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茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于 2007-04-19 23:09
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茂金属聚乙烯的性能及加工
分类：塑料
茂金属聚乙烯的性能及加工
作者： 周祥兴
茂金属聚乙烯是二十世纪90年代工业化生产的一种新颖热产性塑料，由于它是使用茂金属(MAO)为聚合催化剂生产出来的聚乙烯，因此，在性能上与传统的Ziegler－Natta催化剂聚合而成的PE有显著的不同，所谓茂金属催化剂是甲基铝氧化物催化剂的缩写MAO，其化学成分为：
茂金属催化剂的特点是活性中心单一，活性相同，可以制备分子量分布很窄和高度立体规整的聚合物，对聚合物分子量、分子量分布、立体规整结构、共聚单体含量及分布，都可以实现精密的控制，从而生产出性能优异的聚烯烃树脂，这是传统的Ziegler－Natta催化剂所做不到的。
mPE的发展有赖于茂金属催化剂的改进和大规模工业化生产，1951年就有人合成了过渡金属环戊二烯基络合物和甲基铝氧烷或离子活化剂组成的茂金属催化剂，这是有机金属的配位化合物，其中的过渡金属是锆、铪、钒、钛、钻、铁等，但是，由于1951年合成的茂金属催化剂催化活性低，聚合反应的一次转化率很低，且催化剂的制备很复杂，价格非常贵，实际上没有实用的价值，直到八十年代初期，德国汉堡大学Kaminsky教授合成了以双环戊二烯二氯化钴和铝氧烷(MAO)组成的茂金属催化剂后，由于其聚合反应论活性极高，才引起人们极大的兴趣，并进入工业化生产mPE树脂的实践。1991年美国EXXON公司首先工业化生产mPE，接着DOW化学公司、Hoechst公司、Fina、BASF等公司都实现了茂金属催化剂工业聚合聚烯烃的生产。表1是世界工业化生产茂金属聚烯烃的公司及产品。
mPE有以下特性：(一)mPE有比平常的Zieglor－Natta催化剂生产的PE高度的分子结构规整性，因而有更高的结晶度，强度高、韧性好、刚性好；(二)mPE比普通PE的透明性好，结晶度虽高，透明性也好，而且树脂清洁度高；(三)mPE的分子量分布相当地窄，/MN为2，而一般的聚乙烯的/MN为3～5，甚至更高；(四)mPE的树脂嗅味比普通PE低，起始热封温度比普通PE低，而热封强度高，随mPE中辛烯－1或乙烯－1含量的提高，密度降低，当辛烯－1含量在10～20％时，mPE密度在0.865～0.915g/cm3；(五)mPE树脂的耐应力开裂性优，可超过1000h，常常用作其它聚烯烃的耐应力改性剂使用，例如：在高分子量高密度聚乙烯炮气管道中，常用mPE来提高HDPE的耐应力开裂性；(六)mPE中的长支链聚合物，熔体温度较好，加工性可以，但是短支链化的mPE由于熔体粘度大，而熔体强度低，因而吹膜比较困难，容易发生膜泡破裂或产生鲨鱼皮纹，因而在吹膜mPE时，口模间隙应在1.5～2.8mm宽，比普通PE吹膜时稍宽，吹胀比应小一点，一般在15左右较佳，虽然mPE同LLDPE一样，可以用提高剪切速率的方法来降低高度的熔体粘度，但是，过大的吹膜速度会引起熔体破裂，同样，过高的熔体温度也是不合宜的，mPE同LLDPE不同的是，mPE的熔体粘度同温度和剪切速率都很敏感，而LLDPE熔体粘度仅对剪切速率敏感，对温度的敏感性很小。mPE的熔点随品片的不同在94～121℃之间，加工时的熔体最大温度在210℃，使用加工LDPE或加工LLDPE的设备均能顺利地加工mPE。为了更好地加工mPE，可以在mPE中适当添加氟弹性体、油酸酰胺、滑石粉或硅藻土等添加剂，添加量仅0.3～0.5％，就可显著提高mPE的成型性。
表2是DOW化学公司生产的mPE牌号和性能。
上表中，PL1880、PL1840、FM1570是吹膜级mPE，FW1650、PL1845、HF1030为流涎薄膜级mPE，PP1140是流涎和吹膜二用牌号。Affinity PT1450是单层或共挤复合用牌号。Affinity 1450具有强度好韧性大加工性好的优点，但缩颈大，挤出流涎复合或挤出流涎膜生产时，推荐使用低挤出负荷，288～310℃的挤复温度，可减小缩颈，提高复合时的热粘结强度。Affinity PT1450有良好的低温热封性，其热封强度大于LDPE、LLDPE和EVA，其热封起始温度比LDPE低13℃，比LLDPE低26℃，比EVA低5℃，是复合膜优良的内封层材料，非常运用于高速灌装包装机的应用。
日本三井石化公司生产的mPE牌号为EVolue SP2520有优良的加工性、高度的冲击强度、良好的刚性和优良的热封性，并且克服了mPE熔体强度低的缺点，即使在较高的挤出速度下也不会发生熔体破裂的现象。当热封温度在120℃时，热封强度可高达900gf／15mm宽以上，而125℃下热封的LLDPE，热封强度仅800gf/15mm宽，其冲击强度和刚性均优于LLDPE，透明度优LDPE。表3是日本宇部兴产(株)生产的mPE的牌号和性能。
mPE由于性能优越，已经在我国的软包装上得到了应用，根据使用者反映由于mPE代替，LLDPE50gfLLDPE50％的共混膜，漏泄率有降低，包装热封可靠性有所提高，目前价格是12万元／吨左右，价格比LLDPE高些，为此，不少厂家在mPE的使用时，仍采用mPE＋LDPE的共混料，以降低成本并提高性能，随着mPE价格的降低，一定会更大规模地在软包装业中使用。mPE优良的耐环境应用开裂性，使它在HMWHDPE气管中获得了应用，mPE是HDPE煤气管塑料粒子中优良的耐环境应力开裂性的改良剂，可以使HDPE煤气管使用寿命达30～50年，达到国际标准。
修改于2007-04-20 08:35:28
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LLDPE拉伸膜
拉伸膜，又叫缠绕膜，国内最早以PVC为基材，DOA为增塑剂兼起自粘作用生产PVC缠绕膜。由于环保问题、成本高(相对PE比重大，单位包装面积少)、拉伸性差等原因，当1994～1995年国内开始生产PE拉伸膜时逐步被淘汰。PE拉伸膜先是以EVA为自粘材料，但其成本高，又有味道，后发展用PIB、VLDPE为自粘材料，基材现在以LLDPE为方，包括C4、C6、C8及茂金属PE(MPE)。
早期LLDPE拉伸膜以吹膜为多，从单层发展到二层、三层；现在以流延法生产LLDPE拉伸膜为主，其流程见下图，这是因为流延线生产具有厚薄均匀、透明度高等优点，可适用于高倍率预拉伸的要求。由于单层流延做不到单面粘，应用领域受到局限。单、双层流延在材料选择上没有三层流延的广，配方成本也高，所以还是以三层共挤的结构较为理想。优质的拉伸膜应具有透明度高，纵向伸长率高，屈服点高，横向撕裂强度高，穿刺性能好等特点。
生产工艺条件
流延法生产由于流道长而窄，流动速度快，熔体温度范围一般控制在250℃～280℃，流延冷却辊的温度控制在20℃～30℃，收卷张力要低，一般在10kg以内，以利粘性剂迁出，同时减少成品膜内应力。
粘性的控制
良好的粘性使货物外面的包装膜层与层粘在一起使货物牢固，粘性的获取方法主要有两种：一种是在高聚物里添加PIB或其母料；另一种是掺混VLDPE。PIB为半透明粘稠液体，直接添加需有专用设备或对设备进行改造，一般均采用PIB母料。PIB的迁出有个过程，一般要三天，另外还受温度影响，气温高时粘性强；气温低时不太粘，经拉伸后粘性大大降低。也因此成品膜最好贮存在一定的温度范围内(建议贮存温度在15℃～25℃)。掺混VLDPE，粘性稍差，但对设备没有特殊要求，粘性相对稳定，不受时间控制，但也受温度影响，气温高于30℃时相对较粘，低于15℃时粘性稍差，可通过调节粘层LLDPE的量，以达到所需的粘度。三层共挤多采用这种方法。
物理机械性能的控制
高的透明度有利于货物的识别；高的纵向伸长率有利于预拉伸，且节省材料消耗；良好的穿刺性能及横向撕裂强度允许薄膜在高拉伸倍率下遇到货物尖锐的角或边不断裂；高的屈服点使包装后的货物更紧固。
