茂金属聚乙烯发展前景分析

茂金属聚乙烯(mPE)是乙烯和α-烯烃在茂金属催化体系下共聚的产物。不仅是已工业化的茂金属聚烯烃，也是产量高、应用进展快、研发活跃的茂金属聚合物。由于茂金属催化剂具有单一活性中心，mPE具有许多优点，如良好的刚性和透明性、高热封强度、优异的抗应力开裂性、明显的重量减轻等。，并已广泛应用于许多领域。其中，茂金属聚乙烯主要用于生产薄膜产品，如高品质农用薄膜、自立袋、热收缩薄膜等。茂金属中密度聚乙烯(mMDPE)和茂金属高密度聚乙烯(MDPE)主要用于生产中空和管道产品。2019年茂金属聚乙烯消费量约92.2万t，产量约20万t，自给率仅为21.7%。根据石化产品的发展趋势，茂金属聚乙烯的市场需求旺盛，其制备技术已成为石化行业的研究热点。分析了国内外茂金属聚乙烯的供需状况，综述了茂金属聚乙烯生产技术和催化剂的研究进展，并简要介绍了茂金属聚乙烯的工业应用现状。

聚乙二醇生产技术现状

目前，茂金属聚乙烯的主要生产工艺有溶液法、回路淤浆法和气相法。

溶液法

溶液法是乙烯和共聚单体(1-己烯、1-辛烯等)的过程。)在高于聚合物熔点的温度下反应，所得聚合物溶解在烃溶剂中。聚合过程中催化剂无需负载，整个反应均相进行，聚合温度150 ~ 200℃，聚合压力2.0 ~ 3.9 MPa，主要用于生产mLLDPE和mHDPE。产品密度为0.900 ~ 0.965 g/cm3，共聚单体含量高，熔体流动速率(MFR)高于0.02g/min。

循环淤浆法

在此过程中，乙烯与共聚单体(1-丁烯、1-己烯等)反应。)在负载型茂金属催化剂的作用下，将产物悬浮在溶剂中进行非均相沉淀聚合。典型工艺流程见参考文献，聚合温度低于100℃。可以获得具有高相对分子量的茂金属聚乙烯产品。环管淤浆法的关键技术是抑制粒径小于150μm聚合物的形成；此外，为了保证装置的长期稳定运行，必须严格控制催化剂的加入量。

气相法

气相法是乙烯与共聚单体(1-丁烯和1-己烯)在流化床反应器中，在茂金属聚乙烯催化剂作用下进行阴离子配位聚合的过程。其工艺流程见参考文献。因为该工艺要求催化剂颗粒具有良好的流动性，所以需要负载茂金属催化剂。同时，为了防止催化剂颗粒熔化结块，反应器内必须进行均匀散热；由于茂金属聚乙烯催化剂对杂质较为敏感，需要严格控制原料中氧气、水和CO2的质量分数，并定期监测和调节精制催化剂床层，确精制原料中上述数值依次低于0.1× 10-6、0.2×10-6和0.1×10-6。此外，在聚合过程中，需要调整催化剂的加入方式和用量、循环气体的组成、产率和添加剂的用量。由于茂金属聚乙烯催化剂的高活性，通过强化传热和超级缩聚可以提高聚合速率，不仅可以降低共聚单体的消耗，而且可以将单体停留时间从3 ~ 5h缩短到1 ~ 2h。