工业流化床聚乙烯树脂性能模型的研究

本文首先分析了聚乙烯树脂熔融指数和密度变化的影响因素,建立了流化床动态过程中聚合物性能指标的递椎关系和工业流化床乙烯气相聚合过程产品质量的预测模型,利用乙烯气相（共）聚合过程中不同工艺条件下树脂的质量数据,对模型参数进行了优化,提出由于影响因素的相互关联,熔融指数和密度的控制应该联合进行;熔融指数和密度的计算值与测量值之间的平均误差分别为8.19%和0.13％。预测精度满足要求,模型可以应用于具体的工业生产过程。     

基于小波分析和神经网络的聚丙烯产品质量预测

建立了基于小波变换和BP神经网络的温度和压力信号模型,用于聚丙烯产品质量预测模型.聚合前期的升温过程对最终产品质量影响大,第一个模型运用db4小波对前期聚合温度(压力)信号进行变换,将所得的部分系数作为神经网络输入参数,研究了聚合前期温度(压力)与熔融指数的关系.第二个模型以分解信号的功率频谱作为部分输入,预测聚丙烯的等规度.两个模型仿真结果表明,用温度变换结果作为输入比压力作为输入具有优势,熔融指数的相对误差为2.91%,等规度预测值的相对误差最小为1.0%,效果比较令人满意.     

丙烯聚合动态模型在牌号切换过程中的应用

分析聚丙烯牌号切换过程中的过渡策略 ,并在Hypol工艺上 ,利用丙烯聚合动态模型和熔融指数的软测量 ,结合工业实际生产数据 ,对聚丙烯的牌号切换过程进行了模拟 ,结果显示 ,利用丙烯聚合动态模型可以如实地反应聚丙烯的牌号切换过程 ,通过模拟的结果 ,可以找出最佳牌号切换策略 ,制定出最佳的生产过渡方案     

聚丙烯反应器的动态模拟

针对聚丙烯生产中广泛采用的ＣＳＴＲ反应器,建立了了聚合过程的动态模型,包括固体物料和催化剂、氢气浓度、熔融指数的动态方程。本模型可以准确地计算ＣＳＴＲ反应器的浆液浓度、产物固含率、催化剂残贸率、熔融指数等重要的生产指标。对产品牌号切换过程的仿真结果表明,丙烯聚合反应的质量闭环控制能带来巨大的经济效益。     

丙烯液相本体聚合反应熔融指数可控性工业试验

丙烯液相本体聚合采用氢气作为聚丙烯分子量的调节剂,用来控制聚丙烯的烙融指数(MI),国内一些丙烯液相本体聚合装置还存在着一定的困难。本试验改进了聚合釜的密封性和加氢系统,氢气计量装置等,已探索出本装置氢气加入量和聚丙烯熔融指数(MI)之间的关系,从而解决了不同牌号的聚丙烯的生产工艺,为今后多牌号生产奠定了可靠基础。     

基于AKPLS方法的聚丙烯熔融指数软测量

针对聚丙烯装置熔融指数软测量中的非线性和多牌号切换问题,提出一种基于自适应核偏最小二乘（AKPLS）的软测量方法。通过对聚丙烯装置反应系统进行机理分析,采用非线性PLS——KPIs方法来拟合辅助变量和熔融指数之间的函数关系。为适应装置生产多牌号产品的现状,进一步提出KPLS自适应策略,以软测量模型的泛化误差作为优化目标,对KPLS模型系数进行在线更新。工业数据应用结果表明,所提出的AKPLS方法能够比PLS、KPLS方法更准确地预报聚丙烯熔融指数的变化。     

大型聚丙烯生产装置牌号切换滚动时域控制

基于滚动时域优化控制策略,提出了一种大型双环管聚丙烯生产过程最优牌号切换控制方法。首先结合机理分析,以Hammerstein模型描述聚丙烯牌号切换过程中质量指标动态特性;其次,根据牌号切换的性能指标,滚动优化计算每个时刻各反应器中聚合温度、氢气与丙烯浓度比、共聚单体乙烯与丙烯浓度比等操作变量。进一步结合双层控制结构和状态观测器设计,实现聚丙烯产品牌号切换的滚动优化闭环控制,并预测聚合物产品各质量指标的动态轨迹。最后,通过给出多个牌号切换实例仿真验证本文结果的有效性和实用性。     