流延法生产的膜透明度高，这里不着重讨论。随着材料共聚单体C原子个数的增加，支链长度增加，结晶度降低，生成的共聚物“缠绕或扭结”效应增加，所以伸长率提高，穿刺强度及撕裂强度也都提高。而MPE是高立构规整聚合物，分子量分布很窄，可以准确控制聚合物的物理性能，所以在性能上又有进一步的提高；又由于MPE分子量分布窄，加工范围也窄，加工条件难以控制，通常添加5％的LDPE，以降低熔体粘度，增加薄膜的平整度。
MPE的价格也高，为了降低成本，通常采用MPE与C4－LLDPE搭配使用，但并非所有的C4－LLDPE都能与之搭配，应有所选择。机用拉伸膜多采用C6、C8材料，容易加工，能满足各种包装要求。手工包装由于拉伸倍率低，多采用C4材料。
材料密度也影响着薄膜的性能。随着密度的增加，取向度提高，平整度好，纵向伸长率提高，屈服强度提高，但横向撕裂强度、穿刺强度及透光率均下降，所以综合各方面的性能，往往在非粘层添加适量的中密度线性聚乙烯(LMDPE)。添加LMDPE还可以降低非粘层的摩擦系数，避免包装好的托盘与托盘粘连。
冷却辊温度的影响。冷却辊温度升高，屈服强度提高，但其余性能下降，所以一般冷却I辊的温度控制在20℃～30℃为宜。流延线的张力影响薄膜的平整度及收卷松紧度，若使用PIB或其母料作为粘层，还影响PIB的迁出，降低薄膜最终的粘度。张力一般不大于10kg，太大了应力残存于膜卷内，使伸长率等性能下降，容易造成断膜现象。拉伸膜的应用形式
拉伸膜的应用领域很广，主要是与托盘配合使用，对零散商品进行整集包装，代替小型集装箱。由于它可降低批量货物运输包装成本30％以上，因而被广泛应用于五金、矿产、化工、医药、食品、机械等多种产品的整集包装上；在仓库贮存领域，国外也较多地利用拉伸缠绕膜托盘包装进行立体贮运，以节省空间和占地。主要使用形式如下：
密封包装
这种包装类似于收缩膜包装，膜绕着托盘把托盘全包起来，然后两个热抓子把两端的膜热封在一起。这是缠绕膜最早的使用形式，并由此发展了更多的包装形式
全宽包装
这种包装要求膜宽足够覆盖托盘，托盘的形状规则，所以使用起来有它的，适合薄膜厚度为17～35μm
手工包装
这种包装是缠绕膜包装中最简单的一种，膜装在一个架上或由手持，由托盘转动或膜绕托盘转。主要用在包好的托盘破损后的重新包装，及普通的托盘包装。这种包装速度慢，适合的薄膜厚度为15～20μm；
托盘机械包装
这是一种最普遍最广泛的机械包装形式，由托盘旋转或膜绕托盘旋转，薄膜固定在支架上可上下移动。这种包装能力很大，每小时约15～18盘。适合的膜厚约15～25μm；
卧式机械包装
不同于其它包装，由膜绕着物品转，适合于长的货物包装，如地毯、板材、纤维板、异形材等；
•纸筒的包装
这是缠绕膜的最新用途之一，比起老式的纸筒包装用缠绕膜包装更好。适合的膜厚为30～120μm；
•小物品的包装
这是缠绕膜的最新包装形式，既可以减少材料消耗，还可以缩减托盘的存放空间，在国外，这种包装最初介绍于1984年，仅仅一年后，市场上就出现了许多这样的包装，此包装形式具有巨大的潜力。适合膜厚15～30μm；
•管和电缆的包装
这是缠绕膜在特殊领域应用的一个例子，包装设备安装在生产线的最后，完全自动拉伸膜既可以代替带子捆住材料，又可以起保护作用。适用的厚度为15～30μm。托盘机构包装的拉伸形式
拉伸膜的包装都须经过拉伸，托盘机械包装的拉伸形式有直接拉伸和预拉伸。预拉伸又分为两种，一种是辊预拉伸，一种是电动拉伸。
直接拉伸是在托盘与膜之间完成拉伸。这种方法拉伸倍率低(约15%～20%)，若拉伸倍率超过55%～60%，超过了薄膜原有的屈服点，膜宽了减少了，穿刺性能也损失掉，膜很容易断。且在60%拉伸率下，拉力还很大，对于轻的货物，很可能使货物变形。
预拉伸是由两根辊完成的。辊预拉伸的两根辊是由齿轮单元连结在一起，拉伸倍率可以依齿轮比不同而不同，拉力由转盘产生，由于拉伸是在短距离内产生，辊和膜之间的摩擦力又大，所以膜宽不缩，薄膜原有的穿刺性能也保持下来了。实际缠绕时没有拉伸发生，减少了由于尖锐的边或角造成的断裂，这种预拉伸可以使拉伸倍率提高到110％。
电动预拉伸的拉伸机理与辊预拉伸相同，不同的是两辊由电带动，拉伸完全与托盘的转动无关。所以适应性更强，轻的、重的、无规则的货物都适用，由于包装时张力低，所以这种方法预拉伸倍率高达300%，大大地节约材料降低成本。适合膜厚15～24μm。
综上所述，拉伸膜的应用领域非常之广，而国内很多的领域还未涉及，已涉及的许多领域也未普遍使用，随着应用领域的扩大，拉伸膜的用量必将大大增长，其市场潜力是不可估量的。所以我们有必要大力推广拉伸膜的生产和应用。
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发表于2007-04-19 23:21
| LLDPE拉伸膜、保鲜膜的生产与应用研究 | |
物理机械性能的控制 手工包装 LLDPE保鲜膜 LLDPE保鲜膜与PVC 保鲜膜之比较 |
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发表于2007-04-19 23:24
| FFS袋用吹塑薄膜的生产技术和产品性能 |
聚丙烯等合成树脂产品的自动包装线。由于在包装作业过程中，实现了多道工序和作业过程连续自动一次完成，使包装能力通常可达到1700—1900袋/小时，因而满足了超大型合成树脂装置高速包装的需要。传统的合成树脂粒料包装，使用由顶部开口的复合编织袋，在包装时由于工序多而复杂，因而其单条包装线的包装能力通常限制在1400袋/小时以下，即单线年最大包装量在1150万条左右，只能适用于10万吨/年以下产量的聚合物生产装置，如果应用于超过20万吨/年的聚合物包装线上，不仅包装效率低而且成本高。 从合成树脂装置的生产规模看，1990年全球新建装置的平均水平在8～10万吨/年之间，而2000年后建设装置的规模至少是20万吨/年，目前正进一步向集中化和大型化方向发展，其新建或拟建装置的汁划规模一般在40万吨以上。 由此可见，随着合成树脂装置规模迅速增大，传统的复合膜编织袋已远远不能满足现今大工业生产的需求。而FF(i袋用吹塑薄膜产品，在产品包装、贮存、运输、防潮和外观等方面具有优秀的综合性能，顺应国际产品包装的要求和潮流，深受用户的欢迎，必将逐步替代传统的复合膜纺织袋而成为重包装行业的主产品。 一、生产技术 （一）直主要原辅材料 FFS袋用吹塑薄膜产品的主要原料为LIDPE (线型低密度聚乙烯)和LDPE(低密度聚乙烯)。 同时为了增加袋子的强度或改善其阻透性、耐候性(高温或低温等不同使用环境)以及便于包装机在运行过程中自动开口、充料、密封等多种不同目的，分别加入了开口剂、阻透剂、抗静电剂等多种改性剂，如钛 白粉等(文中统称为添加剂)，一般占原料总量的3%以下。 （二）相关工艺对比 FFS袋用薄膜的生产，按其工艺形式可为管膜法和平膜法两大类。平膜法具有生产能力大、薄膜强度高及印刷效率高等特点，但它需要切除边角料，工序复杂且操作维护工作量较大，故未被广泛采用。而管膜法取向程度高，通过改变吹涨比可调节薄膜的宽度和厚度，生产灵活性较大，设备投资较少，不存在切除边料问题，原料利用率高，且最新发展的旋转机头和计算机控制系统，可使薄膜厚度均匀、卷形平整，另外多道出风泡膜冷却系统与稳定技术使吹膜过程的稳定性和冷却效率大大提高，因此管膜法(即吹膜工艺)已成为国内生产FFS袋用薄膜产品的最佳方法。 目前，FFS袋用吹膜技术按其产品形式不同，又分为单层挤出和多层挤出技术。它们的生产原理基本相同，主要是设备有所区别。单层膜挤出机主要采用一台较大的单螺杆挤出机并配置单模头，三层共挤出设备分为三台较小的挤出机并配置可自动调节的三层层叠式吹膜膜头，其它设备相同。 由于合成树脂产品的包装，不仅需要保证强度，同时需要综合考虑热封、印刷、挺括及码垛等性能，故一般选用三层共挤膜。主要原因是：三层共挤膜可以将质量指标分解，利用不同的膜层满足不同的质量指标项，从而达到满足整体质量指标的要求。