Єдина Країна! Единая Страна!
Полипластик
RU   UA
     
Забыли пароль? -->
Вход         Регистрация
Прайс-листы Акции Продукция Документация Филиалы О нас

Популярные статьи

Basell: полиолефины для нужд трубной промышленности

25 Июня 2006г.
Фирма Basell является крупнейшим в мире производителем полипропилена и полиолефинов со специальными свойствами, а также занимает ведущие позиции по производству полиэтилена и катализаторов для производства полиолефинов. Basell является мировым лидером по разработке и лицензированию технологий по производству полипропилена и полиэтилена.

Фирма Basell и ее совместные предприятия располагает производственными мощностями по синтезу полиолефинов в 21 стране мира и осуществляет продажи своих материалов в более чем 120-ти странах. Продукты, выпускаемые фирмой Basell, находят широкое применение в производстве товаров народного потребления, промышленных изделий, упаковки, труб для газо- и водоснабжения, а также в производстве автокомпонентов.

Фирма Basell уделяет огромное внимание разработке новых каталитических систем и технологических процессов для производства полиолефинов, а также разработке новых продуктов, отвечающих требованиям своих клиентов. Исследовательские центры Basell расположены в Европе, Северной Америке и странах Тихоокеанского региона.

Полиолефины для трубной промышленности
Полиолефины являются одним из важнейших классов материалов для изготовления труб ПНД. Уже сегодня трубопроводы, изготовленные из полиэтилена и полипропилена, имеют богатую историю использования. Вследствие особого набора свойств полиолефины позволяют совместить простое изготовление и легкую укладку труб с высокой стойкостью и надежностью трубопроводов при длительной эксплуатации.

Эти свойства обеспечивают высокий спрос на эти материалы. В 2003 году потребление полиэтилена для изготовления труб в Европе достигло уровня 1,1 млн тонн. Важнейшими областями применения полиэтилена низкого давления являются напорные водопроводы с потреблением порядка 330 тыс. тонн (30% от общего объема потребления) и канализационные трубопроводы с потреблением порядка 225 тыс. тонн (23% потребления). Доля сшиваемого полиэтилена в производстве труб для отопительных систем составила в 2003 году 30%. Потребление полипропилена, который используется для изготовления канализационных труб и труб горячего водоснабжения, увеличилось в 2003 году до 260 тыс. тонн.

Полиэтилен для изготовления труб
Основные свойства полиэтилена

Полиэтилен является высокомолекулярным соединением, состоящим из длинных цепей с ответвлениями различной длины. Степень разветвления и размер боковых цепей влияют на конечные свойства полиэтилена. Полиэтилен низкого давления, производимый фирмой Basell для экструзии труб, обладает линейной структурой с низким содержанием коротких боковых ответвлений. В отличие от полиэтилена, изготовленного при низком давлении с использованием катализаторов, полиэтилен высокого давления, получаемый путем радикальной полимеризации, обладает большим количеством длинных ответвлений в полимерной цепи.

Полиэтилен относится к классу полукристаллических соединений. При охлаждении расплава длинные молекулы полимера начинают ориентироваться друг относительно друга, образуя небольшие кристаллиты, разделенные аморфными участками. Эти кристаллические участки образуют надмолекулярные структуры - сферолиты. Чем ниже длина цепей полимера и чем ниже степень разветвленности молекул и длина боковых цепей, тем более полно проходит кристаллизация. Чем выше степень кристаллизации полиэтилена, тем выше его плотность. Так, в полиэтилене высокой плотности (0,940-0,965 г/cм3), обладающем средней молекулярной массой и линейными молекулами с малым количеством коротких ответвлений, степень кристаллизации достигает 60-80%. С увеличением молекулярной массы степень кристаллизации уменьшается до 50-60% и, как следствие, уменьшается плотность полимера; такой полиэтилен характеризуется как полиэтилен средней плотности (0,930-0,940 г/cм3). У полиэтилена низкой плотности (0,915-0,930 г/cм3) наличие большого количества длинных боковых цепей затрудняет образование кристаллитов и позволяет достичь степени кристаллизации только на уровне 35-50%.