高乙烯含量抗冲聚丙烯的研发

在Hypol工艺聚丙烯中试聚合装置上,采用经过预处理的超细粉体替代含微量氧气的氮气(LPN),进行高乙烯含量抗冲聚丙烯的制备试验。确定了适宜的超细粉体类型,建立了超细粉体羟基含量测试方法。结合相应的预处理方式,进行超细粉体羟基含量测试和表征。试生产了2个批次的低熔体流动速率指数(MFR)共聚聚丙烯,与现有牌号J340和C180产品相比,综合性能优于现有工业装置的产品。同时开发了更高乙烯含量的聚丙烯产品,试验发现,使用TK系列催化剂生产的共聚产品乙烯质量分数最高达到23%,流动性和稳定性均较好。     

聚烯烃热粘合复合纤维的研究——聚合物的分子量及熔体流变性能

本文研究了若干种牌号聚丙烯和聚乙烯切片的分子量及分子量分布、热性能、熔体流变性能和可纺性,并进行了比较,指出熔融指数为20～33,分子量为14～16万的聚丙烯和熔融指数为15～25,分子量为7～12万的聚乙烯可以满足复合纺丝的需要,纺制过程中.聚乙烯熔体粘度下降幅度要大于聚丙烯.     

淤浆乙烯聚合中造粒工段的树脂质量模型

研究了淤浆法生产聚乙烯工艺中后续造粒过程及不同操作方式对聚乙烯产品质量的影响,建立了符合工艺特点的造粒机内产品的熔体流动速率预测模型,并用实际生产数据对模型进行优化拟合,得到模型参数。在并联切换和串联切换下,预测模型的产品熔体流动速率计算值和分析值间的平均相对误差分别为8.3%,5.7%。该模型预测了淤浆工艺的最终树脂质量,准确度高于现有文献中提出的造粒后产品质量经验模型,有助于对淤浆聚合工艺的产品质量软测量及牌号切换的研究。     

聚丙烯专用树脂的开发与生产

介绍了盘锦乙炮有限责任公司近年来研制生产的聚丙烯专用树脂，具体阐述了电容膜专用树脂F400A在降低产品的灰分，控制分子量分布，提高使用时成膜率的情况；生产涂覆级专用树脂J741时，在高熔体流动指、高乙烯含量状态下，解决了下料管线堵塞问题，并使生产过程中熔体流动指数、乙烯含量等控制平稳；研制的高抗冲共聚管材专用树脂P340A使产品的韧性提高，长期耐老化性得到改善；大口径管材专用树脂P240实现了低熔体流动指数下的平稳控制。     

A soft sensor for industrial melt index prediction based on evolutionary extreme learning machine

In propylene polymerization (PP) process, the melt index (MI) is one of the most important quality variables for determining different brands of products and different grades of product quality. Accurate prediction of MI is essential for efficient and professional monitoring and control of practical PP processes. This paper presents a novel soft sensor based on extreme learning machine (ELM) and modified gravitational search algorithm (MGSA) to estimate MI from real PP process variables, where the MGSA algorithm is developed to find the best parameters of input weights and hidden biases for ELM. As the comparative basis, the models of ELM, APSO-ELM and GSAELM are also developed respectively. Based on the data from a real PP production plant, a detailed comparison of the models is carried out. The research results show the accuracy and universality of the proposed model and it can be a powerful tool for online MI prediction.     

无卤阻燃、抗滴落丙纶试验研究

采用一种无卤阻燃剂和自制抗滴落剂对丙纶进行改性试验研究。结果表明,阻燃剂的添加量为0．2％时,改性织物的极限氧指数(LOI)即由改性前的17．0％提高到26．2％以上;当阻燃剂和抗滴落剂的添加量分别为0．7％和2％时改性效果最佳,改性丙纶的极限氧指数可达到27．6％,且无熔滴现象,同时具有良好的可纺性及物理性能。     

Gasoline Permeation Resistance of Polypropylene, Polypropylene/Ethylene Vinyl Alcohol, Polypropylene/Modified Polyamide, and Polypropylene/Blends of Modified Polyamide and Ethylene Vinyl Alcohol Containers