如在外层选择粘性好、抗静电、印刷着色性能好的配方;中层选择强度高、挺括度高的配方;内层选择热封性好、密封性好的配方等，来满足用户的不同需求。所以，在合成树脂的包装膜生产方面，目前普遍采用的是三层共挤吹膜工艺。 （三）吹膜工艺简介 本文以目前应用较广的三层共挤式FFS袋用吹膜技术为例，参照扬子石化塑化公司引进的先进生产线，简要介绍其生产工艺和有关技术参数。 原料LLDPE、LDPE和其它添加剂，经人工破袋后分加入各自的原料贮槽内，由真空抽吸装置吸入自动质量配料系统。 质量配料系统中的配料器，根据用户所设定的配料tC例，按要求进行混合后加入相应的挤出机，在挤出平均温度约200癈的条件下进行塑化挤出处理。三台不同角度摆放的挤出机分别供应三种不同的配料并送至模头，约在210oC的操作温度下，分别形成薄膜的芯层、内层和外层，通过人工换网机构由模头挤出。再经温度控制在25'C以下的冷却空气吹涨成膜泡，膜泡外部由冷却风环进行冷却，膜泡内由多道冷却空气进行冷却，并在膜泡上部将热空气抽走。通过调整膜泡的冷却空气进气量可控制膜泡稳定在一定的气压下，从而达到设定的吹涨比。 膜泡经冷却风环后进入稳泡架，由膜泡测量仪360度旋转来进行膜泡直径及厚度分布的测量，并反馈至调节系统，通过调节冷却风量及时进行纠编，最后实现薄膜厚度的调节和控制。此后膜泡进人人字架，人字架随旋转牵引台作360度旋转以便使膜厚的不均匀性分散到整个膜泡的圆周上。薄膜经牵引辊后进入上方的一组水平换向辊，实现薄膜的换向。 薄膜再经导辊后导入电晕处理装置以除去静电， 然后进入收卷机构进行收卷，当膜卷直径达到设定要求时，自动进行分切。 卷后的薄膜由人工通过叉、吊取出，套上具有防紫外线功能的保护塑料袋，并在两端用木板或硬纸板等进行包装后，运入成品库码垛或直接装运至用户。工艺流程如下：LLDPE.LDPE和添加剂→真空上料—自动称重与P昆合→共挤—吹塑成型、冷却→牵伸—收、放卷印刷干燥→压花→折边~FFS收卷→码垛→成品出厂 四）国内外生产设备对比分析 国内采用简单的人工称重、混合力料方式，设备非常简陋，导致加料混合不均匀，特别是加入的少量添加剂，很难保证其在原料中均匀分布。结果不仅对膜产品的性能指标有影响，同时直接影响包装机的正常运行，特别是封口温度难以控制。根据对国产某生产装置产品的调查发现，由于原料和添加剂混合不均，膜产品的性能差异较大，使包装机的封口温度最低在l28oC，最高达l70度以上，操作很不稳定。而国外生产的先进设备全部配备了称重式流量调节系统和称重式原料配比系统，同时在原料配备至中间料仓及进入挤出机的过程中，始终保持混合后的物料处于连续搅拌状态，确保原料混合均匀。 从挤出机的情况分析：虽然国产设备现在有了很大改进，如螺杆直径增加到45mm/50mm，长径比增大到28：1;同时在材质上提高了螺杆硬度和料筒硬度，以确保在高温下正常运行;采用双金属机筒，提高耐腐蚀性和耐磨性能;采用变频电机以稳定挤出机转速，使螺杆运行平稳，保证供料均衡等。但由于具体材质、加工精度、装配质量等“技不如人″，挤出机螺杆的使用年限平均只能保证1 —2年，而国外可连续使用5年以上。最为关键的是，国内设备的温度控制、压力控制等，仅仅是安装几个简易的温度指示计和几块普通压力表，由人工根据其指示数据，依靠经验进行“事前调节”和“事后控制”加热温度、熔体压力等工艺参数。而国外在控制系统上采用由计算机控制的带闭路水循环的恒温调节器，同时其螺杆运行速度、熔体压力和温度以及螺杆的送料率等，全部在计算机指标屏上直接显示，并配有报警指示、报警信息反馈与自动或手动处理系统，保证进料段部分始终处于最佳工艺条件之下，整个塑化单元的粒料可均匀地熔化，从而保证熔融体的质量达到设计要求。 从模具、牵引和收卷部分分析：国内的生产厂都相继引进了国外的先进设备和工艺技术，其设备性能和生产工艺与国外相当。但主要问题在于其计算机控制系统没有跟上，国外设备目前普遍采用的无接触式薄厚自动测量、显示、跟踪、与反馈系统，薄膜厚薄均匀度自动调节系统，气泡框架高度自动显示功能等几乎都没有，导致膜产品的厚度误差比国外设备生产的产品大得多。 从印刷线的总体情况分析：进口印刷线的生产能力非常大，以德国某公司的设备为例，每条印刷线的生产能力可达到800kg/h～lOOOkg/h，可同时处理4条200kg/h以上吹膜线的产品。而国内生产的设备非常简单，处理能力在60～80kg/h之间。从印刷效果看，国外 生产的设备可同时实现正反两面和侧面的套色印刷，国内虽然也能进行套色印刷，但其质量、外观和视觉效果等明显要低一个档次。 二、技术指标与性能测试 FFS袋用吹塑薄膜产品的主要性能指标测试，是根据包装物的特点及运输和贮存等要求而制定的，主要测试项目有落镖冲击强度、拉伸断裂强度、断裂伸长率、屈服强度、摩擦系数等。由于FFS袋用吹塑薄膜是新型的重包装膜产品，目前还没有统一的国家标准，具体指标可由用户和生产商根据运输和贮存环境协商制定。 FFS袋用吹塑薄膜产品的质量主要取决于原料配方和设备性能：从配方方面分析，原料LLDPE与LpPE本身的质量，、相互配比、添加剂的加入比例等，对各项性能都有明显的影响。通过对比分析，不仅不同牌号的原料对产品质量和生产控制过程有影响，而且不同生产厂的同种牌号原料也对产品质量有很大影响。但国产设备所产膜的厚度主要为正偏差，虽然平均在+8%内，但局部实际上超过这一指标。加大正偏差的目的主要是通过增加厚度从而增加强度等性能指标。另外膜的销售主要以吨位计算价格，而不是以长度或条数计价，所以，吹膜生产企业对于正常指标内的膜厚正偏差并不介意，而膜产品的用户则意见较大。随着膜生产企业数量的增加及膜产品用户要求降低成本愿望的增强，相信这一产品的市场竞争会更加激烈，低质量的膜产品除了降价之外，将难以在市场上立足。 三、简要经济分析与建议 目前，国内市场与国外市场的FFS袋用薄膜产品价格相差不大，一般在13000—15000元/吨之间，平均每条袋子的价格在1.7元~2.0元之间。价格波动的主要原因是原料价格不稳，或因用户要求的具体性能指标不同，其原料配方特别是添加剂的用量不同而引起以目前的原料价格、加工成本和产品销售价格估算，投资建议FFS袋用吹塑薄膜产品生产装置的投资利润率在8—l5c/c之间，投资回收期约5~7年，经济效益较好。 但由于进口设备价格贵，折旧费用占总成本的比例很高，即使在目标市场明确的情况下，由于投资回收期较长，市场变化周期短、速度快，且价格波动范围比较大，因而加大了投资风险。所以，在目前国产设备难以适应国际包装标准要求的情况下，建议吹膜设备制造商与吹膜产品生产厂和相关高校或科研院所共同合作，利用现有国产设备已基本能够满足生产要求的特点，积极投资开发相关的自动控制和自动调解系统，形成具有自主知识产权的先进吹膜生产技术。在技术开发的前期投入肯定比较大，但一旦开发成功后，既可以提升吹膜设备制造商的技术，为进一步扩大生产规模，提高经济效益打下良好的基础;又可以大大降低吹膜产品生产的成本;同时可节省大量的外汇支出。无论对于设备制造商和膜生产企业，都是非常有利的。 |
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发表于2007-04-19 23:30
中华人民共和国国家标准
聚乙烯自粘保鲜膜
Cli呢wrap polyethylene film for
ke ep in g fre sh off ood
GB 10457一9
主题内容与适用范围
本标准规定了聚乙烯自粘保鲜膜(以下简称保鲜膜)的技术要求、试验方法、检验规则等。
本标准适用于以聚乙烯树脂为主要原料制成的，用于食品包装且具有保鲜、保洁.n粘性能的保鲜膜。
引用标准
GB 1037 塑料薄膜和片材水蒸气透过性的试验方法
GB 1038 塑料薄膜透气性试验方法
GB 1040 塑料拉伸试验方法
GB 2410 透明塑料透光率和雾度试验方法
GB n 8 4 聚乙烯成型品卫生标准
GB 6388 运输包装收发货标志
GB 6543 瓦楞纸箱
GB 6672 塑料薄膜和薄片厚度的测定机械测量法
HG 2- 167 塑料撕裂强度试验方法
