يمكن تقسيم البولي إيثيلين إلى طريقة الضغط العالي وطريقة الضغط المتوسط وطريقة الضغط المنخفض وفقًا لضغط البلمرة.
يتم استخدام طريقة الضغط العالي لإنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة ، وقد تم تطوير هذه الطريقة مبكرًا ، وشكل البولي إيثيلين الناتج بهذه الطريقة حوالي ثلثي إجمالي إنتاج البولي إيثيلين ، ولكن مع تطور تكنولوجيا الإنتاج والمحفزات ، لقد تأخر معدل نموها كثيرًا عن طريقة الضغط المنخفض. من حيث طرق التنفيذ ، تتضمن طريقة الضغط المنخفض طريقة الملاط وطريقة المحلول وطريقة الطور الغازي. تُستخدم طريقة الملاط بشكل أساسي لإنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة ، بينما لا يمكن لطريقة المحلول وطريقة الطور الغازي إنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة فحسب ، بل يمكن أيضًا إنتاج بولي إيثيلين متوسط ومنخفض الكثافة ، والمعروف أيضًا باسم البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة ، عن طريق إضافة كومونوميرس. تتطور عمليات الضغط المنخفض المختلفة بسرعة.
طريقة الضغط العالي
طريقة بلمرة الإيثيلين إلى بولي إيثيلين منخفض الكثافة باستخدام الأكسجين أو البيروكسيد كبادئ. يدخل الإيثيلين المفاعل بعد الضغط الثانوي ، ويتبلمر إلى بولي إيثيلين تحت ضغط 100 ~ 300 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة 200 ~ 300 درجة والبادئ ، ويتم فصل المواد المتفاعلة بضغط منخفض ، بحيث يتم إعادة تدوير الإيثيلين غير المتفاعل وإعادة تدويره ، ويكون البولي إيثيلين المصهور مقذوف ومحبوب بعد إضافة المضافات البلاستيكية.
هناك نوعان من مفاعلات البلمرة المستخدمة: المفاعلات الأنبوبية (أطوال الأنابيب حتى 2000 م) ومفاعلات الغلاية. معدل التحويل أحادي الاتجاه للعملية الأنبوبية هو 20٪ ~ 34٪ ، والقدرة الإنتاجية السنوية لخط واحد 100 كيلو طن. معدل التحويل في اتجاه واحد لعملية طريقة الغلاية هو 20 في المائة ~ 25 في المائة ، والقدرة الإنتاجية السنوية لخط واحد هي 180 كيلوطن.
طريقة الضغط المنخفض
هناك ثلاثة أنواع من طريقة الملاط وطريقة المحلول وطريقة الطور الغازي ، باستثناء طريقة المحلول ، يكون ضغط البلمرة أقل من 2 ميجا باسكال. تشتمل الخطوات العامة على تحضير المحفز ، وبلمرة الإيثيلين ، وفصل البوليمر والتحبيب.
(1) طريقة الملاط: يكون البولي إيثيلين الناتج غير قابل للذوبان في المذيبات وهو ملاط. تعتبر ظروف البلمرة في طريقة الملاط خفيفة وسهلة التشغيل ، ويشيع استخدام الألمنيوم الألكيل كمنشط ، ويستخدم الهيدروجين كمنظم للوزن الجزيئي ، وغالبًا ما يستخدم مفاعل الغلاية. يتم نقل ملاط البوليمر من غلاية البلمرة إلى مجفف المسحوق بواسطة غلاية الفلاش وفاصل الغاز والسائل ، ثم إلى عملية التحبيب. تتضمن عملية الإنتاج أيضًا استرداد المذيبات وتكرير المذيبات وخطوات أخرى. باستخدام مجموعات مختلفة من غلايات البلمرة في سلسلة أو متوازية ، يمكن الحصول على منتجات بتوزيع وزن جزيئي مختلف.
(2) طريقة المحلول: تتم البلمرة في مذيب ، ولكن يتم إذابة الإيثيلين والبولي إيثيلين في مذيب ، ويكون نظام التفاعل عبارة عن محلول متجانس. درجة حرارة التفاعل (أكبر من أو تساوي 140 درجة) والضغط (4 ~ 5 ميجا باسكال) مرتفعة. يتميز بفترة البلمرة القصيرة وكثافة الإنتاج العالية ويمكن أن ينتج البولي إيثيلين بكثافة عالية ومتوسطة ومنخفضة ، مما يمكنه التحكم بشكل أفضل في خصائص المنتج ؛ ومع ذلك ، فإن البوليمر الذي تم الحصول عليه بواسطة طريقة المحلول له وزن جزيئي منخفض وتوزيع وزن جزيئي ضيق ومحتوى صلب منخفض.
(3) طريقة الطور الغازي: تتم بلمرة الإيثيلين في الحالة الغازية ، ويتم استخدام مفاعل الطبقة المميعة بشكل عام. هناك نوعان من المحفزات ، الكروم والتيتانيوم ، والتي يتم إضافتها إلى الطبقة بواسطة خزان التخزين ، ويتم استخدام دورة الإيثيلين عالية السرعة للحفاظ على تمييع الطبقة واستبعاد حرارة البلمرة. يتم تفريغ البولي إيثيلين الناتج من قاع المفاعل. يبلغ ضغط المفاعل حوالي 2 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة 85 ~ 100 درجة. تعتبر طريقة الطور الغازي من أهم طرق البولي إيثيلين منخفض الكثافة من نوع خط الإنتاج ، كما أن طريقة الطور الغازي تلغي استخلاص المذيبات وعمليات تجفيف البوليمر ، وتوفر 15 بالمائة من الاستثمار و 10 بالمائة من تكاليف التشغيل مقارنة بطريقة المحلول. يمثل 30 بالمائة من استثمار طريقة الضغط العالي التقليدية و 1/6 من تكلفة التشغيل. نتيجة لذلك ، فقد تطورت بسرعة. ومع ذلك ، فإن طريقة الطور الغازي تحتاج إلى مزيد من التحسين من حيث جودة المنتج وتنوعه.
طريقة الضغط المتوسط
يتم استخدام محفز أساسه الكروم محمل على هلام السيليكا في مفاعل حلقي لبلمرة الإيثيلين عند ضغط متوسط لإنتاج بولي إيثيلين عالي الكثافة.
المعالجة والتطبيق: يمكن معالجتها عن طريق القولبة بالنفخ ، والبثق ، والقولبة بالحقن وغيرها من الطرق ، وتستخدم على نطاق واسع في تصنيع الأفلام ، والمنتجات المجوفة ، والألياف والمنتجات المتنوعة اليومية. في الإنتاج الفعلي ، من أجل تحسين استقرار البولي إيثيلين للأشعة فوق البنفسجية والأكسدة ، وتحسين أداء المعالجة والاستخدام ، يجب إضافة كمية صغيرة من الإضافات البلاستيكية. ماصات الأشعة فوق البنفسجية شائعة الاستخدام هي o-hydroxybenzophenone أو مشتقاته من alkoxy ، وما إلى ذلك ، أسود الكربون هو درع ممتاز من الأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك ، تمت إضافة مضادات الأكسدة ومواد التشحيم والملونات وما إلى ذلك لتوسيع نطاق تطبيق البولي إيثيلين.
