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建材市场鼎科打水管材带来新市场

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建材市场鼎科打水管材带来新市场

发布日期:2017-08-27 作者: 点击:

鼎科打水管材塑料管材为建材市场带来新市场随着十二五规划的出台,我国城镇化进程也将逐年更加速推进,城镇化水平每提高1%,需新增城市用水量32亿立方米,因此,塑料管道产量仍有望保持年均15%左右的复合增速。以创造健康的水环境、提供最佳品质的管道产品和技术服务而着称的爱康经过十余年的发展,已成为亚洲规模一流的高品质管道生产、出口企业,在郑州落地的生产基地将使爱康大大提高产能,满足“保利管道”(爱康旗下品牌)供不应求的市场需求。

中国塑料管材已发展成为塑料制品中一类重要产品。化学建材是继钢材、木材、水泥之后,当代新兴的第四大类新型建筑材料。塑料管材、塑料异型材、门窗是化学建材中用量较多的两个主要品种。中国政府从九四年开始由建设部、原化学工业部、原中国轻工总会、国家建材局、原中国石化总公司五个部委联合组织“全国化学建材协调领导小组”制订和发布有关大力发展化学建材的目标、规划、政策、规范等,在短短几年中,中国塑料管材、异型材、门窗获得了迅猛的发展,全国塑料管材1994年生产能力为24万吨,产量为15万吨,2000年能力为164万吨,产量100万吨(其中PVC-U管材产量约50万吨),管材的生产线己达2000余条,硬聚氯乙稀管材万吨级以上生产规模的大型企业全国已超过30余家。

传统的管网主要以钢管、铸铁管、水泥管及粘土管为主,传统管道材料普遍存在耗能高、易产生环境污染等特点;同时管网也存在以下缺点:①使用寿命短,一般为5-10年;②耐化学抗腐蚀性能差;③水利学性能不好;④施工成本高,周期长;⑤管道整体性差,易泄漏等等。从20世纪中期以来,世界各国特别是发达国家一直在进行塑料管材专用料的开发及塑料管道的使用。

近十年来,塑料管道发展十分迅速。塑料管材在生活和工业应用中,以其环保安全而越来越受青睐,发挥着重要的、不可替代的作用。特别是在建筑业,塑料管材不仅能大量代钢、代木、替代传统建材,而且还具有节能、节材、保护生态、改善居住环境、提高建筑功能与质量、降低建筑自重、竣工便捷等优点,广泛应用于建筑给排水、城镇给排水以及燃气管等领域;塑料管材的增长速度约为管材平均增长速度的4倍,远远高于各个国家国民经济的增长发展速度。以环保型绿色塑料管材替代铸铁管和镀锌钢管已成为新世纪发展的潮流。塑料管材在发达国家,特别在欧洲得到了成功的发展和广泛的使用;在我国的发展相对滞后,但近几年随着我国综合国力的增强,人民生活水平的提高,塑料管道得到了突飞猛进的发展。

塑料管材的品种及应用经过前几年的飞速发展,目前,我国塑料管材已发展成为品种较齐全、生产能力较具规模的建材行业,主要的塑料管材品种有:UPVC管、CPVC管、PE管、PAP管、PE-X管、PP-B管、PP-R管、PB管、ABS管、钢塑复合管、玻纤增强管等等。广泛应用于建筑用给水管、排水管,城市埋地给水管、排水管、燃气管,农村用给排水管、灌溉管,以及工业用排污废水和输送化学流体等,满足了国民经济各个领域对管材的不同需求。我们应根据各种管材自身的特点及应用场合来开发生产某一类型的塑料管材。

芯层发泡管是PPR塑料管材生产线生产的一种新型管材,采用三层共挤出工艺生产,是低发泡层的一种。

 PPR塑料管材生产线生产的芯层发泡管内外两层与普通PPR管材相同,中间相对密度为0.7-0.9,其环向刚性是普通PPR管材的8倍。而且在温度变化时尺寸稳定性好,隔热性好,特别是发泡芯层能有效阻隔噪声传播,更适用于高层建筑排水系统。