3 术语
自粘性:保鲜膜本身具有的粘着性。
开卷性:使用时保鲜膜由膜卷中引出的难易程度。
防雾性:保鲜膜具有的防止在其表面形成水珠或水雾的性质。
4.1
技术要求
规格 、尺寸及偏差应符合表1的要求。
表1
介1itJx'1ite 公称尺、犷
偏差
等品合格品
宽度300 士z 士4
厚!变
0.006一0.010
0.01l-0.020
,0.002
0
土0.002
千0.002
一0.001
士0.003
Ixm 20, 30, 60, 100 不允许负偏差
注:根据用户需要，可制成不同的厚度、宽度及长度。
中国包装总公司1989-03-03批准1989一10-01实施
CB 10457一89
4.2 外观应符合表2的要求
表2
品级
等品合格品
穿孑L及破裂不允许不允许
个/-2
_'0.6.m
0.3-0.6--
个 /IOc m xJO cm
”和“僵块”，个/m2
不允许
不多于5
不多于2
不允许
不多于8
不多于5
0.2一2 mm
个 /10c m x1 0c m
不允许
不多于10
不多于3
不允许
不多i-20
不多于5
.1, 41s度保鲜膜表面基本平整，允许有轻微的
活褶，膜卷端面平整
保鲜膜表面基本平整，允许有少量活
褶，允许有少量膜边超出纸芯，但不
得影响膜卷从纸盒中拉出
4.8 物理机械性能应符合表3的要求。
表3
项目名称指标要求
拉伸强度，MPa
纵向
横问
不低于10
断裂伸长率，%
纵向
横向
不低于120
直角撕裂强度，N/cm
纵向
横向
不低于400
气体透过率
cm2/ (-2.24卜atm)
氧7 000-20 000
二氧化碳不低于50 000
透光率，% 不低于90
雾度，% 不高于3
水蒸气透过量，9/(.'-24h) 50 -400
自枯性(剪切剥离强度)， Nicm 不低于0.5
4.4 开卷性:试样应在5s内完全剥开。
GB 10457一S
4.5 防雾性:在试验条件下，保鲜膜表面应无水珠附着，或仅局部有小水珠附着。不得有水滴大面积
附着在保鲜膜表面。
4.6 卫生指标:保鲜膜的卫生指标应符合GBn 84的规定。
与试验方法
5.1 取样方法
从卷 膜 外 端至少除去2m后，再分别裁取5m和2m的样品各一块，5m的样品供物理机械性能、
卫生指标等检验用，2m的样品供外观检脸用。
5.2 试验环境及试样的预处理
环境 温 度 :231 2 ℃
相对 湿 度 :50%士5%
预处 理 时 间:不少于4h
5.3 厚度的测定
按 GB 6 672的规定进行。
5.4 宽度和长度的测定
将保 鲜 膜 展开铺于平整、清洁的桌面上，分别用钢卷尺、皮卷尺或钢板尺直接测量。宽度等距测
量10次，取其最大值和最小值，精确至1。，，长度等距测量3次，取其最小值，精确至1。。。
5.5 外观检验
5.5.1 外观指标的气泡、穿孔、破裂及平整度在自然光线下目测。
5.5.2 杂质和“鱼眼”、“僵块”的大小用I暗刻度放大镜进行检查，以最大长度计算，分散度用
IOcmx IOcm的框板检查。
5.6 物理机械性能的测定
5.6.1 拉伸强度和断裂伸长率的测定
按 GB 1 040中薄膜项目的规定进行。拉伸速度为250_+ 5 0m mj m in,
5.6.2 直角撕裂强度的测定
按 HG 2 一167的规定，采用捆扎试验组进行试验。
5.6.8 气体透过率的测定
按 GB 1 038的规定进行。
5.6.4 水燕汽透过量崖和(定
按 GB 1 037的规定进行。
5.6.5 透光率和雾度M 定
按G B 2 410的规定进行。
5.6.‘ 自枯性(剪切剥离强度)的测定
5.6.6.1 试样的制备
裁取 5 0m m长、25m m宽的试样十片，二片为一组，使试样的粘着面在长度方向相对，首尾搭接，
搭接部位长度为15 mm,宽度为25 mm，将试样铺放在光滑的平面上，用橡胶滚辘("40mm, L=
Ioo mm,W 二300g)在试样搭接部位往复滚压3次，使搭接处二层保鲜膜间不残留空气。将制好的试，
样在 试脸环境条件下放置20min,然后进行测试。
5.6.6.2 试验方法
在拉 力 机 上将每组试样拉伸，测得两片试样分离所需的力，结果取五组试样的算术平均值。试验设
备应 符合GB 1040的规定，拉伸速度为250士50m m/ min,
计 算 公 式 :
GB 10457一二
剪切剥离强度
尸
ax6
(N/ cmz)
式中:尸— 试样分离所需的力，N，
6一 一 搭 接 宽 度 ， cm,
a- 搭 接 长 度 ， cm,
5.7 开卷性的测定
5.7.1 试样的制备
裁取 5 0m m宽、150m m长的试样六片，以两片为一组，粘着面相对贴合，贴合长度为100m m。加
工及处理方法同本标准的5.6.6.1.
5.7.之试验方法
如下 图 所 示，将试样的一端固定，另尸端靠保鲜膜的自枯性或用胶带纸固定上49重的重物，缓
慢放下重物，让其自然剥离。三组试样均应符合本标准4.4的要求。
与二防雾性的测定
在三 个 1 0 00m L的烧杯中各加人200mL,2 3士2℃的水，用三块面积相同的保鲜膜，粘着面向
下，分别将杯口盖严并使膜面平整，放人约3℃的低温箱中保持恒温。10min后观察保鲜膜表面水珠
的附着状态。三块样品均应符合本标准4.5的要求。
5.8 卫生指标的测定
按 GB n 8 4的规定进行。
5 检验规则
二1 检验分类
..？ 出厂检验
6.1.1.1 保鲜膜的规格、尺寸及外观应逐批进行抽样检验。
二1.1.2 保鲜膜的拉伸强度、断裂伸长率、直角撕裂强度、开卷性、防雾性和自枯性每批至少从一卷
GB 10457一二
中取样检验。
6.1.2 型式检验
6.1.2.1 按标准中规定的技术要求全项进行抽样检验，至少每半年进行一次。
6.1.2.2 当配方、生产工艺或原材料改变有可能影响产品性能时，应随时进行型式检验。
6.2 抽样、组批和判定规则
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.4.1
每10 000卷产品为一批，库存量不足10 000卷者，亦按一批对待。
每批产品中任取10卷做规格、外观检验。
每批产品中任取一卷做物理机械性能、
判定规则:
开卷性、防雾性及卫生指标的检验。
规格和外观，其中任何一项达不到标准要求者，则该卷产品不合格。而10卷产品的合格率达
90%以上，则该批产品合格。
格，否则为不合格。
否则，应取双倍数量样品复检，若合格率达到90 以上，则该批产品合
6.2.4.2 物理机械性能、开卷性、防雾性，其中任何一项不合格时，
合格的项目进行复检，复检结果符合标准要求时，则该批产品合格，
二2.4.3 卫生指标，其中任何一项不合格时，则该批产品不合格。
7 标志、包装、运输和贮存
应从原批中取双倍数量样品对不
否则为不合格。
7.1 标志
内包 装 盒 、袋上均应标明产品名称、
GB 6388的规定。
7.2 包装
7.2.1 内包装
数量、规格、制造厂名及有效使用期， 外包装标志符合
简装— 聚乙烯塑料袋。
精装— 带小齿条纸盒。
特精 装 — 带齿条塑料盒。
了.2.2 外包装
产品 均 应 使用符合GB
7.3 运输
6543要求的瓦楞纸箱作外包装。
产品 在 运 输过程中应注意防潮
了.4 贮存
、防晒，在装卸过程中要轻起、轻放，勿重压。
产品 应 贮 存在清洁、阴凉、干燥的库房内，
热源不少于1 m,
不能与有腐蚀性的化学物品和其他有害物质接触。距
附加说明:
本标准由中国包装总公司科教部归口。
本标准由山东省产品质量监督检验所负责起草。
本标准起草参加单位上海塑料制品研究所、广东省佛山市皮革塑料研究所。
本标准主要起草人张承志、焦毅、宋亚光。
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回复:茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于2007-04-19 23:32
聚乙烯塑料包装材料性能分析
2007-04-18 23:25
