本书以通俗易懂的语言回答了聚乙烯是什么,聚乙烯有哪些类型,有哪些催化剂用于生产聚乙烯,使用哪些工艺生产聚乙烯,以及聚乙烯的性能、市场和对环境影响的评估等问题。全书共8章,包括乙烯聚合物简介、乙烯自由基聚合、各种催化剂及催化体系、工业聚乙烯工艺及聚乙烯产业下游,使用国内外通用术语详细介绍了乙烯聚合物和共聚物的基础知识,可满足各类读者的不同需求。无论做科学研究的科研人员,或企业革新工艺的工程师,还是高等院校正在学习或即将从事相关工作的学生们,都能从中受益。
李化毅,中国科学院化学研究所,研究员。
2006年获得中国科学院化学研究所高分子化学与物理专业博士学位。
致力于聚烯烃催化剂和聚烯烃新材料的设计、制备、结构与性能的应用探索和基础科学研究,取得多项创新成果并将其成功应用于中国石化、中国石油、大唐煤化工和神华宁煤等企业,为企业创造了可观的经济和社会效益,受到企业好评。具有代表性的工作有:氢调法高流动聚丙烯催化剂体系研发,同燕山石化合作,用于制备氢调法高流动聚丙烯,年产量约10万吨;开发出聚丙烯工艺专用复合外给电子,实现专利转让,转让费300万元;开发出新型抗氧剂羟胺,并用于聚烯烃工业,年产量约100吨。作为主要科技攻关人员,为化学所承担的 “863” 重点项目做出了重要贡献,在聚烯烃高性能薄膜树脂原料和加工方面取得了重大突破。
在聚烯烃配位催化机理及聚烯烃新材料设计的基础研究方面也取得一定成绩,承担国家自然科学基金3项,参与国家自然科学基金2项,参与“973”项目1项,参与“863”项目2项,发表SCI论文70多篇,获得中国授权发明专利20余项。受邀参加第475次香山科学会议并作报告。
2011年入选中国科学院青年创新促进会,2014年获得青促会优 秀会员称号,获得中国科学院180万元人才资助。2012年—2013年在银川市科技局挂职(科技副职),为中科院在银川的科研平台建设和科研成果转化做出了突出贡献。
2012年获得北京市科技进步二等奖(1/10),2014年获得中国科学院科技促进发展奖科技贡献奖二等奖(1/6),2014年获得中国产学研合作促进会创新成果奖,2017年获得中国石油和化学工业联合会三等奖(4/5)。
第1章 乙烯聚合物简介 1
1.1 聚乙烯的起源 1
1.2 聚乙烯基本性质 2
1.3 聚乙烯的分类和命名 5
1.4 聚乙烯的分子量 12
1.5 用于乙烯聚合的过渡金属催化剂 15
参考文献 17
第2章 乙烯自由基聚合 18
2.1 概述 18
2.2 乙烯自由基聚合机理 19
2.3 有机过氧化物引发剂 22
参考文献 24
第3章 Ziegler-Natta催化剂 25
3.1 Ziegler-Natta催化剂简史 25
3.2 定义与命名 26
3.3 Ziegler-Natta催化剂的特性 27
3.4 早期商用Ziegler-Natta催化剂 29
3.5 负载型Ziegler-Natta催化剂 29
3.6 预聚合的Ziegler-Natta催化剂 30
3.7 Ziegler-Natta催化剂聚合机理 31
参考文献 33
第4章 聚乙烯催化体系中的烷基金属 35
4.1 概述 35
4.2 Ziegler-Natta催化剂中的烷基铝 35
4.2.1 过渡金属还原剂 38
4.2.2 产生活性中心的烷基化剂 38
4.2.3 催化剂毒物清除 38
4.2.4 链转移剂 39
4.3 Ziegler-Natta催化剂中的烷基镁 39
4.3.1 R2Mg用于制备载体 40
4.3.2 R2Mg用作还原剂 41
4.4 烷基锂 42
4.5 有机硼化合物 43
4.6 烷基锌 43
4.7 烷基金属的安全性及处理方法 44
参考文献 46
第5章 铬催化剂 48
5.1 金属氧化物负载的铬催化剂 48
5.2 Phillips催化剂的基本化学性质 49
5.3 四代Phillips催化剂 51
5.4 联碳铬催化剂 52
5.5 负载型铬催化剂的聚合机理 53
参考文献 54
第6章 单中心催化剂 56
6.1 概述 56
6.2 茂金属单中心催化剂 57
6.3 非茂金属单中心催化剂 58
6.4 单中心催化剂的助催化剂 60
6.4.1 甲基铝氧烷 60
6.4.2 芳基硼烷 63
6.4.3 单中心催化剂的其他助催化剂 64
6.5 单中心催化剂的聚合机理 64
参考文献 65
第7章 工业聚乙烯工艺概述 67
7.1 概述 67
7.2 高压工艺 70
7.2.1 高压釜工艺 71
7.2.2 环管工艺 72
7.3 淤浆(悬浮液)工艺 72
7.4 气相工艺 73
7.5 溶液工艺 75
7.6 组合工艺 76
参考文献 76
第8章 聚乙烯下游 78
8.1 概述 78
8.2 助剂 79
8.3 熔融加工 82
8.4 市场 83
8.5 环境 86
参考文献 88
拓展阅读 90