从而解决了HDPE薄膜长期以来存在的纵横方向强度不一致，容易造成纵向破坏的问题。 特殊加工技术 冻胶纺丝以冻胶纺丝—超拉伸技术制备高强度、高模量聚乙烯纤维是70年代末出现的一种新颖纺丝方法。荷兰DSM公司最早于1979年申请专利，随后美国Allied公司、日本与荷兰联合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都实现了工业化生产。中国纺织大学化纤所从1985年开始该项目的研究，逐步形成了自己的技术，制得了高性能的UHMWPE纤维〔3〕。UHMWPE冻胶纺丝过程简述如下：溶解UHMWPE于适当的溶剂中，制成半稀溶液，经喷丝孔挤出，然后以空气或水骤冷纺丝溶液，将其凝固成冻胶原丝。在冻胶原丝中，几乎所有的溶剂被包含其中，因此UHMWPE大分子链的解缠状态被很好地保持下来，而且溶液温度的下降，导致冻胶体中UHMWPE折叠链片晶的形成。这样，通过超倍热拉伸冻胶原丝可使大分子链充分取向和高度结晶，进而使呈折叠链的大分子转变为伸直链，从而制得高强度、高模量纤维。UHMWPE纤维是当今世界上第三代特种纤维，强度高达,比强度是化纤中最高的，又具有较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优良性能。它可直接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物：防弹背心和衣服、防切割手套等，其中防弹衣的防弹效果优于芳纶。国际上已将UHMWPE纤维织成不同纤度的绳索，取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳等。UHMWPE纤维的复合材料在军事上已用作装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。 润滑挤出(注射)润滑挤出(注射)成型技术是在挤出(注射)物料与模壁之间形成一层润滑层，从而降低物料各点间的剪切速率差异，减小产品的变形，同时能够实现在低温、低能耗条件下提高高粘度聚合物的挤出(注射)速度。产生润滑层的方法主要有两种：自润滑和共润滑。(1)自润滑挤出(注射)UHMWPE的自润滑挤出(注射)是在其中添加适量的外部润滑剂，以降低聚合物分子与金属模壁间的摩擦与剪切，提高物料流动的均匀性及脱模效果和挤出质量。外部润滑剂主要有高级脂肪酸、复合脂、有机硅树脂、石腊及其它低分子量树脂等。挤出(注射)加工前，首先将润滑剂同其它加工助剂一起混入物料中，生产时，物料中的润滑剂渗出，形成润滑层，实现自润滑挤出(注射)。有专利报道〔4〕：将70份石蜡油、30份UHMWPE和1份氧相二氧化硅(高度分散的硅胶)混合造粒，在190℃的温度下就可实现顺利挤出(注射)。(2)共润滑挤出(注射)UHMWPE的共润滑挤出(注射)有两种情况，一是采用缝隙法〔5、6〕将润滑剂压入到模具中，使其在模腔内表面和熔融物料间形成润滑层；二是与低粘度树脂共混，使其作为产物的一部分(详见)。如：生产UHMWPE薄板时，由定量泵向模腔内输送SH200有机硅油作润滑剂，所得产品外观质量有明显提高，特别是由于挤出变形小，增加了拉伸强度。 辊压成型〔1〕辊压成型是一种固态加工方法，即在UHMWPE的熔点以下对其施加一很大的压力，通过粒子形变，有效地将粒子与粒子融合。主要设备是一带有螺槽的旋转轮和一带有舌槽的弓形滑块，舌槽与螺槽垂直。在加工过程中有效地利用了物料与器壁之间的摩擦力，产生的压力足够使UHMWPE粒子发生形变。在机座末端装有加热支台，经过模口挤出物料。如将此项辊压装置与挤压机联用，可使加工过程连续化。 热处理后压制成型〔8〕把UHMWPE树脂粉末在140℃～275℃之间进行1min～30min的短期加热，发现UHMWPE的某些物理性能出人意料地大大改善。用热处理过的UHMWPE粉料压制出的制品和未热处理过的UHMPWE制品相比较，前者具有更好的物理性能和透明性，制品表面的光滑程度和低温机械性能大大提高了。 射频加工〔9〕采用射频加工UHMWPE是一种崭新的加工方法，它是将UHMWPE粉末和介电损耗高的炭黑粉末均匀混合在一起，用射频辐照，产生的热可使UHMWPE粉末表面发生软化，从而使其能在一定压力下固结。用这种方法可在数分钟内模压出很厚的大型部件，其加工效率比目前UHMWPE常规模压加工高许多倍。 凝胶挤出法制备多孔膜〔10〕将UHMWPE溶解在挥发溶剂中，连续挤出，然后经一个热可逆凝胶/结晶过程，使其成为一种湿润的凝胶膜，蒸除溶剂使膜干燥。由于已形成的骨架结构限制了凝胶的收缩，在干燥过程中产生微孔，经双轴拉伸达到最大空隙率而不破坏完整的多孔结构。这种材料可用作防水、通氧织物和耐化学品服装，也可用作超滤/微量过滤膜、复合薄膜和蓄电池隔板等。与其它方法相比，由此法制备的多孔UHMWPE膜具有最佳的孔径、强度和厚度等综合性能。3 UHMWPE的改性 物理机械性能的改进与其它工程塑料相比，UHMWPE具有表面硬度和热变形温度低、弯曲强度以及蠕变性能较差等缺点。这是由于UHMWPE的分子结构和分子聚集形态造成的，可通过填充和交联的方法加以改善。 填充改性采用玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对UHMWPE进行填充改性，可使表面硬度、刚度、蠕变性、弯曲强度、热变形温度得以较好地改善。用偶联剂处理后，效果更加明显。如填充处理后的玻璃微珠，可使热变形温度提高30℃。玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉等可提高硬度、刚度和耐温性；二硫化钼、硅油和专用蜡可降低摩擦因数，从而进一步提高自润滑性；炭黑或金属粉可提高抗静电性和导电性以及传热性等。但是，填料改性后冲击强度略有下降，若将含量控制在40%以内，UHMWPE仍有相当高的冲击强度。 交联交联是为了改善形态稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。通过交联，UHMWPE的结晶度下降，被掩盖的韧性复又表现出来。交联可分为化学交联和辐射交联。化学交联是在UHMWPE中加入适当的交联剂后，在熔融过程中发生交联。辐射交联是采用电子射线或γ射线直接对UHMWPE制品进行照射使分子发生交联。UHMWPE的化学交联又分为过氧化物交联和偶联剂交联。(1)过氧化物交联过氧化物交联工艺分为混炼、成型和交联三步。