在美国约有60％用于包装的塑料是聚乙烯(PE)。主要因为它成本低，而且在许多应用中体现的优良属性。高密度聚乙烯(HDPE)是结构最简单的一种塑料，它由一基本的线型分子和不断重复的单个的乙烯构成。 低密度聚乙烯(LDPE)与聚乙烯有相同的化学形式，所不同的是它有一支链结构。 聚乙烯的化学结构非常简单，易被放入晶格中，所以其结晶度很高。链支化干扰了它的结晶能力，导致每单位体积中的相对分子质量的减少，最终降低了密度。 这两种聚合物都是由乙烯加成聚合而成。高密度聚乙烯的聚合过程是在相对温和的反应条件下，使用催化剂来完成的。催化剂一般不产生导致链支化的链转移反应的类型，因此形成的是一种以线型为主的聚合物。 LDPE有两种基本类型。较老的一种产生于1930年，它是在高温和高压下，足以激发链转移反应，从而形成长链和短链的支化的条件下完成聚合反应的。人们有时将这种类型的LDPE称作HP-LDPE(受高压作用)，以便和后来产生的较新型的LDPE线型低密度聚乙烯相区别。 线型低密度聚乙烯(LLDPE)是一种新型的LDPE，20世纪70年代中期实现了商业化。LLDPE是乙烯和一个共聚单体的聚合反应生成的。反应条件与LDPE类似。共聚单体在聚合物主链上形成起短链分支作用的基团，尽管聚合物实际上是线型的，LLDPE的密度和HP-LDPE的密度属于同一范畴，它们的应用领域也相同，事实上通常将他们共混使用。 极低密度聚乙烯(VLDPE)也是聚乙烯家族中的一员。它是一种共聚单体含量高于LLDPE的共聚物聚乙烯，密度更低，因为主链的更多的不规则性进一步降低了树脂的结晶性。 茂金属催化剂的使用可加强生产厂家对聚乙烯(或聚丙烯)结构的控制，包括线型聚合物中生成长链分支。这些聚乙烯家族中的新成员具有一些独特的、很有价值的性能。 聚乙烯通常呈惰性，即使受到氧化的侵蚀仍呈惰性。它的耐化学试剂性能随结晶性的提高而提高。聚乙烯适用于包装各类产品。由于渗透只发生在聚合物的无定形区域，因此，具有更高结晶性(无定形区域占较小比例)的HDPE比LDPE的阻透性好。HDPE和LDPE都对氧和二氧化碳不起阻透作用。二者也不能抵挡汽油和二甲苯等某些非极性、烃基化合物的渗透。 在聚乙烯上印刷有一定的难度，因其表面的非极性属性使油墨没有粘着的地方。如果想要在聚乙烯上进行印刷，通常须将表面处理一下。表面的处理方法一般采用用于包装容器的火焰处理法和用于薄膜的电晕放电处理法。这两种方法都可使聚合物氧化，生成极性层面基团。 常温下的聚乙烯是一种相当柔软的材料。在低温时，聚乙烯仍很好地保持这种柔软性，因此，聚乙烯可应用于冷冻食品的包装。但是，当温度适当提高时，如在100℃(212。F)时，它变得很柔软。HDPE比LDPE的脆度和变软的温度更高，一般不适于做热灌装的容器。 如果得到FDA有关接触食品的应用的添加剂，聚乙烯符合FDA有关接触仪器食品应用的要求。聚乙烯也广泛用于医药包装中。 1．高密度聚乙烯(HDPE) HDPE约占美国的包装用塑料的30％。HDPE具有成本低、易成型、性能优良等特点，因此，广泛用于塑料瓶的制作。HDPE的表面呈半透明状态，一般对透明度要求高的领域不适合使用。但是，HDPE可被涂上各种鲜艳的颜色。HDPE一般用于奶瓶、洗涤剂瓶，以及盛装各种家用化学品、保健品、化妆品的瓶子。HDPE在包装方面还应用于55加仑圆桶、输液瓶、工业容器、盖罩以及包装袋之中。 在某些应用中使用HDPE有一个缺点是其环境应力开裂性，即塑料容器无法承受压力和与产品接触的两方面的作用而开裂，单独一个条件的作用不会破坏塑料容器。聚乙烯的环境应力开裂性与聚合物的结晶性有密切的关系。如以洗涤剂瓶为例，通常使用丁烯、乙烯、辛烯的含量小于2％的HDPE的共聚物而不是均聚物。共聚单体的使用可降低结晶度，从而显著增强了容器的环境的应力开裂性。高的分子量也提高了环境应力开裂性。 2．低密度聚乙烯(LDPE) LDPE是最为广泛使用的包装聚合物，约占全美包装用塑料使用量的1／3。它的结晶度较低，是一种比HDPE更柔软的材料。LDPE具有这种柔软的性能，因此不适用于瓶子的制作。由于它的成本低，可用于制作薄膜和包装袋。LDPE比HDPE的透明度高，但还达不到某些包装所需的清晰度。 HP-LDPE和LLDPE的性能有明显的差异。HP-LDPE的长链支化使其成为一种很好的热封材料。LLDPE的热封温度更高(因其熔化温度更高)，其热封的范围狭小。从另一方面看，LLDPE的韧度、劲度、伸长率和阻透性都优于HP-LDPE。但LLDPE的成本较高。高性能的LLDPE可制成更薄而更坚韧的薄膜，用等量的材料可制得更多的包装物。通常还使用LLDPE和HP-LDPE的共混物。共混物既保持了HP-LDPE的热封性能又具有LLDPE的性能。还有一个优点是加工性能提高了，在挤塑条件下，它的粘度比HP-LDPE更高。 共聚时加入单体的类型以及共聚单体在生产中的使用量的不同影响LLDPE的性能。一般来说，性能越好，成本也越高。辛烯LLDPE比己烯LLDPE的性能优越，己烯LLDPE比丁烯LLDPE的性能优越。 在环境应力开裂性方面，LDPE一般比HDPE好，LLDPE比HP-LDPE好。 3．茂金属催化聚乙烯 在过去的几年中，出现了一种新型的聚烯烃聚合反应催化剂。茂金属是一种不同于传统催化剂的单点催化剂，因为茂金属只有一个单一的几何结构作为活性催化的场所，使得所有的催化点都有反应性。这对于LLDPE和其他聚烯烃中分子量分布的控制以及聚合物的构成具有深远的意义。 用传统的齐格勒～纳塔催化剂生产的LLDPE有相对较为广泛的分子量分布。加之，共聚单体分布不均匀，聚合物中相对分子质量较低的部分所含的共聚单体高于平均水平，相对分子质量较高的部分所含的共聚单体较少。单点茂金属催化剂不分高分子量部分和低分子量部分，因而生成的聚合物相对分子质量分布狭窄，共聚单体分布均匀。没有低分子量部分会导致最终产品中的辛烯萃取物的减少，可使薄膜的粘连降低，且更符合FDA的要求。此外，聚合浓度对聚合物的熔融温度起更大作用，使最终产品的加工性能提高了。这种加工性能降低了LLDPE热封的初始温度。在热封应用中，它可与HP-LDPE以及醋酸乙烯相媲美。总体性能特色更优异的茂金属树脂，还使薄膜的厚度明显降低。但是，不足之处是，由于粘度的提高和熔体强度较低，加工的难度增大了。 茂金属催化剂由钛、锆、铝等金属原子为基本构成的元素，附着碳基配位体，通常是环戊二烯C2H5基团。茂金属树脂的成本明显高于传统的LLDPE，主要是由于催化剂生产的复杂性。虽然，其价格正越来越具有竞争性。茂金属树脂的生产商有Dow公司、Exxon公司、美克公司和Union Carbide公司。 茂金属树脂正取代丁苯聚合物和醋酸乙烯共聚物，占领了一个对它说尤为重要的市场。在这个市场上，可用廉价的成本生产出茂金属。这些树脂还可望在热熔粘合剂和部分软质PVC市场有所用处。现有的茂金属的密度最低可达0.864g/cm，内含20％-40％的共聚单体。 茂金属催化剂的一个独有的特色是它可通过将更高级的α-烯烃(长度超过100个碳原子的总长度)加入乙烯-辛烯LLDPE生成有长链分支结构的LLDPE。传统的齐格勒～纳塔催化剂对这些共聚单体不起作用。因此，茂金属催化剂系统可用于生产含大单体和小单体的各种三元聚合物。其具有一个明显优势是加工性能的提高。 生产过程中对共聚单体含量和分子量分布的控制，提高了聚乙烯的阻氧渗透率。这种性能可使聚乙烯的应用范围扩大，尤其是在新产品的包装中。Exxon公司声称，其茂金属聚乙烯可将沙拉制品由为期3天的货架寿命延长到21天。 茂金属催化剂最初应用于LLDPE的生产中，也应用于HDPE、PP和PS的生产中。除可将线型α-烯烃混入茂金属催化剂中，还可将环丁烯和环戊烯混入，制成高熔点的硬质聚合物，可与聚碳酸酯相媲美。还可生产出具有不同性能的乙烯-苯乙烯共聚物，这取决于共聚单体的使用量。 |
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回复:茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于2007-04-20 00:42
