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主题:【原创】聚乙烯的故事(全) -- 晨枫

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家园 【原创】聚乙烯的故事(九)

前面提到分子量分布,Ziegler-Natta催化剂有一个缺点,分子量分布相对较宽,相当于用一把长短不齐的木棍做篱笆,产品的物理特性不整齐划一,限制了进一步提高产品的品质。这里,科学家又出场了,隆重推出metallocene催化剂,也叫single site催化剂。催化剂的site(哪位大拿救命,这劳什子正确的中文名字是什么?)就是生长聚乙烯链的根基。single site催化剂的所有的site在理论上都是一样的,所以长出的聚乙烯链就特别均匀,分子量分布特别狭窄。相比之下,Ziegler-Natta催化剂一般用四个不同的site描述,所以分子量一定有相当的分布。

特别窄的分子量分布使这种新型聚乙烯有特别均匀的物理性能,现在市面上有各个公司的很多商品名,但还没有一个像LLDPE那样公认的统称,就暂且叫它SSPE吧。

但是,又来“但是”了。SSPE的分子量分布狭窄,对制成的聚乙烯产品的性能非常有利,但对聚乙烯产品的制造过程却带来了不少麻烦。本来挤塑机可以借助低分子量部分的润滑作用,现在润滑作用没有了,不光挤塑过程要耗费大得多的功率,挤塑件的表面光洁度、模具内部的填充均匀,都成了问题。SSPE的成功反而成了自己的敌人。

这时,工程师又登场了。一个反应器里聚合出来的聚乙烯有一个分布,如果把两个反应器串联起来,设定不同的条件,不就可以形成像骆驼背一样的双峰了吗?适当调节两个峰的高度和间距,有控制地引入一定的低分子量的成份,并以高强度的高分子量作为主体,可以在聚乙烯的强度和易加工性之间作无穷多的文章,于是又出现了双反应器聚乙烯。

主意一定,气相大军和液相大军分别进军这个新领地。但是,气相过程是从气体的单体直接生成固体的聚乙烯,两个反应器还是干式混合,效果不好,现在好像放弃了。液相的优点又来了。反正聚乙烯是溶解在溶剂里,从一个反应器流到另一个反应器继续反应,顺其自然,双峰突立。要说时髦,这时现在聚乙烯世界里最时髦的。

??嗦那么多,就是想说明一点:所谓“先进技术”,都是有条件的,也不是越后出现的就一定越先进。作为用户,不能只听一面之词,要弄清楚到底里面有哪些猫腻,再弄清自己的需要,综合权衡一下,才能趋长避短。

聚乙烯的产品技术也在飞速发展。今天,聚乙烯产品有薄膜类,像食品袋、购物袋、包装袋、打包用的弹性膜(stretch film);有厚膜类,像农用膜、地膜(化工厂或废物常底下铺的,防止毒物渗入地下水系统)、建筑用膜等;有涂塑类的,像纸质牛奶盒或果汁盒内的防水涂层;有注塑类,像一次性使用的塑料刀叉、塑料盒、塑料盖、塑料杯;有吹塑类,像洗头水瓶和各种可以挤压的塑料瓶;有模塑类,像玩具、水桶、储物箱、独木舟,甚至还有用聚乙烯整体模塑制造的摩托游艇,由于聚乙烯比水轻,艇被撞成两截都不会沉,很受欢迎。当然,聚乙烯得以成名的电缆绝缘和水管、煤气管,仍然是一个大市场。

聚乙烯的故事远远没有完,但本码字工的水倒完了。里面谬误肯定很多,不过要是意思到了,目的也就达到了。那目的是什么呢?工程开发是一个逐渐积累的过程,没有奇迹,也用不了太多的天才,要的是恒心和仔细,the devil is in the details。工程开发的动力常常是三方面的:过程科技、产品科技、市场需求,换句话说,这就是厨具、生菜和口味的关系。三者的互动,造成了今天聚乙烯世界的精彩。

(完)

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