3.3 双峰聚乙烯催化剂的研究进展[7- 10]

3.3.1 国外双峰聚乙烯催化剂的研究进展Phillips 公司申请了在单一反应器中使用含铬催化剂和含钛催化剂颗粒的混合物生产双峰聚乙烯的专利。每种催化剂单独加入聚合区, 以两种催化剂之比用来控制聚合物的熔体流动速率、密度和相对分子质量分布。专利表明, 采用更高的钛铬比可生产出熔体流动速率和密度更高的聚合物。此外, 当钛含量增加时, 相对分子质量分布变窄。与瓶用树脂进行的比较试验表明, 耐环境应力开裂性明显高于通用树脂, 显示出采用混合催化剂体系( 即45%~65%钛) 的优势。Phillips 公司还进行了使用两种以上茂金属和烷氧基铝组成催化剂体系的试验, 每种茂金属催化剂有不同的链增长和终止速度常数。锆催化剂向氢发生了链转移时, 产生的聚合物相对分子质量变化明显, 而钛催化剂则不明显。比较不含氢和含4%氢的情况, 锆催化剂生产的聚合物平均相对分子质量从206000 降到6840。钛催化剂产生的变化则要小得多, 与此相类似, 当锆与钛之比增大时, 多个峰变得更宽。

Union Carbide 公司拥有使用混合催化剂体系制备宽或双峰相对分子质量分布聚乙烯的专利。混合催化剂体系由以下几个组分组成:( 1) 卤化钒、改性剂和电子供给体反应的产物( 即一种液体路易斯碱、其中卤化钒和改性剂是可溶的) ;( 2) 具有分子式Zr-MgbXc( ED) d( 这里X 是卤素, ED 是电子供给体) 的络合物或氧化钒化合物;( 3) 氢氧化铝助催化剂;( 4) 烃类促进剂。据称, 这类催化剂的优势在于可控制分子量分布的峰值形态, 在这一体系中, 每种催化剂都有不同的氢气响应, 如果催化剂中氢气调节分子量响应的差别很大, 那么这种复合催化剂生产的聚合物将会产生双峰分布。如果催化剂组分氢气响应差别大, 但还不足以产生双峰分布, 这种催化剂将产生分子量在500000 以上的分子浓度较高的产品, 其浓度高于一般的相同熔融指数的宽分子量分布的产品。

开发茂金属催化剂和Z- N 催化剂相混合的复合催化剂是近年来聚乙烯催化剂研究开发的又一热点。复合催化剂可以生产多中心, 在单反应器中生产双峰和宽相对分子质量分布的HDPE 和LLDPE 产品, 国外大公司在这方面也进行了相应的研究。

BP 公司采用混合Z- N 催化剂和茂金属催化剂体系, 在气相装置上生产出第一代超韧LLDPE, 进而发展了第二代产品, 用茂金属催化剂生产宽分子量分布和长支链聚乙烯, 其加工性能/机械性能类似于LDPE 和LLDPE( 70∶30) 的掺合物。BP 公司还用两种茂金属混合催化剂体系生产出HDPE 双峰膜树脂。据称, 其韧性和纵向撕裂强度优于目前分段式反应器生产的双峰产品。

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Univation 公司开发出Prodigy 双峰催化剂, 在工业规模上成功地验证了单一反应器生产双峰HDPE 的技术的可行性, 生产的双峰HDPE 薄膜具有极好的可夹攻性和抗撕裂性能。Univation公司于2003 年初开始对外转让技术。用Prodigy双峰催化剂生产的PE100 管材已经通过ISO100 评定。目前, Univation 公司还在开发用于生产超双峰聚乙烯高密度PE 催化剂,并且已经工业化推出XCAT EZP 茂金属催化剂。

美国ExxonMobil 化学公司发明了一种用于生产具有双峰分子量分布的聚乙烯树脂的双金属催化剂。该催化剂可以通过一种方法获得, 该方法包括接触载体材料与有机镁组分和含羰基的组分。将这样处理的载体材料与非金属茂过渡金属组分接触以获得催化剂中间体,将后者与铝氧烷组分和金属茂组分接触。可以将此催化剂进一步开发, 如烷基铝助催化剂活化, 且在聚合条件下与乙烯和非必要的一种或多种共聚单体接触, 以在单一反应器中生产具有双峰分子量分布和改进树脂膨胀性能的乙烯均聚物或共聚物。这些乙烯聚合物特别适用于吹塑应用。

