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摘 要：目前聚丙烯材料的使用范围很广，各行各业都能见到其身影，最近几年正是因为其广泛的使用而获得了快速的发展，加上催化剂的使用，让聚丙烯产品变得更多样化。本文主要探讨了聚丙烯生产工艺技术的发展和未来趋势，介绍了聚丙烯生产中的一些催化剂使用情况，让大家对聚丙烯技术和产品能够有更多更深的了解。
关键词：聚丙烯（PP） 生产工艺 催化剂 技术进展 发展趋势
中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）5（a）-0033-01
聚丙烯属于热塑性合成树脂，生活中我们很容易看见它的身影，像是各种材料包装、家具建材等等。为了满足市场的多种需求以及目前催化技术的广泛使用和发展，聚丙烯的生产工艺也获得了更多的发展，一些新技术和工艺也开始被广泛的关注。就现在世界聚丙烯生产工艺来说主要有淤浆法、液相本体法和气相法工艺。各自都有其优势，本体法是使用比较多的；气相法则是因为其生产流程的简单化以及生产能力强，不需要大量的投资这几个优势而获得一定的地位；传统浆液法相比前两种有颓废的趋势。世界上各聚丙烯生产商为了获得更多新产品而采用了催化剂，这也使得聚丙烯产品有了很多的创新产品。目前主要有Basell公司开发的Spherizone工艺技术、Borealis公司（北欧化工）开发的Borstar工艺以及超临界技术等。
1 生产工艺技术进展
1.1 Spherizone工艺
现在世界上最新最先进的聚丙烯生产工艺师由Basell公司所研发的多区循环反应器，人们把这种工艺叫做Spherizone工艺。这项工艺的核心内容是气相循环技术，使用的催化剂为齐格勒纳塔（Z-N），生产的聚丙烯产品不仅具有很强的韧性还能够保证刚性和高结晶度两者共同具备。从一个单一反应器就能获得多单体树脂或者是双峰均聚物。
根据Basell公司对于这种技术的说明，这种技术生产的聚丙烯材料比起用传统工艺生产的材料来说更加的均一，并且生产难度也低一些。在这种工艺的反应器下游接上Basell公司的气相反应器能够获得多想共聚物，这种产品比其他同类产品要有更大的柔韧性和冲击强度。而且对这种技术的产品进行改进也是非常方便的，这样既能够满足普通市场的需要还能够生产新型产品。
1.2 超临界聚合工艺
传统聚丙烯聚合温度都是控制在70～80 ℃，一方面是为了避免轻组分产生气泡另一方面则是因为超过这个温度催化剂就会失效，所以都需要控制在临界点之下，而超临界聚合反应工艺温度超过90 ℃低于100 ℃，获得的聚丙烯产品也是呈现颗粒状。超临界条件下生产聚丙烯产品能够通过控制加入氢气的量来改变聚合物的相对分子质量，例如不加或添加少量的氢气能够获得的聚合物其相对分子质量很高，而且分布窄，这样做能够增强产品的品级灵活度。
2 催化剂研究开发进展及发展趋势
催化剂是在20世纪中期出现的，聚丙烯催化剂的使用是这么多年来使用经验的总结和发展，现代催化剂再使用便利性以及功能上都要强大很多，不再需要经过脱灰、脱无规物处理了。催化剂的活性比起最初的产品来说要高了不止一点半点，早起催化剂的活性只有几十倍，现在能够达到几百万倍，这个差距非常的大。催化剂是当前推动技术发展的主要动力，各种催化剂的利用和发展都还在继续。
2.1 Z-N催化剂
Z-N催化剂是现在世界上使用最为广泛的催化剂，并且这个催化剂体系也是许多催化剂的基础。20世纪末期美国、日本等等世界生产聚丙烯比较先进的国家都是将注意力放在了研究如何提升这个催化剂体系的功能上。
催化剂的性能是跟给电子体联系在一起的，Z-N催化剂发展过程中也是借助给电子体发展起来的。很久之前人们就发现了添加第三组分能够对烯烃聚合行为产生很大的影响，人们把这种第三组分的给电子体叫做Lewis碱。给电子体分为内给电子体和外给电子体，主要是根据加入的方式来进行区分。内给电子体在固体催化剂制备过程中加人，外给电子体在烯烃聚合过程中加人。人们在研究如何提升催化剂性能的时候，都是通过研究给电子体来展开的。
2.2 茂金属催化剂
如果聚丙烯产品是由这种催化剂生产而来，其特点为相对分子质量分布窄、结晶度低、拥有比较良好的透明性以及光泽度、能够和树脂很好的相容、强度和韧性都很不错。Z-N催化剂再合成新型丙烯共聚物方面不是很理想，但是这种催化剂则可以做到，像是丙烯-苯乙烯的无规和嵌段共聚物、丙烯与长链烯烃、环烯烃及二烯烃的共聚物等，因此所以这类催化剂在聚丙烯共聚物生产上拥有很大的前景。
