6. Линейный полиэтилен высокого давления

В настоящее время происходит вытеснение полиэтилена высокого давления линейным полиэтиленом. В долгосрочной перспективе можно прогнозировать вытеснение полиэтилена высокого давления из широкого применения. Линейный полиэтилен высокого давления (ЛПЭВД) практически по всем показателям превосходит обычный полиэтилен высокого давления и, по прогнозам экспертов, постепенно полиэтилен высокого давления будет исчезать из обыденной практики. Новые газофазные технологии предполагают процесс полимеризации этилена в одном реакторе одновременно для полиэтилена низкого давления и линейного полиэтилена высокого давления. При этом себестоимость производства полиэтилена на такой установке значительно ниже, чем в реакторе высокого давления, поэтому производство линейного полиэтилена высокого давления получается более экономичным по сравнению с производством полиэтилена высокого давления. В то же время практически по всем свойствам линейный полиэтилен высокого давления превосходит полиэтилен высокого давления.

До 1990 г. для производства линейного полиэтилена использовались главным образом два типа катализатора – Циглера – Натта и хромовые (впервые эти катализаторы были применены компанией Carbide с технологией Unipol в 1970 г.). Корпорацей Dow and Exxon-Mobil Corp. (Exxon) разработаны металлоценовые катализатороы («single-site») для производства линейного полиэтилена, которые предоставляют значительные преимущества производителям.

Линейный полиэтилен высокого давления получают методами газофазной полимеризации при низком давлении и полимеризации в жидкой фазе. В растворном процессе, который разработан DuPont и Dow Chemical, используют катализаторы типа циглеровских. Процесс идет при 180 – 250 ⁰С и давлении 2 – 4 МПа. Наиболее популярные технологии производства линейного полиэтилена высокого давления представлены в табл. 5.

Таблица 5

Технологии производства линейного полиэтилена

Название	Владелец	Тип катализатора	Тип производства
Unipol	Carbide Union	Металлоценовый, Циглера – Натта	Газовая фаза
Innovene	BP Chemicals	Металлоценовый, Циглера – Натта	Газовая фаза
Exxpol	Exxon-Mobil	Металлоценовый	Газовая фаза
Compact	DSM	Циглера – Натта	Раствор (октен)
Spherilene	BASF/Shell	Циглера – Натта	Газовая фаза
Energx	Eastman Chemical	Циглера – Натта	Газовая фаза
Sclairtech	NOVA Chemicals	Циглера – Натта	Газовая фаза
Borstar	Borealis	Циглера – Натта	Раствор, суспензия
Phillips	Phillips	Циглера – Натта	Раствор, суспензия

Линейный полиэтилен высокого давления подобен по структуре полиэтилену низкого давления, но имеет более многочисленные и длинные боковые ответвления (рис.5).

Рис. 5. Структуры молекул полиэтиленов различной плотности

Линейный полиэтилен имеет следующие преимущества:

• более высокая температура размягчения, что позволяет применять его для расфасовки горячих продуктов;

• лучшие эксплуатационные свойства при низких и высоких температурах;

• более высокая химическая стойкость;

• в 2-3 раза более высокая стойкость к раздиру и проколу;

• большая прочность и относительное удлинение при разрыве;

• блеск поверхности и устойчивость к растрескиванию.

На мировом рынке линейный полиэтилен – наиболее динамично употребляемый полимер по сравнению с полиэтиленом высокого давления и полиэтиленом низкого давления, так как позволяет получать тонкие пленки при повышении их прочностных свойств. Основными сферами применения являются производство пленок, кабельной изоляции, ирригационных и гофрированных труб.