An investigation of the gasoline permeation resistance of the as-blow-molded polypropylene, polypropylene/ethylene vinyl alcohol (PP/EVOH), polypropylene/modified polyamide (PP/MPA) and polypropylene/blends of modified polyamide and ethylene vinyl alcohol (PP/MPAEVOH) bottles is reported. The gasoline permeation resistance improves slightly after blending EVOH barrier resins in PP matrices during blow-molding, wherein only broken and less demarcated EVOH laminas were found on the fracture surfaces of the PP/EVOH bottle. In contrast, much better permeation resistance and more clearly defined MPA and MPAEVOH laminas were found for PP/MPA and PP/MPAEVOH bottles, respectively. The gasoline barrier properties and MPAEVOH laminar structures of PP/MPAEVOH bottles improve and become more demarcated, respectively, as the MPA contents present in MPAEVOH resin increase. In fact, by using the proper composition, the gasoline permeation rate of PP/MPAEVOH bottle is about 113 and 11 times slower than that of the as-blow-molded PP and PP/MPA bottles, respectively. In order to understand these interesting gasoline barrier and morphological properties descried above, the melt shear viscosities, thermal properties, wide-angle X-ray diffraction patterns and Fourier-transform infrared spectra of the base resins used in these bottle specimens were investigated.     

中流动抗冲聚丙烯结构与性能研究

选取3种市售中流动抗冲聚丙烯产品,分析了产品的乙烯含量、橡胶相含量、橡胶相的相对分子质量和橡胶相形貌;同时对3种产品的热性能和力学性能进行了测试.结果表明,乙烯含量决定了橡胶相含量,橡胶相含量和橡胶相的相对分子质量对产品的刚韧平衡性能起到重要作用;乙烯在橡胶相中的含量达到50％以上才能起到良好的增韧作用;根据此结论可优...     

EPDM-g-MAH对PP膨胀阻燃材料性能的影响

采用氮磷膨胀型阻燃剂制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)材料,研究了马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM-g-MAH)对PP无卤阻燃材料性能的影响.结果表明:加入EPDM-g-MAH可提高阻燃剂和PP基体间的界面作用,降低试样在燃烧过程中的熔融滴落现象,且加入EPDM-g-MAH提高了阻燃PP的力学性能.此外,加入EPDM-g-MAH可提高PP无卤阻燃材料在高温(600～800℃)下的炭层热稳定性以及材料的最大热分解速率,但会降低材料的最大热分解温度.因此,少量的EPDM-g-MAH可以提高PP无卤阻燃材料的极限氧指数(LOI),但当w(EPDM-g-MAH)超过10％时,PP无卤阻燃材料的LOI下降,阻燃性能降低.     

CPP膜专用树脂的开发

结合聚丙烯生产装置和市场的特点,有针对性地提出流延聚丙烯膜专用树脂YPF 3008的开发目标,控制熔体流动速率、树脂产品的均匀性、等规指数及灰分等,成功生产了YPF 3008。经加工厂家应用表明,该树脂能满足进口流延膜生产线的高速加工。     

Effect of the elastomer type on the microstructure and mechanical properties of polypropylene

In this study, the effects of the elastomer type—ethylene–propylene–diene monomer (EPDM), three kinds of ethylene vinyl acetate (EVA 9, EVA 18, and EVA 28, where the number is the vinyl acetate concentration), and styrene–butadiene–styrene—and content on the microstructure and mechanical and thermal properties of isotactic polypropylene (i‐PP) blends were investigated. Five different elastomer concentrations (3, 6, 9, 12, and 15 wt %) were added to i‐PP to produce polypropylene/elastomer blends. The yield and tensile strengths, elastic modulus, impact strength, hardness, melt flow index (MFI), and structural properties of the blends were investigated. The tensile and yield strengths, elastic modulus, and hardness decreased gradually, whereas the impact strength and MFI increased as the elastomer content increased. As a result, with respect to the impact strength, the most effective elastomers were EPDM with 15 wt % and EVA 28 with 15 wt % for higher impact strength values. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 1445–1450, 2005     

镀铝级PP流延膜专用树脂的开发

在对市场调研的基础上,针对聚丙烯(PP)流延膜加工厂家的要求和PP生产装置的特点,确定了镀铝级PP流延膜专用树脂CP38F的技术指标(如熔体流动速率为6.0～9.0 g/10 min,等规指数为96.0%等)和生产工艺条件,并进行了试生产和产品的加工应用试验.经加工厂家应用表明,该树脂能满足镀铝级流延膜的加工要求.     

纤维级聚丙烯树脂的开发与生产

采用固体过氧化物,生产了纤维级聚丙烯专用树脂H30S。通过控制过氧化物加入量来控制产品的熔体流动速率(MFR),保证生产的稳定。H30S的MFR为32g/10min,灰分小于0．030％,屈服拉伸强度大于28 MPa、黄色指数测试值小于0．5。