因为茂金属催化剂的使用也让茂金属催化剂的载体研究得到了发展。人通过研究发现，经过载体化后的茂金属催化剂不仅能够让聚丙烯粉料呈现出很好的颗粒状，还能够帮助提升聚丙烯的相对分子质量，比起过去来说能够减少脚的用量，企业的经济成本得到了控制，但是有一点负面影响，那就是载体化后的茂金属催化剂其活性没有之前的高。现在在载体的研究方面主要集中于减少脚的用量以及不影响催化剂活性这两点。
2.3 非茂单活性中心催化剂
除了茂金属催化剂得到了广泛使用，还有一种非茂单活性中心催化剂的研究也比较热门。
这类催化剂因为其容易合成、生产率高、能够有效的控制催化剂成本，并且生产的聚丙烯烃产品种类比较多等特点而拥有一定的市场，本世纪它将会是更加受到关注的一类催化剂，和Z-N催化剂、茂金属催化剂一样带动聚丙烯生产技术的发展。
3 结语
往后的几年聚丙烯生产催化剂的发展方向仍然是以Z-N催化剂体系的发展为主，并且茂金属单活性催化剂的使用范围会得到进一步的扩大，非茂单活性中心催化剂的研究会变得更多。
现在世界上所有的生产聚丙烯产品的公司都在相互的竞争，他们为了提升产品质量和性能主要集中于对聚丙烯生产工艺的改进、催化剂性能的提升、新产品的研发这几个方面。我国的聚丙烯生产工业水平比起世界其他先进国家来说具有一定的差距，因为我国的聚丙烯生产规模比不上国外，这样聚丙烯生产工艺和催化剂的研究就很难有所突破，因此产品的质量以及性能比较不理想，这样在市场竞争中就缺乏竞争实力。那么我们既然先天条件不足，就更加的应该后天努力。首先，我国的聚丙烯产品应该在现有的生产工艺基础上进行改进，通过对产品性能的提升来提高竞争力；其次，多开发新型催化剂、提升催化剂的性能，想办法提升催化剂的活性；最后，还要多开发新产品，尤其是特殊性能牌号产品的研发，从而弥补国内PP产业的不足，以促进塑料和树脂行业的快速发展。
参考文献
[1] 孙春燕，刘伟，费建奇，等.多区循环反应器技术及在烯烃聚合中的应用[J].合成树脂及塑料，2004，21（3）：73-75.
[2] 吴长江.PP技术进展[J].石油化工，2006，35（3）：289-294.
[3] 韩秋风，PP生产技术的研究开发进展[J].塑料制造，2009（6）：71-75.
[4] 安京燕，陈伟，纪卫民.超临界烯烃聚合技术的新进展[J].石油化工，2004，33（10）：992-995.
关键词：聚丙烯（PP） 生产工艺 催化剂 技术进展 发展趋势
中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）5（a）-0033-01
聚丙烯属于热塑性合成树脂，生活中我们很容易看见它的身影，像是各种材料包装、家具建材等等。为了满足市场的多种需求以及目前催化技术的广泛使用和发展，聚丙烯的生产工艺也获得了更多的发展，一些新技术和工艺也开始被广泛的关注。就现在世界聚丙烯生产工艺来说主要有淤浆法、液相本体法和气相法工艺。各自都有其优势，本体法是使用比较多的；气相法则是因为其生产流程的简单化以及生产能力强，不需要大量的投资这几个优势而获得一定的地位；传统浆液法相比前两种有颓废的趋势。世界上各聚丙烯生产商为了获得更多新产品而采用了催化剂，这也使得聚丙烯产品有了很多的创新产品。目前主要有Basell公司开发的Spherizone工艺技术、Borealis公司（北欧化工）开发的Borstar工艺以及超临界技术等。
1 生产工艺技术进展
1.1 Spherizone工艺
现在世界上最新最先进的聚丙烯生产工艺师由Basell公司所研发的多区循环反应器，人们把这种工艺叫做Spherizone工艺。这项工艺的核心内容是气相循环技术，使用的催化剂为齐格勒纳塔（Z-N），生产的聚丙烯产品不仅具有很强的韧性还能够保证刚性和高结晶度两者共同具备。从一个单一反应器就能获得多单体树脂或者是双峰均聚物。
根据Basell公司对于这种技术的说明，这种技术生产的聚丙烯材料比起用传统工艺生产的材料来说更加的均一，并且生产难度也低一些。在这种工艺的反应器下游接上Basell公司的气相反应器能够获得多想共聚物，这种产品比其他同类产品要有更大的柔韧性和冲击强度。而且对这种技术的产品进行改进也是非常方便的，这样既能够满足普通市场的需要还能够生产新型产品。
1.2 超临界聚合工艺