Свойства полиэтилена в основном зависят от плотности, молекулярной массы полимера и молекулярно-массового распределения. С увеличением плотности полиэтилена (более высокая степень кристаллизации) увеличиваются жесткость материала, его твердость, прочность на разрыв и стойкость к воздействию химических веществ. При этом наблюдается также уменьшение проницаемости для водяного пара и газов, ударной вязкости, прозрачности и стойкости к возникновению трещин под нагрузкой.

С увеличением молекулярной массы увеличивается ударная вязкость материала, стойкость к растяжению и разрыву и стойкость к растрескиванию под нагрузкой.

Вследствие того, что молекулы полимера имеют различную длину, важным фактором, определяющим свойства полимеров, является распределение по молекулярной массе. Так, например, ПЭНД, имеющий одинаковое значение показателя текучести, но обладающий более узким молекулярно-массовым распределением с меньшим содержанием коротких молекул, будет обладать более высокой ударной вязкостью по сравнению с полиэтиленом с широким распределением. При этом надо отметить, что полимер с широким молекулярно-массовым распределением перерабатывается легче по сравнению с полимером с узким распределением.

Производство полиэтилена высокой плотности
Производство полиэтилена высокой плотности базируется на процессах каталитической полимеризации этилена при низком давлении. Фирма Basell использует для синтеза полиэтилена высокой плотности суспензионный и газофазный методы. Марки полиэтилена средней плотности Lupolen изготавливаются с использованием катализаторов Phillips, а марки полиэтилена высокой плотности Hostalen - с использованием катализаторов Ziegler.

Процесс Hostalen ВМ. Бимодальные марки полиэтилена Hostalen GM 5010 T3 и Hostalen CRP 100 являются полиэтиленами третьего поколения. Использование последних достижений в разработке катализаторов Ziegler и технологических процессов делает возможным синтез марок полиэтилена, обладающих высокой жесткостью и стойкостью к растрескиванию под нагрузкой. Способность объединить эти часто взаимоисключающие свойства возникает за счет контролируемого соотношения между короткими и длинными молекулами полиэтилена, которые синтезируются в последовательно подключенных реакторах.

 

Схематически процесс по технологии Hostalen изображен на рисунке 1.


Изображение


Использование этой технологии позволяет, с одной стороны, придать материалам необходимые свойства для долгосрочного использования в области производства труб и, с другой стороны, улучшить перерабатываемость получаемого материала на современных экструзионных линиях.

Новая технология фирмы Basell Hostalen ACP (Advanced Cascade Process) позволяет в еще большей степени контролировать процесс синтеза полиэтилена и получать специальные марки для трубной промышленности.

Марки полиэтилена для изготовления напорных и газопроводных труб
Для производства труб Basell предлагает своим клиентам марки полиэтилена высокой плотности Hostalen и средней плотности Lupolen. Уже в 1957 году фирма Farbwerke Hoechst выпустила на рынок унимодальную марку полиэтилена для изготовления труб Hostalen GM 5010.

С 1999 года Basell предлагает своим клиентам марки полиэтилена высокой плотности, изготовленные по новой технологии, позволяющей получать бимодальный ПЭНД. Для экструзии труб могут быть использованы следующие марки:

- Hostalen GM 5010 T3 черного цвета. Для маркировки труб по применению этот полиэтилен предлагается окрашенным в желтый, синий и коричневый цвет. ПЭНД Hostalen GM 5010 T3 классифицирован как ПЭ-80.

- Hostalen CRP 100 черного и синего цвета. Для маркировки труб по применению этот полиэтилен предлагается окрашенным в оранжево-желтый, синий и коричневый цвет. ПЭНД Hostalen CRP 100 классифицирован как ПЭ-100.

Экспорт
Главным импортером российского полиэтилена в 2005 году стала Украина, получившая из России около 12 000 тонн ТМПЭ, из которых не менее 90% приходится на ПЭ-80. Незначительные количества были отправлены в начале года в Турцию и Казахстан. По сравнению с прошлыми годами особенностью года 2005 стало почти полное прекращение поставок ТМПЭ в дальнее зарубежье.

