《超高活性和氢调敏感性聚丙烯H系列催化剂的开发及应用》

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高端聚丙烯是重点发展的合成树脂新材料之一。催化剂是聚丙烯技术的核心,决定了聚丙烯材料的性能,引领着聚丙烯行业的发展。1980年以来,含塑化剂的第四代Z-N催化剂一直占据着国内外主要的催化剂市场,但随着聚内烯应用要求的不断提高,如:低V0C、低可萃取物、更低的灰分,更高的力学性能,不含塑化剂等,第四代Z-N催化剂已不能满足生产高端产品的需求。

针对上述问题,该项目首创了超高活性和氢调敏感性的不含塑化剂的H系列催化剂及配套的聚合工艺技术,以此开发了系列高性能绿色化的聚丙烯新产品并获广泛应用,既引领了聚丙烯新产品的开发,又促进了医卫、食品包装、家电、汽车制造等行业所使用材料质量的提升。创新点如下:

1.首创了性能国际领先且不含塑化剂的H系列催化剂。

深入研究了组分及制备工艺对催化剂性能及微观结构的影响,利用核心组分在特定条件下的协同效应提高催化剂活性,首创了国际最高活性水平且不含塑化剂的HA和HA-R催化剂(活性是主流商业催化剂的3-4倍)。

突破了现有催化剂氢调敏感性和立构定向性相互制约的限制,发明了将核心组分精确负载在特定结构的氯化镁加合物载体上的制备技术,首创了此两项性能同时提高且不含塑化剂的HR催化剂(加氢量相同,熔指可增加2倍且等规指数提高1个百分点以上)。

2.首创了国际领先的直接本体聚合法生产高纯聚丙烯技术;开发了行业领先的直接氢调法生产高流动高结晶聚丙烯技术。

利用HA催化剂可在助催化剂用量减少80-90%的情况下保持高活性、高定向性的独特性能,首次直接用本体聚合法生产出灰分低于30ppm的高纯聚丙烯,避免了采用淤浆聚合及脱灰工艺时的高能耗、高污染问题,形成了成套高纯聚丙烯生产技术。开发了利用HR催化剂直接氢调法生产高流动高结晶聚丙烯技术(产品熔指100g/10mins,等规指数突破97%),拓宽了工业装置生产产品范围,同时解决了降解工艺带来的产品质量差、成本高的问题。

3.开发了性能国际先进且不含塑化剂的绿色聚丙烯系列新产品。

高档锂电池隔膜料FA03具有高的抗击穿电压(2024V);医卫用无纺布专用树脂Y35X分子量分布窄(分布指数3.1),力学性能优于国内外同类产品,通过了欧盟ROHS认证;高流动高结晶树脂MN90B的VOC低且耐热性好、刚性高,其制品具有薄型化、轻量化、环保性的特点,产品通过了中美日韩台湾欧盟的环保健康认证。这些产品成功应用于医卫、食品包装、家电、汽车制造等行业的国内外知名企业和品牌,如海尔、金发、金龙非、奔驰、花王、好奇等。

该项目已获授权专利52件,其中欧、美等国外授权15件,发表文章10余篇,获中石化技术发明和科技进步一等奖各1项。H系列催化剂已广泛应用,近3年累计生产高端聚丙烯树脂18万吨,新增利润超1.2亿元。该发明大大提升了我国聚丙烯技术水平,使我国跻身于世界聚丙烯行业前列。

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