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回复:茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于2007-04-20 07:39
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回复:茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于2007-04-20 08:33
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回复:茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于2007-04-20 14:05
C8 LLDPE 和茂金属的区别在哪
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回复:茂金属聚乙烯的性能及加工
发表于2007-07-05 14:20
顶给小M
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近几年来，在一些LLDPE（线型低密度聚乙烯）生产的新技术中，最突出的是茂
金属、非茂金属单中心催的工艺的发展易加工LLDPE的大量涌出。应用这些新技术开发的
LLDPE树脂，被人们称为第二代LLDPE树脂。
新技术的发展提高了产品的性能，降低了制造成本，促进了聚合物之间的竞争和相
互替代。催化剂系统、共催化剂、共聚单体、反应器、聚合介质等方面的改变，影响着
聚合物的分子结构，影响树脂的结晶度、支链度、共聚单体分布，以及密度、相对分子
质量、相对分子质量分布（MWD）等。这些结构因素又决定着聚合物的最终性能，包括力
学强度、光学性能、纯度、流变行为（可加工性）、稳定性（对热、紫外线等）、热性
能和电性能。
茂金属和单中心催化剂和传统的齐格勒-纳塔催化剂之间的主要差别就是活性中心的
分布。齐格勒-纳塔催化剂是非均相的，有许多活性中心，而茂金属催化剂是均相的，每
一个催化剂分子都有相同的活性，每一个接受单体的配位基本上是相同的。这就使得产
品十分均一，可得到带a-烯烃的高度立体规整产品。在烯烃的聚合中，茂金属单中心催
化剂导致窄的相对分子质量分布和宽的共聚物组成的分布。整个产品相对分子质量的分
布和共聚物的组成是相同的或接近相同的。用单中心催化剂时，薄膜有较好的透明性，
韧性增加，可抽提物减少，热封初始温度降低，有较高的模量、粘度，交联效率提高。
通过“设计”LLDPE聚合物链以改进加工性能有三种基本途径：造就双峰结构、造就
宽相对分子质量分布结构，以及导入第三（或第四）种共聚单体，造就三元共聚物（或
四元共聚物）。
目前主要通过改进传统催化剂来实现。最引人注目的工艺，包括Montell公司的SPH
ERILENE（三元聚合物）工艺、Phillips公司的LLDPE（宽MWD）工艺、Univation公司的
UNIPOL 双峰工艺，以及最近Borealis公司的BORSTAR（双峰）工艺和NOVA化学公司先进
的SCLAIRTECH（双峰）工艺。用茂金属/单中心催化剂体系，也已工业化生产出更易加工
的LLDPE。这些新技术包括Dow公司的长支链（LCB）INSITE工艺、三井的EVOLUE（双峰）
工艺，和Phillips的mPACT工艺。DuPont公司的镍-钯和BP/Amoco公司的铁-钴催化剂体系
尚处在开发的萌芽阶段。
1 第二代LLDPE树脂的性能特点
1.1 茂金属及单中心催化剂生产的LLDPE
在传统的齐格勒-纳塔斯化剂基LLDPE树脂中，聚合物的相对分子质量分布和共聚物
组成分布，影响聚合物中的可抽提物量（与低聚物量有关）及透明性。在传统高相对分
子质量聚乙烯共聚物中，很少插入共聚物单体或者没有共聚物单体，生产均相的聚乙烯
，结晶度高，但透明度低，雾度增加，而单中心催化剂赋于树脂更均匀的组成，并改进
了透明度，甚至具有宽相对分子质量分布。树脂中，共聚单体分布比传统齐格勒-纳塔催
化剂生产的聚合物更均匀，特别是气相聚合。共聚单体的加入，可改进力学性能，如有
较好的耐环境应力开裂、断裂伸长率、拉伸强度和冲击强度等。由于聚合物中的支链更
均匀，透明度也得到改善。
1.2 易加工的LLDPE
用低压工艺生产双峰的宽MWD和LLDPE共聚物和三元共聚物，可以得到加工及性能类
似于传统高压LDPE的树脂。
LDPE有较多的支链结构，其中长支链占优势，而LLDPE只有短支链，它们的数目决定
聚合物的结晶度和密度。改进加工性能将有利于LLDPE向LDPE的应用领域扩展，进入那些
先前由于性能（如透明度、熔体强度等）差别而未能进入的领域。
具有双峰和宽MWD的聚烯烃可以用较低能耗的设备，以较快的速度进行加工。同时，
这样的聚合物熔体流的扰动显著地降低，改善了如高强度薄膜等产品的性能。迄今，几
乎所有的聚烯烃公司都有生产双峰聚合物的专利。有的用两台串联的反应器，分别生产
高相对分子质量和低相对分子质量的聚乙烯。有的则在一个反应器中用两种不同的茂金
属催化剂、茂金属/齐格勒-纳塔混合催化剂，或者混合的铬-过渡金属催化剂。还有一种
方法就是用负载型茂金属催化剂，该催化剂活性中心不再有相同的活性，故可以得到宽
的相对分子质量分布。虽然单反应器系统从投资和操作成本考虑是最理想的，但目前使
用两个串联反应器能最佳地控制相对分子质量和相对分子质量分布，并提供最大的灵活
性。引入第三共聚单体，如丙烯，可降低结晶度，改进LLDPE的加工性能。Montell公司
的SPHERILENE工艺生产的三元共聚LLDPE，在强度和加工性能方面均得到了改进。
从去年以来，更易加工树脂的主要发展已经取得专利，并由一些生产商工业化。Do
w公司的INSITE技术及其长支链（LCB）产品已生产出高度易加工的树脂，其他公司目前
集中于通过两个串联反应器使聚合物链中呈现双峰MWD，实现加工性能的改进，有的用茂
金属/单中心催化剂，有的不用。一般来说，齐格勒-纳塔催化剂基树脂生产易加工的技
术可以转向茂金属或其他单中心基催化剂生产易加工树脂的体系。
2 第二代LLDPE的需求概况
2.1 全球
2002年全球对LLDPE的需求将达到12.6Mr，约为LLDPE和LDPE总需求量的44%。到200
3年的增长率将为9.4%，2003~2010年的年均增长率预计为7.8%。主要包括两个部分：传
统应用的增长（其中仍然有部分是替代LDPE）；第二代技术产品开拓的新应用。茂金属
基树脂已从专用产品发展到大宗产品，除了性能大大改善而进一步替代LDPE外，新一代
的牌号已经开始在一些应用中与其他聚合物（如聚氨酯和聚氯乙烯等）竞争。
1998年，LLDPE的76%用于生产薄膜（包括农膜、建筑、工业包装衬里、零售袋、垃
圾袋等）。注塑制品是第二大应用领域，约占总消耗量的8.3%，如作玩具、家用器皿、
盖子等。其余的应用还有滚塑和电线电缆等。
全球第二代LLDPE树脂预计将从1998年的661kt增长到2003年的2.7Mt，到2005年将达
到4Mr。 1998~2005年间年均年增长率约为29%。1998年及2005年分别占LLDPE总需求的
6.3%及20.8%。
第二代LLDPE树脂的需求归纳于表2中。这些产品在替代LDPE、高级a-烯烃LLDPE牌号
和一些非聚 乙烯树脂（如PVC薄膜的某些应用）中将到重要的作用。
2.2 美国
1998年美国虽然出口市场不振，LLDPE的需求仍增长6.3%，1999年增长6.7%，主要增
长来自于薄膜领域。到2010年，LLDPE需求预计达到7.63Mt。1998~2010年年均增长将超
过6%。第二代塑性体、弹性体和LLDPE的特性创造了新的增长机遇，收缩性、透明度和可
加工性能之间的平衡，曾经阻碍LLDPE在包装薄膜中的应用，现在第二代LLDPE正应用于
这一领域。
