O polietileno pode ser dividido em método de alta pressão, método de pressão média e método de baixa pressão de acordo com a pressão de polimerização.
O método de alta pressão é usado para produzir polietileno de baixa densidade, esse método foi desenvolvido cedo e o polietileno produzido por esse método representou cerca de 2/3 da produção total de polietileno, mas com o desenvolvimento da tecnologia de produção e catalisadores, sua taxa de crescimento ficou muito atrás do método de baixa pressão. Em termos de métodos de implementação, o método de baixa pressão inclui método de pasta, método de solução e método de fase gasosa. O método de pasta é usado principalmente para produzir polietileno de alta densidade, enquanto o método de solução e o método de fase gasosa podem não apenas produzir polietileno de alta densidade, mas também produzir polietileno de média e baixa densidade, também conhecido como polietileno linear de baixa densidade, adicionando comonômeros. Vários processos de baixa pressão estão se desenvolvendo rapidamente.
Método de alta pressão
Método de polimerização de etileno em polietileno de baixa densidade com oxigênio ou peróxido como iniciador. O etileno entra no reator após a compressão secundária, polimeriza em polietileno sob pressão de 100 ~ 300 MPa, temperatura de 200 ~ 300 graus e iniciador, e os reagentes são separados por pressão reduzida, de modo que o etileno não reagido é reciclado e reciclado, e o polietileno fundido é extrudados e granulados após a adição de aditivos plásticos.
Existem dois tipos de reatores de polimerização usados: reatores tubulares (comprimentos de tubo de até 2000 m) e reatores de caldeira. A taxa de conversão unidirecional do processo tubular é de 20% a 34% e a capacidade de produção anual de uma única linha é de 100 kt. A taxa de conversão unidirecional do processo do método da chaleira é de 20% a 25% e a capacidade de produção anual de uma única linha é de 180 kt.
Método de baixa pressão
Existem três tipos de método de pasta, método de solução e método de fase gasosa, exceto para o método de solução, a pressão de polimerização é inferior a 2 MPa. As etapas gerais incluem preparação do catalisador, polimerização do etileno, separação do polímero e granulação.
(1) Método da pasta: o polietileno resultante é insolúvel em solventes e é uma pasta. As condições de polimerização do método de pasta são suaves e fáceis de operar, e o alquil alumínio é comumente usado como ativador, o hidrogênio é usado como regulador de peso molecular e um reator de chaleira é usado principalmente. A pasta de polímero da caldeira de polimerização é transportada para o secador de pó pela caldeira flash e separador de gás-líquido e depois para a granulação. O processo de produção também inclui recuperação de solvente, refino de solvente e outras etapas. Usando diferentes combinações de caldeiras de polimerização em série ou paralelo, podem ser obtidos produtos com diferentes distribuições de peso molecular.
(2) Método de solução: a polimerização é realizada em solvente, mas etileno e polietileno são dissolvidos em solvente e o sistema de reação é uma solução homogênea. A temperatura de reação (maior ou igual a 140 graus) e a pressão (4~5MPa) são altas. Caracteriza-se por curto tempo de polimerização, alta intensidade de produção, podendo produzir polietileno de alta, média e baixa densidade, podendo controlar melhor as propriedades do produto; No entanto, o polímero obtido pelo método de solução tem baixo peso molecular, estreita distribuição de peso molecular e baixo teor de sólidos.
(3) Método da fase gasosa: o etileno é polimerizado no estado gasoso e geralmente é usado um reator de leito fluidizado. Existem dois tipos de catalisadores, cromo e titânio, que são adicionados ao leito pelo tanque de armazenamento, e o ciclo de etileno de alta velocidade é usado para manter a fluidização do leito e excluir o calor da polimerização. O polietileno resultante é descarregado do fundo do reator. A pressão do reator é de cerca de 2 MPa e a temperatura é de 85 a 100 graus. O método de fase gasosa é o método mais importante de linha de produção de polietileno de baixa densidade, e o método de fase gasosa elimina os processos de recuperação de solvente e secagem de polímeros e economiza 15% do investimento e 10% dos custos operacionais do que o método de solução. É 30% do investimento do método tradicional de alta pressão e 1/6 do custo operacional. Como resultado, desenvolveu-se rapidamente. No entanto, o método da fase gasosa precisa ser melhorado em termos de qualidade e variedade do produto.
Método de pressão média
Um catalisador à base de cromo carregado em gel de sílica é usado em um reator de anel para polimerizar o etileno a média pressão para produzir polietileno de alta densidade.
Processamento e aplicação: pode ser processado por moldagem por sopro, extrusão, moldagem por injeção e outros métodos, e é amplamente utilizado na fabricação de filmes, produtos ocos, fibras e produtos diversos diários. Na produção atual, a fim de melhorar a estabilidade do polietileno aos raios ultravioleta e à oxidação, e melhorar o processamento e o desempenho do uso, uma pequena quantidade de aditivos plásticos precisa ser adicionada. Absorventes de ultravioleta comumente usados são o-hidroxibenzofenona ou seus derivados alcoxi, etc., o negro de fumo é um excelente escudo ultravioleta. Além disso, antioxidantes, lubrificantes, corantes, etc. são adicionados para ampliar a gama de aplicações do polietileno.