传统聚丙烯聚合温度都是控制在70～80 ℃，一方面是为了避免轻组分产生气泡另一方面则是因为超过这个温度催化剂就会失效，所以都需要控制在临界点之下，而超临界聚合反应工艺温度超过90 ℃低于100 ℃，获得的聚丙烯产品也是呈现颗粒状。超临界条件下生产聚丙烯产品能够通过控制加入氢气的量来改变聚合物的相对分子质量，例如不加或添加少量的氢气能够获得的聚合物其相对分子质量很高，而且分布窄，这样做能够增强产品的品级灵活度。
2 催化剂研究开发进展及发展趋势
催化剂是在20世纪中期出现的，聚丙烯催化剂的使用是这么多年来使用经验的总结和发展，现代催化剂再使用便利性以及功能上都要强大很多，不再需要经过脱灰、脱无规物处理了。催化剂的活性比起最初的产品来说要高了不止一点半点，早起催化剂的活性只有几十倍，现在能够达到几百万倍，这个差距非常的大。催化剂是当前推动技术发展的主要动力，各种催化剂的利用和发展都还在继续。
2.1 Z-N催化剂
Z-N催化剂是现在世界上使用最为广泛的催化剂，并且这个催化剂体系也是许多催化剂的基础。20世纪末期美国、日本等等世界生产聚丙烯比较先进的国家都是将注意力放在了研究如何提升这个催化剂体系的功能上。
催化剂的性能是跟给电子体联系在一起的，Z-N催化剂发展过程中也是借助给电子体发展起来的。很久之前人们就发现了添加第三组分能够对烯烃聚合行为产生很大的影响，人们把这种第三组分的给电子体叫做Lewis碱。给电子体分为内给电子体和外给电子体，主要是根据加入的方式来进行区分。内给电子体在固体催化剂制备过程中加人，外给电子体在烯烃聚合过程中加人。人们在研究如何提升催化剂性能的时候，都是通过研究给电子体来展开的。
2.2 茂金属催化剂
如果聚丙烯产品是由这种催化剂生产而来，其特点为相对分子质量分布窄、结晶度低、拥有比较良好的透明性以及光泽度、能够和树脂很好的相容、强度和韧性都很不错。Z-N催化剂再合成新型丙烯共聚物方面不是很理想，但是这种催化剂则可以做到，像是丙烯-苯乙烯的无规和嵌段共聚物、丙烯与长链烯烃、环烯烃及二烯烃的共聚物等，因此所以这类催化剂在聚丙烯共聚物生产上拥有很大的前景。
因为茂金属催化剂的使用也让茂金属催化剂的载体研究得到了发展。人通过研究发现，经过载体化后的茂金属催化剂不仅能够让聚丙烯粉料呈现出很好的颗粒状，还能够帮助提升聚丙烯的相对分子质量，比起过去来说能够减少脚的用量，企业的经济成本得到了控制，但是有一点负面影响，那就是载体化后的茂金属催化剂其活性没有之前的高。现在在载体的研究方面主要集中于减少脚的用量以及不影响催化剂活性这两点。
2.3 非茂单活性中心催化剂
除了茂金属催化剂得到了广泛使用，还有一种非茂单活性中心催化剂的研究也比较热门。
这类催化剂因为其容易合成、生产率高、能够有效的控制催化剂成本，并且生产的聚丙烯烃产品种类比较多等特点而拥有一定的市场，本世纪它将会是更加受到关注的一类催化剂，和Z-N催化剂、茂金属催化剂一样带动聚丙烯生产技术的发展。
3 结语
往后的几年聚丙烯生产催化剂的发展方向仍然是以Z-N催化剂体系的发展为主，并且茂金属单活性催化剂的使用范围会得到进一步的扩大，非茂单活性中心催化剂的研究会变得更多。
现在世界上所有的生产聚丙烯产品的公司都在相互的竞争，他们为了提升产品质量和性能主要集中于对聚丙烯生产工艺的改进、催化剂性能的提升、新产品的研发这几个方面。我国的聚丙烯生产工业水平比起世界其他先进国家来说具有一定的差距，因为我国的聚丙烯生产规模比不上国外，这样聚丙烯生产工艺和催化剂的研究就很难有所突破，因此产品的质量以及性能比较不理想，这样在市场竞争中就缺乏竞争实力。那么我们既然先天条件不足，就更加的应该后天努力。首先，我国的聚丙烯产品应该在现有的生产工艺基础上进行改进，通过对产品性能的提升来提高竞争力；其次，多开发新型催化剂、提升催化剂的性能，想办法提升催化剂的活性；最后，还要多开发新产品，尤其是特殊性能牌号产品的研发，从而弥补国内PP产业的不足，以促进塑料和树脂行业的快速发展。
参考文献
[1] 孙春燕，刘伟，费建奇，等.多区循环反应器技术及在烯烃聚合中的应用[J].合成树脂及塑料，2004，21（3）：73-75.
[2] 吴长江.PP技术进展[J].石油化工，2006，35（3）：289-294.
[3] 韩秋风，PP生产技术的研究开发进展[J].塑料制造，2009（6）：71-75.
[4] 安京燕，陈伟，纪卫民.超临界烯烃聚合技术的新进展[J].石油化工，2004，33（10）：992-995.