混炼时将UHMWPE与过氧化物熔融共混，UHMWPE在过氧化物作用下产生自由基，自由基偶合而产生交联。这一步要保证温度不要太高，以免树脂完全交联。经过混炼后得到交联度很低的可继续交联型UHMWPE，在比混炼更高的温度下成型为制件，再进行交联处理。UHMWPE经过氧化物交联后在结构上与热塑性塑料、热固性塑料和硫化橡胶都不同，它有体型结构却不是完全交联，因此在性能上兼有三者的特点，即同时具有热可塑性和优良的硬度、韧性以及耐应力开裂等性能。国外曾报道用2，5-二甲基-2，5双过氧化叔丁基己炔-3作交联剂〔11〕，但国内很难找到。清华大学用廉价易得的过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂进行了研究〔12〕，结果发现：DCP用量小于1%时，可使冲击强度比纯UHMWPE提高15%～20%，特别是DCP用量为时，冲击强度可提高48%。随DCP用量的增加，热变形温度提高，可用于水暖系统的耐热管道。(2)偶联剂交联UHMWPE主要使用两种硅烷偶联剂：乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷，常用的有乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。偶联剂一般要靠过氧化物引发，常用的是DCP，催化剂一般采用有机锡衍生物。硅烷交联UHMWPE的成型过程首先是使过氧化物受热分解为化学活性很高的游离基，这些游离基夺取聚合物分子中的氢原子使聚合物主链变为活性游离基，然后与硅烷产生接枝反应，接枝后的UHMWPE在水及硅醇缩合催化剂的作用下发生水解缩合，形成交联键即得硅烷交联UHMWPE。(3)辐射交联在一定剂量电子射线或γ射线作用下，UHMWPE分子结构中的一部分主链或侧链可能被射线切断，产生一定数量的游离基，这些游离基彼此结合形成交联链，使UHMWPE的线型分子结构转变为网状大分子结构。经一定剂量辐照后，UHMWPE的蠕变性、浸油性和硬度等物理性能得到一定程度的改善。用γ射线对人造UHMWPE关节进行辐射，在消毒的同时使其发生交联，可增强人造关节的硬度和亲水性，并且使耐蠕变性得以提高〔13〕，从而延长其使用寿命。有研究〔14〕表明，将辐照与PTFE接枝相结合，也可改善UHMWPE的磨损和蠕变行为。这种材料具有组织容忍性，适于体内移植。 加工性能的改进UHMWPE树脂的分子链较长，易受剪切力作用发生断裂，或受热发生降解。因此，较低的加工温度，较短的加工时间和降低对它的剪切是非常必要的。为了解决UHMWPE的加工问题，除对普通成型机械进行特殊设计外，还可对树脂配方进行改进：与其它树脂共混或加入流动改性剂，使之能在普通挤出机和注塑机上成型加工，这就是中介绍的润滑挤出(注射)。 共混改性共混法改善UHMWPE的熔体流动性是最有效、最简便和最实用的途径。目前，这方面的技术多见于专利文献。共混所用的第二组份主要是指低熔点、低粘度树脂，有LDPE、HDPE、PP、聚酯等，其中使用较多的是中分子量PE(分子量40万～60万)和低分子量PE(分子量＜40万)。当共混体系被加热到熔点以上时，UHMWPE树脂就会悬浮在第二组份树脂的液相中，形成可挤出、可注射的悬浮体物料。(1)与低、中分子量PE共混UHMWPE与分子量低的LDPE(分子量1，000～20，000，以5，000～12，000为最佳)共混可使其成型加工性获得显著改善，但同时会使拉伸强度、挠曲弹性等力学性能有所下降。HDPE也能显著改善UHMWPE的加工流动性，但也会引起冲击强度、耐摩擦等性能的下降。为使UHMWPE共混体系的力学性能维持在一较高水平，一个有效的补偿办法是加入PE成核剂，如苯甲酸、苯甲酸盐、硬脂酸盐、己二酸盐等，可以借PE结晶度的提高，球晶尺寸的微细均化而起到强化作用，从而有效阻止机械性能的下降。有专利〔15〕指出，在UHMWPE/HDPE共混体系中加入很少量的细小的成核剂硅灰石(其粒径尺寸范围5nm～50nm，表面积100m2/g～400m2/g)，可很好地补偿机械性能的降低。(2)共混形态UHMWPE的化学结构虽然与其它品种的PE相近，但在一般的熔混设备和条件下，它们的共混物都难以形成均匀的形态，这可能与组份之间粘度相差悬殊有关。采用普通单螺杆混炼得到的UHMWPE/LDPE共混物，两组份各自结晶，不能形成共晶，UHMWPE基本上以填料形式分散于LDPE基体中。熔体长时间处理和使用双辊炼塑机混炼，两组份之间作用有所加强，性能亦有进一步的改善，不过仍不能形成共晶的形态。Vadhar发现〔16〕，当采用两步共混法，即先在高温下将UHMWPE熔融，再降到较低温度下加入LLDPE进行共混，可获得形成共晶的共混物。Vadher用溶液共混法也得到了能形成共晶的UHMWPE/LLDPE共混物。(3)共混物的力学强度对于未加成核剂的UHMWPE/PE体系，其在冷却过程中会形成较大的球晶，球晶之间存在着明显的界面，而在这些界面上存在着由分子链排布不同引起的内应力，由此会导致裂纹的产生，所以与基体聚合物相比，共混物的拉伸强度常常有所下降。当受到外力冲击时裂纹会很快地沿球晶界面发展而导致最后的破碎，因此又引起冲击强度的下降。 流动改进剂改性流动改进剂促进了长链分子的解缠，并在大分子之间起润滑作用，改变了大分子链间的能量传递，从而使得链段位移变得容易，改善了聚合物的流动性。用于UHMWPE的流动改进剂主要是指脂肪族碳氢化合物及其衍生物。其中脂肪族碳氢化合物有：碳原子数在22以上的n-链烷烃及以其作主成分的低级烷烃混合物；石油分裂精制得到的石蜡等。其衍生物是指末端含有脂肪族烃基、内部含有1个或1个以上(最好为1个或2个)羧基、羟基、酯基、羰基、氮基甲酰基、巯基等官能团；碳原子数大于8(最好为12～50)并且分子量为130～2000(以200～800为最佳)的脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪醛、脂肪酮、脂肪族酰胺、脂肪硫醇等。举例来说，脂肪酸有：癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸等。北京化工大学制备了一种有效的流动剂(MS2)〔17〕，添加少量(～)就能显著改善UHMWPE的流动性，使其熔点下降达10℃之多，能在普通注塑机上注塑成型，而且拉伸强度仅有少许降低。