Сшиваемые марки полиэтилена для изготовления труб
В некоторых областях применения, таких как горячее водоснабжение и отопительные системы, температура жидкости, транспортируемой по трубопроводу, может достигать 70-90°C. Для обеспечения надежной эксплуатации при повышенных температурах полиэтилен, используемый для производства труб, сшивается физическим или химическим методом во время или после экструзии.

Для изготовления труб из сшитого полиэтилена фирма Basell предлагает своим клиентам следующие марки:

Lupolen 5261 Z Q 456;
Lupolen 5461 B Q 471;
Lupolen 5031 L Q 449;
Lupolen 5031 L Q 449 K;
Lupolen 4261 A Q 416.


Трубы, изготовленные из этих материалов, приобретают свои специальные свойства по окончании процесса сшивки. Эти свойства в основном зависят от используемого процесса сшивки и не могут быть напрямую связаны со свойствами исходного материала. Кроме того, используемые добавки могут значительно повлиять на конечные свойства труб.

Все марки полиэтилена, предлагаемые фирмой Basell своим клиентам, обладают отличной комбинацией вязкости и жесткости и позволяют при условии правильной переработки материала удовлетворить требованиям национальных и международных стандартов.

Трубы, изготовленные из полиэтилена марок Hostalen и Lupolen, обладают следующими преимуществами:
- высокой устойчивостью к ползучести;
- высокой стойкостью к медленному и быстрому распространению трещин;
- хорошей свариваемостью;
- низким весом;
- простотой в монтаже;
- устойчивостью по отношению к транспортируемым веществам и различным видам почв;
- низкими потерями вследствие трения;
- отсутствием отложений на стенках;
- стойкостью к воздействию низких температур.

Перечень марок полиэтилена, предлагаемых фирмой Basell своим клиентам, представлен в таблице 1. - Скачать таблицу в Microsoft Excel


Полипропилен для производства труб
Основные свойства полипропилена

Полипропилен получают из пропилена в процессе каталитического синтеза. Впервые полипропилен был получен Giulio Natta в 1953 году. В процессе полимеризации пропилена он получил полимер с высоким содержанием аморфной составляющей, которая легко растворялась в углеводородных растворителях. Нерастворимый остаток представлял собой полукристалличный полимер с высокой температурой плавления. Основываясь на этих результатах, Natta пришел к выводу, что из пропилена возможно получение различного вида полипропиленов.

Он назвал получаемый аморфный полипропилен атактическим (a-PP), а кристаллический полипропилен - изотактическим (i-PP). Под тактичностью полипропилена подразумевается пространственное расположение метиловой группы относительно цепи полимера.

Большинство современных марок полипропилена являются изотактическим полипропиленом, который сегодня изготавливается на специальных катализаторах в растворе или в газофазных реакторах. Современные катализаторы позволяют достичь выхода изотактического полипропилена до 95%. Остальные 5% являются атактическим полипропиленом.

Полипропилен, как и полиэтилен, является полукристаллическим полимером и при охлаждении расплава образует кристаллические участки, соединенные между собой аморфными образованиями. Степень кристаллизации полипропилена достигает 50-70%. Вследствие высокой степени кристаллизации полипропилен обладает высокой жесткостью. Аморфные участки за счет подвижности молекул придают материалу эластичность и вязкость при температурах выше температуры стеклования. При сополимеризации пропилена с этиленом возможно значительно изменить свойства гомополимера.

Изотактические полипропилены можно поделить на три основных класса:


Гомополимер пропилена (PP-H). Гомополимеры пропилена получают в процессе синтеза пропилена. Отличаются высокой степенью кристаллизации и вследствие этого высокой твердостью и жесткостью, высокой стойкостью к повышенным температурам и удовлетворительной ударной вязкостью при температурах выше 0°С. Гомополимеры обладают высокой стойкостью к ползучести и стойкостью к воздействию давления при высоких температурах.

