2017年10月11日晚,龙朴聚烯烃非常有幸请到中国科学院化学研究所董金勇老师进行知识分享,董金勇老师在催化剂领域研究已经二十多年,师从胡友良大师。龙朴聚烯烃学员们因为可以和董老师直接沟通交流,亦是非常活跃和兴奋,参与听课的龙朴聚烯烃学员们达到了1000人哦。龙朴聚烯烃始终坚持的就是——技术!
聚丙烯生产技术可分为催化剂技术、工艺工程技术和产品技术。催化剂技术是聚丙烯工业的核心技术。催化剂技术的进步是提高聚丙烯产品性能、降低生产成本的重要因素之一。目前市场中三大催化剂体系分别为:Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂和非茂金属配合物催化剂(文后将有三种催化剂的介绍说明)。其中,Ziegler-Natta催化剂体系应用最为广泛。
中国聚丙烯年产能力已经达到2550万吨(含小本粉)。相关数据显示,2016年,中国聚丙烯树脂产量1849.7万吨,进口量301.7万吨,出口量24万吨,表观消费量2127.4万吨,进口依存度为13.1%。2016年中国聚丙烯进出口贸易总额达到38.31亿美金。
随着中国新型城镇化的进展、二胎政策效应显现、以及居民消费水平和要求的提升,我国高性能聚丙烯树脂的需求正在快速增加,以炙热的TPOs为例,2016年,我国TPOs市场需求量约在29万吨,预计到2020年,我国TPOs需求量超过40万吨。POE弹性体及其共聚单体生产将是未来一段时间国内产业化开发重点方向,汽车轻量化和环保要求的提升,仍是TPOs开发及应用研究的主要任务。
10月11日晚,董金勇老师为学员们抛出两个课程题目:
题目一:釜内聚合直接实现高性能聚丙烯树脂的制备的探讨
目前,很多需求量很大的高性能聚丙烯树脂需要依赖聚合后改性制备,业内正在探索釜内聚合直接实现聚丙烯高性能化技术,国内外尚没有成熟的工业化生产技术,但在积极的探索和试验。
题目二:新型功能性Ziegler-Natta催化剂实现高性能聚丙烯树脂及弹性体的制备
CFC 系列功能聚丙烯催化剂及原位交联烯烃聚合技术及部分实验结果和国外产品对比效果、Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂、Ziegler-Natta纳米负载/掺杂催化剂、Ziegler-Natta成核剂负载催化剂。
没有及时参与到龙朴聚烯烃微课堂活动的朋友们,是不是此时心中懊悔万分呢?这么好的老师,这么前沿的课堂内容,然而,却错过了......
没关系,龙朴聚烯烃特向董金勇老师申请,放出几页内容来填补您激动的心情!
最后董金勇老师为龙朴聚烯烃学员们做出了以下的三点总结:
1)在第四代和第五代Ziegler-Natta催化剂基础上,通过其与功能性路易斯酸结合,是扩展Ziegler-Natta催化剂性能的重要手段。
2)功能性催化剂在大品种高性能聚丙烯树脂制备中应用,是聚烯烃技术创新的重要突破点。
3)希望与催化剂和聚烯烃企业广泛合作,在CFC功能性催化剂及各种高性能聚丙烯材料的产业化方面不断取得突破。
衍伸阅读:
目前市场中三大催化剂体系分别为:Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂和非茂金属配合物催化剂。
Ziegler-Natta催化剂是聚丙烯工业主要催化剂体系,其由主催化剂、助催化剂和外给电子体组成,主催化剂一般含有TiCl4/MgCl2/Di,助催化剂一般为三烷基铝。市场中应用最为普遍。
茂金属是由过渡金属或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物相连所形成的有机金属配位化合物。茂金属催化剂由茂金属与助催化剂(配体和活性剂)组成,主要包括均配型双茂金属、混配型双茂金属、手性茂金属、桥联茂金属、单茂金属、桥联混配茂金属、阳离子型等。茂金属聚丙烯催化剂可制得窄分子量分布、窄组成分布的聚合物,此类催化剂利于不同单体的共聚反应,共聚物中的共聚单体含量高,在主链上分布均匀,且能实现精确控制聚合物的结构,甚至能定制聚合物。茂金属催化剂催化效率高,可以生产具有很高立构选择性的等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯、半等规聚丙烯和立构嵌段聚丙烯。茂金属催化剂制备的聚丙烯在无纺纤维和注塑制品应用较多。
非茂金属催化剂配体由含有N、O、S、P等杂原子的烷基或者芳基组成。非茂金属聚丙烯催化剂具有代表性的主要有二亚胺镍/钯、吡啶二亚胺铁/钴及水杨醛亚胺钛/锆三类催化剂。非茂金属催化剂具有非常高的聚合活性,配体合成较为简单,收率高,助催化剂用量较小,利于降低成本。非茂金属催化剂可以进行烯烃与极性单体共聚合制备含极性集团的功能化聚烯烃,有利于拓宽聚烯烃材料的应用范围。
茂金属和非茂有机金属催化剂在聚丙烯工业中所占比例极小,而用其制备的大品种聚丙烯树脂在性能上对ZN催化剂所制备的树脂不具有优势。
2017年,龙朴聚烯烃微课堂活动开展以来,感谢如下老师们的无私分享:陈国康先生、向明先生、胡爽先生、张新华先生、明明先生、杨帆先生、董金勇先生。
(▲大咖演讲、技术讨论、私密小组分享……尽在2017中国聚烯烃科技装备大会暨第二届中国聚烯烃人创新发展论坛,点击图片了解活动详情)
热门文章回顾
内容由“聚烯烃人”独家编辑出品,转载请注明出处。
关注“聚烯烃人”,每日获取烯烃产业最新动态和专业技术、市场信息。
如您对文章内容有自己的见解和建议,可在下方留言区留言给我们,欢迎您转发和分享,不要忘了点个赞再走哦~