另外，用苯乙烯及其衍生物改性UHMWPE，除可改善加工性能使制品易于挤出外，还可保持UHMWPE优良的耐摩擦性和耐化学腐蚀性〔18〕；1，1-二苯基乙炔〔19〕、苯乙烯衍生物〔20〕、四氢化萘〔21〕皆可使UHMWPE获得优良的加工性能，同时使材料具有较高的冲击强度和耐磨损性。 液晶高分子原位复合材料液晶高分子原位复合材料是指热致液晶高分子(TLCP)与热塑性树脂的共混物，这种共混物在熔融加工过程中，由于TLCP分子结构的刚直性，在力场作用下可自发地沿流动方向取向，产生明显的剪切变稀行为，并在基体树脂中原位就地形成具有取向结构的增强相，即就地成纤，从而起到增强热塑性树脂和改善加工流动性的作用。清华大学赵安赤等采用原位复合技术，对UHMWPE加工性能的改进取得了明显的效果〔22〕。用TLCP对UHMWPE进行改性，不仅提高了加工时的流动性，采用通常的热塑加工工艺及通用设备就能方便地进行加工，而且可保持较高的拉伸强度和冲击强度，耐磨性也有较大提高。 聚合填充型复合材料高分子合成中的聚合填充工艺是一种新型的聚合方法，它是把填料进行处理，使其粒子表面形成活性中心，在聚合过程中让乙烯、丙烯等烯烃类单体在填料粒子表面聚合，形成紧密包裹粒子的树脂，最后得到具有独特性能的复合材料。它除具有掺混型复合材料性能外，还有自己本身的特性：首先是不必熔融聚乙烯树脂，可保持填料的形状，制备粉状或纤维状的复合材料；其次，该复合材料不受填料/树脂组成比的限制，一般可任意设定填料的含量；另外，所得复合材料是均匀的组合物，不受填料比重、形状的限制。与热熔融共混材料相比，由聚合填充工艺制备的UHMWPE复合材料中，填料粒子分散良好，且粒子与聚合物基体的界面结合也较好。这就使得复合材料的拉伸强度、冲击强度与UHMWPE相差不大，却远远好于共混型材料，尤其是在高填充情况下，对比更加明显，复合材料的硬度、弯曲强度，尤其是弯曲模量比纯UHMWPE提高许多，尤其适用作轴承、轴座等受力零部件。而且复合材料的热力学性能也有较好的改善：维卡软化点提高近30℃，热变形温度提高近20℃，线膨胀系数下降20%以上。因此，此材料可用于温度较高的场合，并适于制造轴承、轴套、齿轮等精密度要求高的机械零件。采用聚合填充技术还可通过向聚合体系中通入氢或其它链转移剂，控制UHMWPE分子量大小，使得树脂易加工〔23〕。美国专利〔24〕用具有酸中性表面的填料：水化氧化铝、二氧化硅、水不溶性硅酸盐、碳酸钙、碱式碳酸铝钠、羟基硅灰石和磷酸钙制成了高模量的均相聚合填充UHMWPE复合材料。另有专利〔25〕指出，在60℃，且有催化剂存在的条件下，使UHMWPE在庚烷中干燥的 氧化铝表面聚合，可得到高模量的均相复合材料。齐鲁石化公司研究院分别用硅藻土、高岭土作为填料合成了UHMWPE复合材料〔26〕。 UHMWPE的自增强〔27、28〕在UHMWPE基体中加入UHMWPE纤维，由于基体和纤维具有相同的化学特征，因此化学相容性好，两组份的界面结合力强，从而可获得机械性能优良的复合材料。UHMWPE纤维的加入可使UHMWPE的拉伸强度和模量、冲击强度、耐蠕变性大大提高。与纯 UHMWPE相比，在UHMWPE中加入体积含量为60%的UHMWPE纤维，可使最大应力和模量分别提高160%和60%。这种自增强的UHMWPE材料尤其适用于生物医学上承重的场合，而用于人造关节的整体替换是近年来才倍受关注的，UHMWPE自增强材料的低体积磨损率可提高人造关节的使用寿命。4 UHMWPE的合金化UHMWPE除可与塑料形成合金来改善其加工性能外(见和)，还可获得其它性能。其中，以PP/UHMWPE合金最为突出。通常聚合物的增韧是在树脂中引入柔性链段形成复合物(如橡塑共混物)，其增韧机理为“多重银纹化机理”。而在PP/UHMWPE体系，UHMWPE对PP有明显的增韧作用，这是“多重裂纹”理论所无法解释的。国内最早于1993年报道采用UHMWPE增韧PP取得成功，当UHMWPE的含量为15%时，共混物的缺口冲击强度比纯PP提高2倍以上〔29〕。最近又有报道，UHMWPE与含乙烯链段的共聚型PP共混，在UHMWPE的含量为25%时，其冲击强度比PP提高一倍多〔30〕。以上现象的解释是“网络增韧机理”〔31〕。PP/UHMWPE共混体系的亚微观相态为双连续相，UHMWPE分子与长链的PP分子共同构成一种共混网络，其余PP构成一个PP网络，二者交织成为一种“线性互穿网络”。其中共混网络在材料中起到骨架作用，为材料提供机械强度，受到外力冲击时，它会发生较大形变以吸收外界能量，起到增韧的作用；形成的网络越完整，密度越大，则增韧效果越好。为了保证“线性互穿网络”结构的形成，必须使UHMWPE以准分子水平分散在PP基体中，这就对共混方式提出了较高的要求。北京化工大学有研究发现：四螺杆挤出机能将UHMWPE均匀地分散在PP基体中，而双螺杆挤出机的共混效果却不佳。EPDM能对PP/UHMWPE合金起到增容的作用。由于EPDM具备的两种主要链节分别与PP和UHMWPE相同，因而与两种材料都有比较好的亲合力，共混时容易分散在两相界面上。EPDM对复合共晶起到插入、分割和细化的作用，这对提高材料的韧性是有益的，能大幅度地提高缺口冲击强度。另外，UHMWPE也可与橡胶形成合金，获得比纯橡胶优良的机械性能，如耐摩擦性、拉伸强度和断裂伸长率等。其中，橡胶是在混合过程中于UHMWPE的软化点以上进行硫化的。5 UHMWPE的复合化UHMWPE可与各种橡胶(或橡塑合金)硫化复合制成改性PE片材，这些片材可进一步与金属板材制成复合材料。除此之外，UHMWPE还可复合在塑料表面以提高耐冲击性能。在UHMWPE软化点以上的温度条件下，将含有硫化剂的未硫化橡胶片材与UHMWPE片材压制在一起，可制得剥离强度较高的层合制品，与不含硫化剂的情况相比，其剥离强度可提高数十倍。用这种方法同样可使未硫化橡胶与塑料的合金(如EPDM/PA6、EPDM/PP、SBR/PE)和UHMWPE片材牢固地粘接在一起。参考文献：〔1〕 钟玉荣，卢鑫华.塑料〔J〕，1991，20(1)：30〔2〕 孙大文.塑料加工应用〔J〕，1983(5)：1〔3〕 杨年慈.合成纤维工业〔J〕，1991，14(2)：48〔4〕 JP 63，161，075〔P〕〔5〕 .〔J〕，1981,27(1):8
聚乙烯纳米材料的发展前景及现状。这个，您的，任务书可以给我，/吧
UHMWPE辐照交联，添加助剂改性
聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。 聚苯乙烯属于聚烯烃，是由苯乙烯通过自由基聚合而成的。 通过茂金属催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯，即间同聚苯乙烯(syndiotactic)。间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧，而普通聚苯乙烯的苯环在无规地连接在主链两侧。 间同聚苯乙烯(syndiotactic)是结晶高分子，熔点达到270℃。 在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。 聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离。 这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而提高了聚苯乙烯的冲击强度，这就是高抗冲聚苯乙烯(high-impact polystyrene,HIPS)。聚苯乙烯发泡餐具质优、洁净、卫生、价廉，给人们生活带来极大方便，而且杜绝了因消毒不严而引起交叉感染的事故，长期以来一直是快餐业优选的包装容器。但由于其在用后不易在自然环境中自行降解，加上管理不善以及人们环保意识淡薄，其废弃物被随意丢弃的现象相当普遍，从而给市容景观、生态环境造成了严重的负面影响，被形象的比喻成“白色污染”，由此引发了新的环境问题。 近年来，“白色污染”日益严重，已引起社会极大的关注和强烈的反响，铁路沿线、旅游景点、江河湖泊以及大中城市的城乡结合部等地区的“白色污染”尤为受到各级政府和百姓的重视，同时也引起了中央国务院领导的高度重视，要求尽快治理。 对此，作为聚苯乙烯发泡餐具生产主要归属部门的中国塑料加工行业和中国包装行业也十分重视，均以积极的态度，以科技进步为出发点，加强回收利用技术和可降解技术的研究，以缓解或减轻其废弃物对环境的污染。 近一年来聚苯乙烯发泡餐具问题的严重性不断升级，由最初被指责为“白色污染”上升达到比“核电事故或是石油泄漏还严重的环境灾害”（在去年底的一次全国方便食品包装替代工作领导小组成立大会上，北京XXX公司在会议散发的绿色宣传资料卷首语中曾这样提出：“本世纪末最大的人为环境灾害，不是切尔诺贝利的核电站爆炸，也不是海湾战争导致的石油泄漏，而是一只只廉价的白色发泡塑料餐具”）；而后又从环境灾害，升级到其在65oC以上时会放出强致癌物二恶英（dioxin）、和含有多种有害毒素，最近曾有人声称“以前人们通常认为禁止一次发泡塑料餐具是为了环境保护，经过专家最新研究发现，发泡塑料在高温下还会产生有毒物质，“禁白”实际上是“禁毒”。对聚苯乙烯发泡餐具作了有毒物质的定性，是应该有充足的科学根据，不知提出的最新研究专家是何人，其研究结果是否得到世界卫生组织认可并作为了结论。如果是真的属于有毒物质，则问题要简单多了，国家卫生部门出于对人民健康的负责对会使人致癌或含有对人体有毒的物质进行明文禁用的。另外聚苯乙烯发泡餐具在国内外盛行了30多年，对此关系到人们健康的如此重大的问题，世界卫生组织也不会置若罔闻的。据有关资料报导，目前世界上聚苯乙烯餐饮具产量仍在不断增长。 近日来一些人又多次在某些会议上、新闻媒体上将这个错误的信息炒得沸沸扬扬，小小的聚苯乙烯发泡餐具引发如此多问题，值得人们深思。 关于聚苯乙烯发泡餐具与二恶英的问题，去年XX报曾发表过一篇“聚苯乙烯泡沫餐具拜拜”的报告后，曾引起了极大的震惊，为此我们查阅了大量资料并向有关专家咨询后，进行了澄清和正确的舆论报导，但现在仍有些人继续散播这个错误的消息，今年7月底上海召开的2000年上海第一届防治“白色污染”研讨会上，有人在会上继续散布聚苯乙烯发泡餐具会放出二恶英的错误信息，当即受到与会者据论反驳后，还愤愤不平地到网上找所谓的根据，这几页复印资料便是他们根据。该资料对德国、美国、何兰、瑞典及日本二恶英的发生源中纸浆污染、黑液锅炉，美国检出，瑞典为4~6gTEQ/y，日本为3gTEQ/y，资料中却没有提及聚苯乙烯发泡餐具。最近北大和化工大学的陈教授等从二恶英的生成条件和机理进行了详尽的分析，对聚苯乙烯发泡餐具不会产生二恶英的问题已比较清楚。 我主要从聚苯乙烯发泡餐具生产过程和使用环节是否会产生或沾染二恶英的可能性进行简单的分析以及对聚苯乙烯含有害物质的问题谈谈个人的认识。 聚苯乙烯发泡餐具生产和使用过程产生或沾染二恶英可能性分析 1．原料构成 聚苯乙烯发泡餐具的主要原料有聚苯乙烯、滑石粉、硬脂酸钙，丁烷等。 聚苯乙烯 ：其生产过程是单体苯乙烯在高温高压和催化剂作用下，在密封的反应釜内进行聚合反应。虽然苯乙烯属芳烃化合物，但其反应在密封无氧的条件下进行，无产生恶英的条件，而且符合食品卫生及要求。 滑石粉 ：是一种无机矿物质（含结晶水的硅酸镁），用量1%左右，起成核剂作用，医用级。 硬脂酸钙：饱和脂肪酸盐类，用量1%左右，起润滑剂作用，医用级。 丁烷 ：饱和碳氢化合物，发泡剂。过去曾有部分生产线采用过氟里昂为发泡剂，为保护大气臭氧层，经联合国“多边资金”援助已全部改用丁烷发泡剂。 2．工艺流程 聚苯乙烯发泡餐具的生产过程全部为物理混合过程，滑石粉主要用于吸收热量，无化学反应：丁烷发泡剂被包覆在熔融的聚苯乙烯树脂中，膨胀成为泡空。 3．聚苯乙烯发泡餐具运输储藏、使用过程 聚苯乙烯发泡餐具是与食品直接接触的容器，其卫生性符合国标GB13119-91，而对其包装和储藏运输都有严格的要求，餐具成型后立即用PE塑料薄膜袋包装后再装入纸箱中，因此是不会与外界环境接触的，即使空气中有微量含氯气体存在，也不会被污染。使用过程是现用现打开包，在装盛热饭菜时，温度也超不过100℃。 根据陈教授和许多资料介绍的二恶英产生可能来源：（1）以微量杂质形成存在于含氯芳烃产品中，如多氯联苯、亚氯酸钠等；（2）热反应过程中生成，当禁烧物中含有石油产品纤维素、煤炭等，在300℃高温含无机氯时很容易生成二恶英。聚苯乙烯发泡餐具既无含氯物质，又不具备几百度高温，因此不具备二恶英的产生条件。 而根据以上几个环节的分析，可以得出这样的结论，聚苯乙烯发泡餐具在生产和使用过程中，不会产生也不可能沾染产生二恶英的物质。 4．关于聚苯乙烯发泡餐具含有毒物质的问题 关于这个问题，日本国立医药仪器食品卫生研究所河村叶子等四人在1998年5月13日召开的日本卫生协会上，发表的一篇论文“食品用聚苯乙烯制品中的苯乙烯低聚物”中谈到该研究广泛收集了25种聚苯乙烯食品包装容器，包括一次性水杯、蔬菜用托盘、方便面碗、大汤碗等，以食品含有的物质作为溶媒，通过模拟溶出试验表明这些制品容器均含有被溶出的低聚物：苯乙烯二聚体平均抽出量为380μg/g，二聚体为9120μg/g。