DNF Solution 公司发明了一种硅胶浸渍的烯烃聚合催化剂的制备方法。采用该催化剂可以生产具有宽相对分子质量分布的乙烯均聚物或乙烯- α- 烯烃共聚物。Ziegler- Natta 催化剂中的特殊组分以特定的顺序浸渍在一种硅胶载体上并活化。采用该催化剂可以得到相对分子质量分布为40~50( 基于熔体流动指数) 的聚乙烯。

鼎科打水管材3.3.2 我国双峰聚乙烯催化剂的研究进展中国石化石科院发明了一种合成宽或双峰分子量分布的烯烃聚合物的混合催化剂, 它由一种负载型茂金属催化剂和一种负载过渡金属的非茂金属型催化剂组成, 该催化剂中茂金属与非茂金属型催化剂中过渡金属的摩尔比为0.01~1.0。所述非茂金属催化剂中的过渡金属为钛, 茂金属催化剂中金属组分为锆。所述混合催化剂是由两种负载型催化剂经过干掺混合或在制备一种负载型催化剂过程中加入预先制备好的另一种负载型催化剂后混合制得。

浙江大学发明了一种制备双峰和/或宽峰分子量分布的聚乙烯的催化剂, 采用此催化体系可以催化乙烯聚合, 所得到的聚合物具有双峰和/或宽峰分子量分布。采用本发明涉及的催化剂制备的乙烯聚合物, 在其双峰的分子量分布中, 高分子量部分占优势, 而且低分子量和高分子量所占的比例可以进行调节。

天津石化公司与石油化工科学研究院对宽峰或双峰聚乙烯金属茂催化剂进行了研究。为提高茂金属聚乙烯的加工性能, 选择了两种茂金属催化剂APE- 1 和SP- 2 在实验室混合使用, 由于它们催化乙烯聚合的活性相似, 动力学行为也相似, 适于复配进行乙烯均聚和共聚。在两种催化剂SP- 2 和APE- 1 复配的摩尔比为20时, 随1- 己烯加入量的提高, 所得聚合物的相对分子质量分布有所加宽, 且出现了双峰分布。

北京燕山石化公司研究院开展了双载体催化剂制备宽分子量分布聚乙烯的研究工作, 将两种不同茂金属甲苯溶液均匀复合, 配成不同浓度配比的含有两种活性中心的茂金属催化剂溶液。研究发现, 同样复合的催化剂, 总催化剂浓度升高活性却下降,双中心催化剂聚合物的分子量都低于单中心催化剂聚合物。对于双载体茂金属催化剂催化乙烯聚合的研究表明, 可使聚合物分子量分布变宽, 变宽幅度受两载体之比及催化剂用量的影响, 而且催化活性和聚合物分子量也相应随之发生变化。

兰州石油化工公司发明了一种合成分子量宽/双峰分布聚烯烃树脂用含有茂金属的复配型催化剂。该催化剂所具有的双金属活性中心由茂金属催化剂和传统的钛系催化剂组成。组成茂金属催化剂的助催化剂为混合型烷基铝氧烷, 通过调整两种金属的摩尔比及调整制备混合型烷基铝氧烷时两种或两种以上烷基铝的用量, 可以在很大范围内调整聚合物的分子量和分子量分布, 从而获得分子量分布很宽的聚烯烃树脂。

中国石油天然气股份有限公司发明了一种用于制备双峰聚乙烯的负载型催化体系及其制备方法, 该催化体系由主催化剂、烷基铝氧烷、SiO2 载体组成, 其中的主催化剂是茂金属化合物和通式为C25H27X2MN3 的后过渡金属化合, 物的混合物, 上述催化体系是负载在SiO2 上烷基铝氧烷与烷基化的主催化剂在- 20℃~20℃混合反应得到的。所得催化剂特别适合于烯烃聚合制备双峰聚乙烯。