己烯共聚物在目前美国LLDPE的需求中超过40%。这类高级a-烯烃（HAO）树脂已极大
地占领了高强度应用领域（主要是薄膜），其中不少领域，丁烯LLDPE薄膜的性能不能满
足要求，而用辛烯LLDPE又如杀鸡之用牛刀。已烯基LLDPE的其他应用包括滚塑和目前MD
PE片材的应用领域。而超已烯LLDPE（第二代树脂）在高强度薄膜应用中已取代已烯LLD
PE广泛应用。
99年，辛烯LLDPE的增长由于a-烯烃供需的限制而受到影响。丁烯共聚物在较厚的制
品中保持主要市场份额，包括注塑、滚塑和电线电缆等领域。Union Carbide公司生产的
丁烯LLDPE牌号已制定了电线电缆护套树脂标准。丁烯LLDPE预计将继续失去其市场份额
，由已烯和辛烯LLDPE代之。
到2003年，第二代LLDPE（包括茂金属/单中心LLDPE、塑性体和易加工LLDPE）的总
需求预计年均增长26.2%，2003~2010年年均增长17.4%。到2010年，茂金属/单中心催化
剂生产的树脂预计约占LLDPE需求的40%。
2.2.1 薄膜
1998年，美国LLDPE需求的60%进入薄膜领域。包装的最终应用占LLDPE薄膜需求的5
5%，包括拉伸薄膜和收缩薄膜。快速增长的LLDPE薄膜中，共挤出薄膜占有优势，包括包
装袋、新鲜食品包装袋、重包装袋、真空和立式袋、拉伸薄膜和收缩薄膜、快餐食品包
装，食品和其他产品的软包装。
1999年总的LLDPE市场中，食品包装有最高的增长率。用茂金属催化软生产的塑性体
由于增加了韧性，在食品包装方面有巨大的进步，可以控制氧和水蒸气的渗透率，这是
使新鲜水果和蔬菜以不同速度呼吸的主要性能。
非食品包装方面，大多数购物仍用LDPE/LLDPE掺混物的多层结构，厚0.13~0.23mm。
由于共挤出增长迅速，LLDPE仍占重包装袋材料总量的75%。预计茂金属基LLDPE在掺混和
共挤出二者中起主要的作用。它们可以减薄薄膜，且密封性能更好，最终用聚乙烯单层
袋代替纸和多层袋，预计增长率将有所提高。茂金属基LLDPE强度增加、厚度减薄、可提
高设计灵活性，有强劲的增长趋势。主要树脂的供应商有Exxon Mobil、Dow和NOVA Che
m等公司。
非包装薄膜应用在LLDPE薄膜中占需求的68%。在这部分中拉伸薄膜及垃圾箱衬里占
有优势，茂金属基树脂有较强的竞争性。增长最大的是重包装袋，在此领域用茂金属基
LLDPE可以减薄薄膜利用共挤出增加滑爽性。共挤出塑料杂货袋也在增长。拉伸薄膜也推
动LLDPE的增长。LLDPE占有PE拉伸薄膜市场的90%以上，过去5a中，年均增长约为10%。
正在增长的茂金属基LLDPE将在替代HAO-LLDPE中起促进作用。
流延薄膜已迅速发展为一种大宗的产品，少数供应商控制了市场总供应量的30%，在
托盘缠绕包装方面有巨大的增长潜力。新的应用包括消费品的包装，市场上以Dow及Exx
on Mobil公司生产的高级a-烯烃共聚物为主，其他生产商的已烯级LLDPE也在进入市场相
反，垃圾袋仍然大量消耗丁烯级LLDPE，因其厚感及耐穿刺性能受到消费者的欢迎。高级
a-烯烃用于重包装应用。但超已烯品级在过去几年中在所有商品袋市场均有明显的增长
。茂金属基LLDPE主要用作工业用袋等。
非食物保护包装已由掺混向共挤出转变，如背心袋应用即为一例。共挤出可以提高
薄膜的主要性能，也可使加工商减少所用的树脂的数量。在共挤出中茂金属树脂的产品
性能也比掺混物好。向共挤出转变的另一个原因就是在特殊的终端应用（如购物袋）中
，提高薄膜性能的要求在增加。在商品袋中，最普通的是LLDPE/LDPE共挤结构替代掺混
物，以提供良好的光泽、手感以及可印刷性能。
在一次性使用薄膜中，目前LLDPE及LDPE各占50%，市场的增长受医药及个人健康用品用
薄膜所推动，其中卫生巾需求随人口增长。如果Fex EX（联邦快递）、USP或美国邮政局
决定将信封改用塑料薄膜，市场将快速增长。茂金属树脂可使产品具有刚性，并可减薄
，是最好的选择。2000年以后，易加工茂金属LLDPE预计要加速替代LDPE。1998年LLDPE
占LLDPE/LDPE市场总量的55%，到2010年预计要达到76%。
2.2.2 注塑制品
LLDPE的第二大应用是注塑制品，1998年占总消耗量的8%。因为LLDPE继续从LDPE多
数注塑应用中获得市场份额，今后10a中预计年增长率将为3%-4%。对于家用器具，LLDP
E已经占领了几家大的加工商原来LDPE市场的80%以上的份额。成功的主要原因是气相法
工艺能以较低的价格生产较高密度的刚性树脂。
LLDPE也占领了盖、杯和瓶盖等市场，尤其是UCC及Dow Chem公司占有优势。在注塑
应用中，茂金属塑性体被用作各种聚烯烃模塑料的改性剂。它们也瞄准了非聚乙烯应用
。其他LLDPE的应用还包括玩具、家具及大型装饰件等。
2.2.3 注塑
滚塑在美国是迅速增长的加工工艺之一。设备、技术和树脂方面的突破，使应用及
需求增长，过去10a的增长率超过了前一个10a。在这个市场中，增加了一些新的供应商
，如Dow Chem及NOVA Chem公司。目前市场主要用已烯级牌号，辛烯级（密度0.945g/cm
3）约占市场的5%，交联HDPE复配物约占需求的10%。
1998年滚塑约消耗LLDPE需求量的6%，其中一半用来做大型的玩具、园艺家具及垃圾
搬运系统。气相法LDPE及LLDPE在某些应用中已取代了交联HDPE。茂金属滚塑的牌号，应
用研究已取得一些有意义的结果。滚塑设备的改进也提高了这种工艺的吸引力，特别是
控制壁厚分布、尺寸稳定性及均一性等方面，是工艺成功的关键。
2.2.4 挤出涂覆及其他挤出
挤出涂覆仍然是LLDPE最小的市场，因为LDPE保持了树脂的优势，LLDPE较低的熔体
强度，以及加工上的困难，限制了更多通用型的涂覆应用。但LLDPE也在一些应用中渗透
，即在一些要求耐穿刺及热封强度的场合。茂金属塑性体已渗透到特殊的涂覆市场。
UCC公司在聚乙烯电线电缆方面占有优势，开拓了LLDPE市场。LLDPE大部分用于电缆
护套，少量作外层包覆。随着互联网及网络连接的增加，在今后5a中，电线电缆预计年
增长率为3.4%。因为工业上的保守性，茂金属树脂将逐步取代其他树脂。然而，长支链
或双峰茂金属树脂在护套中的应用颇有希望，茂金属弹性体也将进一步替代橡胶及聚氯
乙烯。其他重要的挤出应用包括片材、软管及管材。VLDPE及茂金属塑性体已渗入一些吹
塑制品及片材应用。在软管及管材应用中，VLDPE及塑性体优异的弯曲寿命，已帮助它们
渗透到吸尘器、游泳池及园艺软管等市场。
2.3 西欧
1998年西欧LLDPE消费增长13%，达到了1.9Mt/a，1999年总需求增长70%，到2010年
预计市场的年均增长率为6.2%。由于可用原料的增长，已烯级树脂牌号性能的提高，已
促进了生产商将共聚单体丁烯-1改成已烯-1，或少量用4-甲基戊烯-1。但因丁烯-1的成
本低，仍然是通用型应用的主要共聚单体。辛烯-1将瞄准较特殊的弹性体/塑性体市场。
CIPEN（Exxon Mobil/Elenac）公司的茂金属树脂生产在法国起步，1997年末1998年
初CIPEN开始生产已烯级茂金属基LLDPE品牌，瞄准了传统辛烯级产品的市场，特别是拉
伸薄膜市场。Dow公司在西班牙Tarragone的工厂开始在欧洲销售茂金属产品。前BSL在德
国Schkopau的装置（1998年开车）也将生产茂金属产品。
以茂金属/单中心催化剂为基础的材料，一些性能优于传统材料，如低温下有更快更
强的热封性能、优异的强度、极好的纯度、可抽出物含量低（无味/无嗅）、透明度及光
学性能好等。
茂金属树脂最初只销往特殊的市场，如弹性体及塑性体LLDPE，主要供应商有DuPon
t/Dow公司的ENGAGE弹性体，及Exxon Mobil/DSM公司的EX-ACT。ENGAGE的市场主要用于
聚合物改性，如鞋底、电线电缆及软注塑制品等市场。EXACT是一种三元共聚物（已烯/
丁烯），也用作聚合物改性剂，但主要用于薄膜和泡沫塑料领域。今天，茂金属基LLDP