河村先生在这篇文章中没有提到二聚体和二聚体的致毒量，但在1998年4月1日《东京讯》报导中河村先生说：“苯乙烯二聚体和三聚体可扰乱荷尔蒙分泌，虽然我们还不知道这些物质损害荷尔蒙分泌的程度有多严重，但我们必须关心与入口的食品直接接触的包装容器中有害物质的含量。”这说明从河村先生的试验中虽检出有苯乙烯二聚体和三聚体等有害物质，但致毒的含量还是一个待定的问题。 但该论文在《东京讯》报导发表后，1998年在日本和韩国曾一度引起了对聚苯乙烯发泡餐具的畏惧。据报导，韩国1998年二季度方便面的销售量下跌了30~40%，日本1999年一季度下跌了15%，后由于聚苯乙烯发泡、餐具生产厂商加强宣传、解释及不断公布有关情况后，市民畏惧心理才逐渐消失。韩国1998年三季度方便面的销售量回升20~30%，现在已恢复正常生产销售。另外，欧洲有关组织曾对23种品牌的聚苯乙烯容器进行检测，美国也研究测试了7种样品，均未发现任何问题。 对此问题我个人观点是，在科技发展的今天，基于对人民身体健康的负责，跟踪一些可能致毒的有害物质是对的。众所周知，许多化学物质含有一定量和在一定条件下会溶出一些有害物质，这是不足为奇的，问题是这些物质多少量构成致毒或积累多少量会危害人体健康，应有一个量的标准，没有一定的含量标准，凡含有一些有害成分的物质或过量后才可能影响对人身体健康的物质通通宣判为有毒物质是不科学的。如果是这样的话，我们日常生活接触的有毒的物质太多了，长期大量的饮酒可能引起脂肪肝、肝硬化、肝癌等多种人身体的病变，暴饮可导致酒精中毒；俗话说，是药三分毒，正常服用可以治病，过量服用可导致中毒、甚至死亡；那么是否也将酒和药，定为有毒物质呢？水亦载舟，也亦覆舟，饭吃多了还可能会撑死人，因此，对任何物质是否含有毒应有一个量的标准概念。 当前日本检出的聚苯乙烯在一定条件下会溶出二聚体、三聚体，但多少量会致毒尚未有定论，也未见联合国卫生组织对此有什么规定。跟踪研究是应该的，但大惊小怪、甚至以此大肆攻击则不见合理，而且关于溶出性问题目前国内外均已采取了措施，即采用淋膜方法避免与食品直接接触。
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2006年中国乙烯行业分析及投资咨询报告（上下卷） 【报告名称】 2006年中国乙烯行业分析及投资咨询报告（上下卷） 【关 键 词】 乙烯价格 乙烯工业 乙烯市场 乙烯行业 茂名乙烯 抚顺乙烯 行业分析 投资咨询报告 【出品单位】 中国投资咨询网 【出版日期】 2006 年5月 【交付方式】 特快专递 【报告页码】 280页 【报告字数】 万字 【图表数量】 151个 【价 格】 印刷版：RMB 5800 电子版：RMB 6300 印刷版+电子版：RMB 6800【定购电话】 82075758 83292000 内容简介： 乙烯是石油化工的基本有机原料，目前约有75％的石油化工产品由乙烯生产，它主要用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷/乙二醇、二氯乙烷、苯乙烯、聚苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多种重要的有机化工产品，实际上，乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的标志。因此，乙烯行业也对我国经济发展产生巨大的影响。 2004年全国共生产乙烯6265719吨，比2003年增长％。除6、7、9月份外，各月生产量大体持平，在5月达到最高，为564127吨。7月份最低，为459063吨。同比增长率也以7月份最低，为－％。 2005年全国共生产乙烯吨，比2004年增长％。从6月份起，全国乙烯产量开始有较大提高，突破600000吨大关，在12月达到最高，为吨。2月份最低，为522510吨。同比增长率则以5月份最低，为％。 2006年1－2月全国共生产乙烯1407836吨，比2005年1－2月增长％。2月产量低于1月份，为686325吨，但比上年同比增长％，可见，2006年中国的乙烯生产已有了个好的开始。 从上面的数据可知，中国这几年乙烯产量递增，乙烯行业生产得到了一定的发展。与此同时，我国乙烯工业的供需矛盾逐步加深，供不应求较为明显，自给率较低，这说明了一定的问题，但也蕴含了乙烯工业的商机，总的而言，乙烯市场前景看好。报告目录第一章 乙烯及其主要下游产品 乙烯 乙烯简介 乙烯的生理效应 乙烯的生物合成 乙烯的主要下游产品 聚乙烯 聚氯乙烯 苯乙烯 聚苯乙烯 乙二醇 合成树脂 合成橡胶第二章 乙烯行业分析 世界乙烯行业现状 世界乙烯行业概况 世界产需现状及未来 世界乙烯工业发展特点 国内外乙烯工业分析 国内外乙烯生产原料现状及发展 乙烯生产原料的现状分析 不同原料生产乙烯的经济对比 开发新原料路线的技术进展 乙烯原料的发展建议 中国乙烯工业的政策环境 乙烯工业中长期发展专项规划 国家发改委发布乙烯工业发展紧急通知 国家税务总局关于出口乙烯产品退税问题的通知 我国乙烯行业现状 我国乙烯工业的现状 我国乙烯工业的产需分析 中国乙烯工业的发展战略 2004－2005年我国乙烯工业发展 2002－2006年2月我国乙烯产量数据 2004－2006年2月全国乙烯产量 2004－2006年2月我国重点省市乙烯产量 2002－2005年我国重点企业乙烯产量 乙烯行业存在的问题 我国乙烯工业面临的挑战 国内各地乙烯热暗藏危机 乙烯项目盲目开展显弊病 我国乙烯工业存在的不足 我国乙烯工业面临的压力 我国乙烯行业的发展对策 乙烯工业发展的战略目标及对策 我国乙烯工业发展的两大策略 我国乙烯工业发展的政策与措施 我国乙烯工业应对外来冲击的建议 用LNG发展乙烯产业的分析及方法 乙烯项目及建设的对策 乙烯企业发展的五大注意要点第三章 乙烯产能分析 全球产能概况 全球乙烯产能增速减慢 2005年世界乙烯产能继续扩大 2004－2006年亚洲乙烯产能及预测 2004－2005年世界乙烯装置动态 2004年世界前十大乙烯装置产能 2004年泰国新建一套大型乙烯装置 2005年韩国乙烯企业扩建装置 中国乙烯产能动向 中国乙烯加快产能扩建 我国乙烯企业掀起产能扩张热 中国乙烯产能增加影响亚洲市场 扬巴投产扩展南京乙烯产能 我国乙烯装置分析 