北京化工研究院研究开发出BCH高效催化剂, 并模拟超临界工艺制备出双峰聚乙烯。BCH 催化剂具有良好的粒径形态和窄的粒径分布, 平均粒径为31μm, 并具有较高的活性和良好的氢调敏感性, 可方便控制聚合物熔体流动速率, 制备出的聚乙烯相对分子质量呈双峰分布。

由中石化与上海化工研究院合作研制的双峰聚乙烯催化剂, 近期在上海石化25 万吨/年的生产装置上工业化应用获得成功。应用结果表明, 该催化剂产品在引进装置上运行稳定,活性略高于进口催化剂; 产品颗粒形态良好; 其它物理性能如冲击强度、双向拉伸强度、断裂伸长率等也达到优级品指标。

4 国内外双峰聚乙烯的生产和消费概况

目前国外研究聚乙烯的公司几乎都拥有生产双峰聚乙烯的专利技术, 但没有全部实现工业化生产。在产品加工性要求不严格的情况下,一些生产双峰聚乙烯的工艺装置也可以生产单峰聚乙烯树脂。目前,国外双峰聚乙烯的主要生产厂家情况见表2 所示。

目前, 我国双峰聚乙烯的主要生产厂家有上海石油化工公司、北京燕山石油石化公司、扬子石油化工公司以及大庆石油化工公司等4 家公司,总生产能力为69 万吨/年。上海石油化工公司在国内独家引进了北欧化工公司的“ 北星双峰” 工艺技术, 于2002 年4 月投产, 可生产第三代聚乙烯管材料( PE100) 、薄膜、吹塑以及电缆护套、挤出涂层和注塑等六大类的高性能塑料专用料。其中的管材料是国内唯一能制造高压燃气管道的聚乙烯专用料, 填补了国内双峰聚乙烯高档产品的空白。扬子石油化工公司、北京燕山石油化工公司以及大庆石油化工公司都是采用两个串联反应器生产双峰HDPE。扬子石油化工公司生产的双峰HDPE产品代号为YZ- 600, 北京燕山石油化工公司生产的双峰HDPE 产品牌号为7000F。目前我国还没有采用单反应器生产双峰聚乙烯的生产厂家。我国双峰聚乙烯的主要生产厂家情况见表3 所示。

目前, 世界双峰聚乙烯在薄膜、片材、管材、吹塑制品、注塑成型料、电线电缆料等方面的需求量不断增加, 预计2006 年的总需求量将达到约150 万t, 2010 年的需求量将超过200 万t。由高性能催化剂生产的双峰聚乙烯将推动聚乙烯的应用进入新的领域, 因此双峰聚乙烯将是未来极具发展潜力的产品。

5 结束语

( 1) 双峰聚乙烯产品具有优良的物理力学性能和加工性能, 特别是在强度、稳定性等方面。双反应器工艺是目前国际上采用最为广泛的工艺,而单反应器工艺是生产双峰聚乙烯产品的发展趋势, 国外已经实现了工业化生产, 我国应抓紧技术开发或引进, 以降低生产成本, 提高产品质量, 满足国内日益增长的需求。

( 2) 从世界聚乙烯工业的发展趋势来看, 具有优异力学性能和加工性能的双峰聚乙烯产品将向传统聚乙烯产品提出挑战, 国外各大石化公司已在此方面有了较快发展, 而国内仅是对此技术进行了初步的探索。开发新型金属催化剂和催化剂载体以及催化剂配体, 是今后双峰聚乙烯研究开发的重点, 因此我国应该加快对新型双峰聚乙烯生产技术及产品的研究和开发, 以适应今后发展的需要。

( 3) 双峰聚乙烯具有较高的附加值, 我国一些单位对此进行了较为系统的研究并取得了一些成果, 应尽快将其工业化, 为生产提供技术支持和服务。另外还应尽快实现1- 己烯、1- 辛烯等α- 烯烃的工业化生产, 为生产双峰聚乙烯提供更加广泛的共聚单体原料, 以提升我国聚乙烯专用产品的档次。


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