E正瞄准着普通市场，以获得大批量的销售，生产也转向大型化，改善经济性。Exxon M
obil公司的已烯基茂金属LLDPE，EXCEED正瞄准拉伸薄膜市场。这个市场目前主要为DOW
LEX辛烯基LLDPE所所有，但是Dow公司已推出自己辛烯基茂金属LLDPE树脂，商品名为EL
ITE，这两家公司均致力于使产品通用化，与美国的情况相似。
易加工的第二代材料，主要是双峰及宽MWD树脂，目标市场是LLDPE及LLDPE/LDPE掺
混物。开发这种产品的供应商是UCC和Phillips公司。Borealis公司也有双峰牌号的生产
能力。Montell公司也开发了自己的牌号。BP Amoco公司与Dow公司合作，对类似LDPE的
品牌进行开发，赋予产品以LDPE的加工性能及透明度，且有已烯基LLDPE的强度。
主要聚乙烯生产商中的大多数将都有生产商超已烯基牌号的能力。Polimeri Europ
a公司是该产品在欧洲的主要工业生产商。在1998年及2010年将有很大的变化，到2010年
茂金属/单中心系树脂预计将占LLDPE总需求的18%。
2.3.1 薄膜
重包装袋需求持平，是薄膜应用增长率最低的领域，虽然采用LDPE/LLDPE掺混物，
LDPE因易加工，并有高韧性，在此领域仍占有优势。
农膜市场继续有较高的增长率，虽然农膜主要用LDPE，LLDPE的加入量一般为10%~1
5%。另一值得注意的领域是由青贮饲料袋转为青贮饲料拉伸缠绕膜包装，意味着要转用
辛烯基LLDPE，因它有优异的韧性，耐拉伸、耐撕裂。
在LDPE掺物中加入LLDPE，用于运输袋，可以减薄产品，降低成本。然而，在这个市
场中，HMW-HDPE薄膜的推出，已占有自己的份额。再生垃圾袋是相当固定的市场。因有
大量的回收料及等外品可以使用，LLDPE的使用可以进一步减薄产品，提供更坚固、更薄
的袋。
拉伸膜是LLDPE薄膜中大宗的市场，显示相当快的增长率。许多公司仍在寻找新的设
备。可以使用流延膜和吹塑的牌号。对于低度拉伸带，用丁烯共聚牌号，而对高拉伸的
薄膜则需用已烯共聚牌号或辛烯共聚树脂。流延膜是透明的，有光泽的，有极好的粘着
性能。吹塑薄膜可以做得更有刚性能，但生产较慢。一旦有更多的茂金属产品问世，如
Polimeri Europa公司的超已烯产品，预计将在某些市场中获得成功。
层合薄膜目前是LLDPE增长最强劲的应用领域，但面临着共挤出技术的竞争。VLDPE
及超低密度聚乙烯（ULDPE）在这一应用中需求已有所增长，因为它们比离子型聚合物便
宜，总是被认为这是茂金属树脂瞄准的领域，因为它们比相应的共聚物容易加工。
在西欧，茂金属树脂对现使用HAO牌号的市场冲击最大，同时也将侵入已烯共聚、甚
至丁烯共聚树脂的市场。一些辛烯共聚牌号的应用，如拉伸薄膜，到2010年将占据市场
的20%。茂金属树脂还将对要求透明度、光泽度、密封性能更好、阻透性能改善的产品市
场有所冲击。
易加工树脂牌号将用做LDPE和LLDPE掺混物，用于对机械速度有要求的场合（如拉伸
薄膜、冷冻薄膜，以及成型-充填-密封袋）改进加工性能。Montell公司的SPHERILENE
HP产品系列对此也有冲击。茂金属弹性体/塑性体常瞄准EVA在粘结性包装方面的应用。
2.3.2 注塑制品
这个领域趋于使用HDPE和PP，虽然LLDPE也在一些非技术方面有应用，如用于一些容
器的不翘曲盖，洗碗机及微波煽用的塑料容器等。茂金属树脂及易加工品级占高流动性
LLDPE盖的比例很小。
2.3.3 挤出制品
用于管材的LLDPE比较有限，HDPE占据了主要的地位。LLDPE用于有限的软质排水管
，而不用于供水管或受压的气体管道。
LLDPE在扩套应用中替代LDPE及PVC，用于电力线和电话线包覆，获得了成功。然而
，LLDPE的使用在西欧不像美国那样突出，在美国LLDPE是使用的主要品种，而在西欧，
LLDPE被限制于低压电缆包覆，其主要问题之一是回缩率。但目前由Borealis公司提供的
新的双峰树脂回缩接近于0（与PVC比较），可能会进一步进入这个市场。一些茂金属塑
性体在低压电缆领域圾与低烟规格的PVC竞争中找到了自己的发展方面。
LLDPE与LDPE掺混用于软片衬里作土工膜。VLDPE较大的挠曲性，低密度的三元共聚
物的韧性，意味着该产品可以找到适用的市场。
2.3.4 滚塑
滚塑趋于生产小批量的大型制品，如船、交通用的锥形筒和罐。LLDPE已成功地渗透
进传统LDPE市场。在欧洲，茂金属在此领域造成的冲击比美国大。Borealis及Dow两家公
司成功地占领了这个市场，专用的牌号获得了主要加工商的认可。
2.4 日本
日本Evolue公司（三井化学和住友化学两公司的合资公司）、JPO（Montell）和Ja
npan Polychem（三菱化学和东燃石化两公司的合资公司）都在积极开发茂金属LLDPE。
其他聚烯烃生产商也在对茂金属树脂开展工作。Evolue Japan公司200kt/a装置开始工业
运转；JPO建设的中试装置也开始工业试生产。去年以来两家公司继续开发茂金属聚乙烯
市场，都是生产已烯级共聚物，而Japan Polychem公司生产丁烯级共聚物，主要目标市
场是密封拉伸薄膜。
在推广茂金属LLDPE业务时日本十分慎重。因此，茂金属的需求增长率比预期的速度
要慢。今后，LLDPE按传统、茂金属/单中心及其他第二代分类的需求变化很大。到2010
年，茂金属/单中心树脂预计要占LLDPE总需求的38%。
传统LLDPE的替代已在薄膜应用中进行。一家薄膜制造商已采用茂金属LLDPE替代传
统的已烯共聚的LLDPE，他们计划扩大替代战略，更多地转向专用牌号。
茂金属LLDPE的目标是食品及非食品包装（拉伸薄膜、收缩缠绕薄膜）。替代局限在
有限的范围内，但预计将会增加。茂金属树脂提供优异的冲击强度和较低的雾度。茂金
属树脂与VLDPE/ULDPE在不同的领域存在竞争，包括密封包装薄膜、电线电缆和其他复配
物。它们有优异的冲击强度、耐穿刺性能、热粘强度和较低的雾度。据估计，新树脂可
以取代大部分VLDPE，特别是在薄膜应用中。
茂金属树脂某些性能超过了12%~28%的乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）。在软包装中利
用这些优良性能的应用包括：无嗅无味、较好的耐撕裂性能、较好的弯曲性能、优异的
耐穿刺性能、优异的耐湿性能、较高的填料接受量、较好的热稳定性、较快的热封等。
2.4.1 薄膜
薄膜是LLDPE的主要市场，薄膜增长的主要推动力仍然是继续向LDPE市场渗透，特别
是通用的薄膜级。因加工机械的改进，LLDPE在掺混物中的比例将增加。
因茂金属LLDPE的影响，非食品包装的需求预计有较大的增长。袋类，包括干洗袋及
重包装袋是非食品包装最大的需求。由于可能减薄，重包装袋对常用LLDPE的需求增长将
趋缓，但茂金属LLDPE将占领新的市场。缠绕薄膜和建筑材料、机械及家具包装消耗的L
LDPE薄膜，预计将有较大的增加。茂金属LLDPE在此应用中将有良好的增长率。
2.4.2 中空成型制品
LLDPE主要的中空成型应用是箱、盒衬里，用于酒、酱油等（用于市民/餐厅），以
及用于蛋黄酱、番茄酱，还有洗涤剂的挤出瓶。高性能的已烯共聚产品用于箱、盒衬里
，替代LDPE。在这个领域茂金属LLDPE的冲击是无足轻重的。
2.4.3 注塑制品
注塑制品是居LLDPE需求次位，包括家用器皿、玩具、杯、盖等。注塑应用中消耗的
LLDPE将呈升势，很大程度上是由于茂金属LLDPE的影响。因其力学强度、耐温性、挠曲
性能、冲击强度、耐化学品性能，以及价格上占有优势，由于其增长，LDPE将失去部分
市场。
2.4.4 挤出涂覆
市场主要是食物（如牛奶、果汁及其他食品）容器的涂覆材料、工艺带及汽车地毯
应用。所有的LLDPE均与LDPE掺混使用。因为食品的多样性及单个包装在增加，LLDPE的
挤出涂覆应用将继续增长。
2.4.5 其他挤出
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