对我国乙烯装置现状的思索 国产乙烯装置大型化应技贸结合 上海运行世界最大单线产能乙烯装置第四章 乙烯市场分析 世界乙烯市场概况 世界乙烯市场的供需状况 2002－2006年世界乙烯供求及预测 世界乙烯的市场供应格局及利润 国内外乙烯产需分析 2004－2006年世界乙烯市场动态 全球乙烯和丙烯需求增速放慢 2005年亚洲乙烯市场价格起伏 2006年亚洲乙烯和丙烯需求仍旺 韩国罢工冲击乙烯市场 2006年日本乙烯原料需求将持续增长 我国乙烯市场现状 我国乙烯市场供需状况 我国乙烯市场发展良好 乙烯原料供需矛盾分析及对策 我国乙烯需求推动进口 我国将成中东富余乙烯的投放市场 2001－2005年乙烯进出口数据分析 2001－2005年全国乙烯进出口数据 2004－2005年重点省市乙烯进出口 2004－2005年重点国家及地区乙烯进出口第五章 聚乙烯行业 世界聚乙烯行业分析 世界聚乙烯工业现状及未来 世界聚乙烯生产工艺 世界聚乙烯生产技术新进展 世界低密聚乙烯产能状况及前景 2004－2007年世界聚乙烯扩建项目及计划 世界聚乙烯市场情况 全球聚乙烯供过于求 世界聚乙烯消费结构分析及预测 亚太成为世界聚乙烯消费中心 未来全球聚乙烯市场产需同增 2010年全球聚乙烯需求预测 中国聚乙烯行业现状 2004年聚乙烯行业回顾 2004年我国聚乙烯企业产能 2004－2005年国内聚乙烯新增(扩)能力 我国聚乙烯市场概况 我国聚乙烯市场分析 聚乙烯的市场领域 我国聚乙烯消费结构现状及趋势 2004年中国聚乙烯价格上涨 中国聚乙烯市场预测第六章 聚氯乙烯行业 聚氯乙烯行业概述 国内外聚氯乙烯工业发展情况 我国聚氯乙烯行业分析 建筑业推动我国聚氯乙烯产业发展 聚氯乙烯新品的开发热点 聚乙烯行业存在的问题 聚氯乙烯出口增加凸现的问题 中国聚氯乙烯产业危机重重 聚氯乙烯行业发展忧患众多 聚乙烯行业的对策及前景 聚氯乙烯工业发展应因地制宜 我国聚氯乙烯行业新方向 2006年中国聚氯乙烯供需预测第七章 乙烯的其他下游行业 苯乙烯 国内外苯乙烯生产技术 国内外苯乙烯市场概况 我国苯乙烯的生产现状 我国苯乙烯产需解析 聚苯乙烯 世界聚苯乙烯产需现状及预测 国内外聚苯乙烯市场现状及建议 国内外聚苯乙烯行业运行走向 我国聚苯乙烯行业发展特点 乙二醇 西欧乙二醇的生产现状及未来 我国乙二醇行业分析 我国乙二醇市场现状及发展建议 我国乙二醇产需前景及预测 合成树脂 世界合成树脂工业发展特点 中国推动世界合成树脂市场增长 我国合成树脂供不应求 2005年我国合成树脂生产情况及问题 合成橡胶 世界合成橡胶概况 2005年中国合成橡胶供需分析 2006年我国合成橡胶行情展望 合成橡胶主要原料供需形势预测第八章 乙烯行业重点企业 上海石化 企业介绍 经营范围 2004年经营业绩 2005年经营业绩 扬子石化 企业介绍 主要装置及产能 2004年经营回顾 2005年经营回顾 茂名石化 公司概况 2005年经营情况 2006年经营规划 上海赛科 公司简介 装置情况 经营范围 台塑公司 公司简介 经营范围 2001－2004年经营状况第九章 乙烯行业投资分析 世界乙烯投资现状 中东引发新一轮乙烯投资热潮 东欧和俄罗斯成为乙烯投资亮点 印度乙烯吸引外国投资目光 我国乙烯投资的政策环境 《规划》引导乙烯投资思路及要求 乙烯进口关税免除有利于乙烯投资 小规模乙烯装置投资将受限 我国乙烯投资机会 我国乙烯行业仍具投资潜力 石化行业改革重组拓宽乙烯融资渠道 石化行业投资加速推动乙烯投资 全球乙烯投资重心移向中国 我国乙烯投资动态 中国石化乙烯项目投资情况 2005年两大集团乙烯新项目投资超600亿 2006年抚顺石化投建世界级乙烯项目 我国乙烯投资的风险 我国乙烯布局不当增加投资成本 中国乙烯投资热潜存危机 四川省乙烯投资存在风险第十章 乙烯行业前景及预测 世界乙烯行业前景 未来几年世界乙烯产能将增加 世界乙烯原料结构及趋势 2006年世界乙烯生产负荷不减 2010年中东乙烯产能将进一步扩大 2010年亚太将成为世界乙烯生产中心 世界乙烯市场预测 2007年世界乙烯供求分析 2010年世界乙烯产需预测 全球乙烯需求增长趋势 世界乙烯及其衍生物需求将递增 世界乙烯及其衍生品产销走势 中国乙烯行业的未来 我国乙烯工业将向大型化和集约化发展 中国乙烯工业"十一五"建设重点 我国乙烯行业未来发展思路及目标 乙烯工业将成为化工行业发展重点 2010年中国将扩大乙烯产能 中国乙烯市场展望 我国乙烯市场产需预测 我国乙烯需求分析及展望 我国乙烯的供求走势及对策 未来我国乙烯需求前景图表目录：图表1 2002-2003年世界乙烯生产能力及分布图表2 2002年－2003年世界乙烯消费地区及各占比例图表3 2008-2013年世界乙烯供需预测图表4 各种原料经SUPERFLEX的裂介收率图表5 1986－2004年全球乙烯产能净增加量图表6 1995－2003年全球乙烯产量和需求量图表7 2004－2008年全球乙烯产能、产量和需求增长及预测图表8 2005－2020年我国乙烯需求及预测图表9 2005－2020年乙烯原料需求及预测图表10 中小乙烯的改造模式和规模图表11 2004年1－12月乙烯全国合计图表12 2005年1－12月乙烯全国合计图表13 2006年1－2月乙烯全国合计图表14 2004年1－12月乙烯吉林省合计图表15 2005年1－12月乙烯吉林省合计图表16 2006年1－2月乙烯吉林省合计图表17 2004年1－12月乙烯江苏省合计图表18 2005年1－12月乙烯江苏省合计图表19 2006年1－2月乙烯江苏省合计图表20 2004年1－12月乙烯广东省合计图表21 2005年1－12月乙烯广东省合计图表22 2006年1－2月乙烯广东省合计图表23 2004年1－12月乙烯北京市合计图表24 2005年1－12月乙烯北京市合计图表25 2006年1－2月乙烯北京市合计图表26 2004年1－12月乙烯黑龙江合计图表27 2005年1－12月乙烯黑龙江合计图表28 2006年1－2月乙烯黑龙江合计图表29 2004年1－12月乙烯天津市合计图表30 2005年1－12月乙烯天津市合计图表31 2006年1－2月乙烯天津市合计图表32 2004年1－12月乙烯辽宁省合计图表33 2005年1－12月乙烯辽宁省合计图表34 2006年1－2月乙烯辽宁省合计图表35 2004年1－12月乙烯上海市合计图表36 