Гетерофазный (блок) сополимер пропилена (PP-B). Гетерофазные сополимеры изготавливаются с использованием многоступенчатого синтеза. Полипропилены этого типа являются реакторными смесями гомополимера пропилена и сополимера пропилена с другими олефинами (преимущественно с этиленом). Каучуковая составляющая, гомогенно распределенная по матрице гомополимера, обеспечивает высокую ударную вязкость материала, в особенности при низких температурах. Стойкость к ползучести и стойкость к воздействию давления у этих полимеров ниже, чем у гомополимеров и статистических сополимеров пропилена.

Статистический сополимер [B]пропилена (PP-R).[/B] При синтезе статистического сополимера пропилена сомономер (этилен или бутен-1) и пропилен одновременно подаются в реактор. При полимеризации сомономер статистически встраивается в растущую полимерную цепь. Сомономер в цепи полипропилена препятствует ориентированию молекул полимера друг относительно друга при кристаллизации и ведет к снижению степени кристаллизации материала. Как следствие, статистический сополимер пропилена обладает более низкой температурой плавления, твердостью, жесткостью и температурой стеклования по сравнению с гомополимером пропилена. При эксплуатационных температурах статистический сополимер пропилена обладает более высокой ударной вязкостью по сравнению с гомополимером. Вследствие более высокой эластичности статистические сополимеры обладают более высокими показателями стойкости к ползучести и стойкости к воздействию давления.

Молекулярная структура различных типов полипропилена изображена на рисунке 2.
Изображение



Как и в случае полиэтилена, свойства полипропилена сильно зависят от молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимера. Зависимости свойств материала, приведенные при описании полиэтилена, действительны также и для полипропилена.

Производство полипропилена для изготовления труб
Марки полипропилена Hostalen PP для производства труб, производимых фирмой Basell, изготавливаются по технологии Spheripol - одной из наиболее эффективных технологий по синтезу полипропилена. Почти половина всего производимого полипропилена в мире изготавливается по технологии Spheripol. Основными компонентами технологии Spheripol-Verfahren являются кольцевой и газофазный реакторы, показанные на рисунке 3.

Изображение

 

В кольцевом реакторе протекает полимеризация гомополимера или статистического сополимера пропилена в жидкой фазе. При синтезе гетерофазного сополимера пропилена используется также газофазный реактор, в котором синтезируется каучуковая составляющая.

Марки полипропилена для изготовления труб
Фирма Hoechst AG выпустила на рынок первые коммерческие марки полипропилена уже в 1957 году. Hostalen PP представляет собой высококристаллический изотактический полипропилен, изготовленный на стерео-специфических катализаторах.

Все марки полипропилена, предлагаемые фирмой Basell своим клиентам под торговой маркой Hostalen PP, позволяют при условии правильной переработки материала обеспечить следующие преимущества для производства труб:

- высокую устойчивость к ползучести;
- хорошую свариваемость;
- низкий вес;
- простую укладку;
- устойчивость по отношению к транспортируемым веществам и различным видам почв;
- низкие потери вследствие трения;
- отсутствие отложений на стенках;
- стойкость к воздействию высоких температур вплоть до 70°C;
- высокую стойкость к образованию трещин.

Полный перечень марок полипропилена, предлагаемых фирмой Basell своим клиентам, представлен в таблице 2. - Скачать таблицу в Microsoft Excel

Более подробную информацию Вы можете получить на сайте фирмы Basell basell.com или в ее представительствах в России и в Украине:



Россия
ЗАО БАСФ
Николай Вараксин
Teл. +7 095 231 7193; Факс. +7 095 231 7231; nikolay.varaksin@basf-cis.com

Украина
БАСФ Украина
Алла Жванко
Teл. +380 44 528 55 27; Факс. +380 44 528 84 156; alla.shwanko@basf-cis.com
Сергей Стрюк, менеджер по техническому сервису и разработке новых применений в Центральной и Восточной Европе

Источник: ETP.com.UA



Нашли ошибку? Выделите мышкой текст, и нажмите Ctrl + Enter.
Нашли ошибку?
Выделите мышкой текст, и нажмите Ctrl + Enter
Выделенный текст
Комментарий