2005年1－12月乙烯上海市合计图表37 2006年1－2月乙烯上海市合计图表38 2004年1－12月乙烯山东省合计图表39 2005年1－12月乙烯山东省合计图表40 2006年1－2月乙烯山东省合计图表41 2004年1－12月乙烯甘肃省合计图表42 2005年1－12月乙烯甘肃省合计图表43 2006年1－2月乙烯甘肃省合计图表44 2005年1－12月我国重点企业乙烯产量图表45 2004年1－12月我国重点企业乙烯产量图表46 2003年1－12月我国重点企业乙烯产量图表47 2002年1－12月我国重点企业乙烯产量图表48 1997－2000年我国乙烯原料结构变化情况图表49 乙烯生产原料的投资费用比较图表50 乙烯下游产品的相对原料消耗量图表51 各种乙烯工艺的综合能耗比较图表52 2002--2012年世界乙烯供需统计及预测图表53 世界新建扩建的LNG项目图表54 2004－2006年亚洲乙烯年产能及预测图表55 2004年世界乙烯供需及产能状况图表56 2002－2006年世界乙烯供求及预测图表57 2005年世界主要乙烯生产商产能统计图表58 2000－2005年我国进口乙烯到岸价（CIF）图表59 2005－2015年我国乙烯供求情况图表60 2004－2010年我国乙烯供需情况及预测图表61 2004年我国乙烯生产装置产能图表62 2001－2005年全国乙烯进口总值图表63 2002－2005年全国乙烯出口总值图表64 2004年重点省市乙烯进口图表65 2004年重点省市乙烯出口图表66 2005年重点省市乙烯进口图表67 2005年重点省市乙烯出口图表68 2004年重点国家及地区乙烯进口图表69 2004年重点国家及地区乙烯出口图表70 2005年重点国家及地区乙烯进口图表71 2005年重点国家及地区乙烯出口图表72 2004－2008年世界聚乙烯产需及预测图表73 2004-2007年世界聚乙烯主要扩建项目及计划图表74 1999－2004年北美洲低密度聚乙烯产能图表75 1999－2004年西欧低密度聚乙烯产能图表76 1999－2004年西欧低密度聚乙烯需求量图表77 2000－2004年中南美洲低密度聚乙烯产能图表78 2000－2004年中南美洲低密度聚乙烯需求量图表79 2000－2004年中南美洲低密度聚乙烯供需缺口图表80 世界低密度聚乙烯的需求构成图表81 世界线性低密度聚乙烯的需求构成图表82 世界高密度聚乙烯的需求构成图表83 2004年国内PE企业全年产能统计图表84 2004－2005年国内聚乙烯新增(扩)能力情况图表85 我国LDPE/LLDPE消费结构图表86 我国HDPE消费结构图表87 2002－2004年我国聚乙烯产量图表88 2005－2006年我国聚氯乙烯产能及预测图表89 2003－2004年我国聚氯乙烯表观消费量图表90 1990－2004年我国聚氯乙烯消费量图表91 1992－2004年我国聚氯乙烯产量、进出口量和表观消费量图表92 我国聚氯乙烯成本和销售价的变化图表93 2002－2010年国内乙烯需求及预测图表94 2004年美国苯乙烯企业生产能力图表95 2000－2011年全球苯乙烯单体需求与供应能力图表96 2008年苯乙烯主要下游衍生物消耗苯乙烯比例预测图表97 2000－2003年亚洲苯乙烯单体需求与供应能力图表98 2000－2005年亚洲产需缺口图表99 世界大型苯乙烯单体新建计划图表100 我国主要苯乙烯装置生产能力图表101 2000－2005年我国苯乙烯生产能力图表102 2000－2004年相应的FOB价格图表103 2003年1月到2005年2月华东地区苯乙烯的价格走势图表104 2004年我国苯乙烯主要生产厂家产能情况图表105 2001—2003年我国苯乙烯主要生产厂家的产量图表106 北美聚苯乙烯消费结构图表107 西欧聚苯乙烯消费结构图表108 东北亚聚苯乙烯消费结构图表109 中国聚苯乙烯消费结构图表110 2004年世界聚苯乙烯生产能力分布图表111 2005－2010年我国聚苯乙烯需求及预测图表112 2004年全球聚苯乙烯产能分配图表113 2004年全球聚苯乙烯消费结构图表114 2009－2015年全球聚苯乙烯需求预测图表115 2004年我国聚苯乙烯产需情况图表116 2010－2015年我国聚苯乙烯需求预测图表117 2003－2004年我国聚苯乙烯产能图表118 2004年我国主要生产商聚苯乙烯产量图表119 2003－2004年我国聚苯乙烯产量图表120 2003－2004年我国聚苯乙烯进口量图表121 2008－2010年我国乙二醇需求预测图表122 1995－2004年我国乙二醇进口量图表123 2004年我国乙二醇主要生产厂家情况图表124 1995－2003年我国乙二醇的供需情况图表125 2004－2007年世界乙二醇供需及预测图表126 2008－2010年我国乙二醇产需预测图表127 2006年2月我国乙二醇产能分布图表128 2006年2月我国乙二醇企业产能分布图表129 2002－2005年我国乙二醇表观消费量图表130 2005年我国乙二醇进出口情况图表131 2004－2005我国聚酯产量及乙二醇的消费图表132 2008－2010年我国聚酯产量及乙二醇需求预测图表年全球合成橡胶产量统计图表134 2003－2005年全球合成橡胶生产消费情况图表年我国丁二烯进出口量及价格图表136 2010年我国乙烯产能和丁二烯资源预测图表年我国苯乙烯进出口量及价格图表138 2004年上海石化主营业务分行业情况表图表139 2005年上海石化销售量及缴纳销售税后的净销售额图表140 2003－2005年上海石化合并利润表图表141 主营业务分行业、分产品情况表图表142 2004年扬子石化主要产品在全年主营业务收入中的分布图表143 2004年扬子石化营业情况图表144 2005年扬子石化主要产品在全年主营业务收入中的分布图表145 2005年扬子石化营业情况图表146 2001－2004年台塑公司经营状况图表年世界乙烯供需预测图表148 各地区乙烯生产能力增长图表149 2002－2010年乙烯供需及预测图表150 2005－2010年乙烯当量需求结构及预测图表151 2010－2020年乙烯需求量预测
基于苯乙烯的用途广泛和需求量的不断提升，近年来世界各国苯乙烯生产发展迅速，并向着大型化发展。下面是我精心推荐的乙烯生产技术论文，希望你能有所感触!
苯乙烯生产技术研究
摘要：苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯- 丙烯腈共聚物(SAN)树脂、丁苯橡胶(SBR)和丁苯胶乳(SBR胶乳)、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS等。此外， 还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业， 用途十分广泛。
一、苯乙烯生产工艺介绍
目前，世界上苯乙烯的生产方法有乙苯气相催化脱氢法、环氧丙烷—苯乙烯联产法、乙苯脱氢选择性氧化法、热解汽油抽提蒸馏回收法、乙苯—丙烯共氧法、甲苯甲醇合成法、丁二烯合成法等。其中，常用的方法有3种：催化脱氢法、乙苯脱氢选择性氧化(SMART)法、乙苯—丙烯共氧(POSM)法。下面就重点介绍这三种方法。
1.催化脱氢法
DOW化学公司与BASF公司与1937年联合开发出催化脱氢法，在长期生产中各公司在催化剂、反应器、流程、节能等方面各具特色，典型的如：Fina/Badger法、Monsanto/Lummus/UOP法、DOW法、Cosden/Badger法、CdF法等。其中Monsanto/Lummus/UOP法被世界上生产能力最大的一些苯乙烯装置所采用，与其他方法相比，每吨苯乙烯可节约蒸汽2t，降低生产成本16%。
2.乙苯脱氢选择性氧化法
乙苯氧化脱氢技术采用三段式反应器：一段脱氢反应器中乙苯和水蒸汽在脱氢催化剂层进行脱氢反应，在出口物流中加入定量的空气或氧气与水蒸汽进入二段反应器，二段反应器中装有高选择性氧化催化剂和脱氢催化剂，氧和氢反应产生的热量使反应物流升温，氧全部消耗，烃无损失，二段反应器出口物流进入三段反应器，完成脱氢反应。当脱氢反应温度为620～645℃、压力为～ MPa、蒸汽和乙苯质量比为(1∶1)～(2∶1)时，乙苯转化率为85%，苯乙烯选择性为92 %～96 %。
3.环氧丙烷—苯乙烯(PO/SM)联产法
环氧丙烷一苯乙烯(PO/SM)联产法又称共氧化法， 在130～160℃、～下，乙苯先在液相反应器中用氧气氧化生成乙苯过氧化物，生成的乙苯过氧化物经提浓到l7%后进入环氧化T序，在反应温度为110℃、压力为 MPa条件下，与丙烯发生环氧化反应成环氧丙烷和甲基苄醇。环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷，甲基苄醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯。反应产物中苯
乙烯与环氧丙烷的质量之比为：1。将乙苯脱氢的吸热和丙烯氧化的放热两个反应结合起来，节省了能量，解决了环氧丙烷生产中的三废处理问题。另外，由于联产装置的投资费用要比单独的环氧丙烷和苯乙烯装置降低25 %，操作费用降低50 %以上，因此采用该法建设大型生产装置时更具竞争优势。该法的不足之处在于受产品市场状况影响较大，且反应复杂，副产物多，投资大，乙苯单耗和装置能耗都要高于乙苯脱氢法工艺。
4.苯乙烯生产工艺国产化进展
华东理工大学开发的乙苯负压脱氢反应器采用轴径向反应器技术和气气快速混合两大关键技术，轴径向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构、以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。与传统的径向反应器相比，这种催化剂自封式结构取消了催化床上部的机械密封区，简化了径向床结构，有效地利用此部分反应器空间中的催化剂，消除催化剂床的滞流区，有利于提高反应转化率，催化剂装卸方便。
二、苯乙烯的毒性机理
虽然苯乙烯具有燃爆性和毒性，但是由于对爆炸危险性的重视，因此很少出现苯乙烯的爆炸事故，而职业中毒却屡见不鲜，因此需对苯乙烯的职业中毒提高警惕。苯乙烯既有急性毒性又有慢性毒性，可对人体多个系统产生损害，虽然其生殖毒性、血液毒性和致癌作用尚不能确定，也应引起高度警惕。
1.对神经系统的影响
苯乙烯具有较强的致神经衰弱作用，苯乙烯大量吸入后可引起中毒性脑病，研究表明，脂质过氧化及神经逆质波动在中毒性脑病中有重要作用。少量苯乙烯吸入仅引起轻微头晕、头痛症状。并且近年国内有研究发现，苯乙烯长期接触组心电图异常率明显高于对照组，以心率失常居多，其中又以窦性心动过缓为主。
2.对消化系统的影响
短时间大量接触高浓度苯乙烯可引起恶心呕吐、腹痛、腹泻等消化道症状。长期接触苯乙烯可引起中毒性肝病，具有起病隐袭的特点。临床上以消化道症状为主，多数为肝肿大，但肝功能检查多为正常。
3.对泌尿生殖系统的影响
长期低浓度接触苯乙烯可引起肾功能损害，主要是通过抑制肾组织中酶的活动，使细胞三羧酸循环和膜吸收转运过程受到干扰，并使近曲小管上皮受损所致，短期接触也可影响肾小球的功能。此外，苯乙烯在体内的主要中间代谢产物苯乙烯-7，8-氧化物(SO)已被研究证明为一种强直接致突变剂。工人接触苯乙烯可引起精液DNA损伤。苯乙烯为高脂溶性的小分子化合物，在体内可经胎盘转运，与宫内的胎儿直接接触，从而对发育中的胚胎产生毒性作用，干扰器官的形成和胎儿的发育。
4.对呼吸系统的影响
一次大量吸入苯乙烯可引起呼吸道腐蚀性损伤，导致中毒性肺水肿。另外，苯乙烯可通过酶系统或呼吸爆发产生自由基、启动生物膜的脂质过氧化、并有炎性介质参与造成肺弥漫性损伤。短时间接触高浓度苯乙烯可引起咳嗽、咽痛等呼吸道刺激症状，长期接触低浓度苯乙烯对作业工人呼吸道有明显的刺激作用，可引起慢性鼻炎、慢性咽炎等。
对于安全专业来说，苯乙烯的生产工艺已经非常成熟，但是我们需要在工艺中找到潜在的危险，尽可能排除或者降低危害程度。
参考文献
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作者简介：王连生，男，江苏扬州人，生于1960年5月，连云港凤蝶染化有限公司。
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