1953 年，Ziegler 以四氯化鈦和三乙基鋁為催化劑，用乙烯聚合生成高密度聚乙烯，經歷了 60 多年的發展，高密度聚乙烯 （HDPE） 以其優良的綜合性能，成為世界產量位列第三的通用塑料，僅次于低密度聚乙烯和聚氯乙烯[1].HDPE 一種無毒、無味、無臭白色粉末顆粒狀產品，具有髙結晶度，使用溫度可達 100℃，密度在 0.940 ~ 0.976 g/cm3,分子量介于 40000 ~300000,它具有良好化學穩定性，在室溫條件下，不溶于任何有機溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；優良的耐熱性、電絕緣性、耐磨性和耐寒性；較高的機械強度、韌性和剛性；
1 HDPE 的生產工藝
HDPE 的生產工藝主要有 3 種，分別為淤漿聚合、氣相聚合和液相聚合[2]
1.1 淤漿聚合
HDPE 的淤漿聚合按反應器不同，可以分為釜式淤漿法和環管淤漿法。
1.1.1 釜式淤漿法此法是通過并聯或者串聯方式的雙釜反應器，可以生產單峰和雙峰產品，該種方式所需的壓力和溫度偏低，操作跨度大，產品牌號更替快，對原料的純度要求不苛刻；Hostalen 工藝、CX 工藝和 Equister-Maruzen 工藝是目前發展比較成熟，最具代表性的釜式淤漿法。Hostalen 工藝的催化劑為改進的鈦系 Z-N催化劑，裂解乙烯可以直接作為原料，生產雙峰 HDPE 技術處于世界領先地位。國內引進該工藝的有中海油殼牌、遼寧華錦、撫順石化分公司、遼陽石化分公司、吉林石化。CX 工藝是低壓淤漿法，可以生產 MDPE 和 HDPE, 催化劑為改進的鈦系 Z-N 催化劑，切換牌號容易，過渡產品少，對分子量及分布控制容易。揚子石化、北京燕山、蘭州石化、大慶石化采用該法。臺灣塑膠采用Equister-Maruzen 工藝，該工藝的催化劑為高活性負載型催化劑，可調控共聚單體分布[4].
1.1.2 環管淤漿法環管淤漿聚合是利用兩個環管反應器及中間處理單元，可以生產出單峰、雙峰高密度聚乙烯產品。工藝流程短，設備少，投資成本低；粉料形狀好，輸送方便；不會產生粘壁物質，可以僅依靠夾套冷卻水就可以將反應熱倒出；但對于原料的純度要求比較嚴格，需純化；具有代表性的工藝有：Borstar 工藝、Chevron Phillips 工 藝、Innonene PEs 工 藝， 其 中 Phillips 工 藝和 Innonene 工藝相似。上海石化引進 Borstar 工藝，第一個反應器為環管淤漿型，第二個反應器為氣相流化床，以超臨界丙烷作為稀釋劑。Chevron Phillips 工藝的催化劑為鉻系和 Z-N 催化劑，上海金菲、茂名石化選用該工藝。Innonene PEs 工藝在雙峰HDPE 管材突出，催化劑為鈦系和鉻系催化劑，兩個反應器串聯。
獨山子石化、中韓（武漢）石化、天津石化。
1.2 氣相聚合
經歷了 50 多年的發展，氣相聚合的生產能力約占世界 PE總生產能力的 34%[3].Lupotech G 工藝、Innovene Peg 工藝、Unipol 工藝、Spherilene 工藝是典型的氣相聚合工藝。LupotechG 工藝的特別之處是設計了助催化劑活化鉻系催化劑，而專用的 AVANT 催化劑可以直接注入反應器。國內的中海殼牌選用該工藝。Innovene Peg 工藝采用單臺流化床反應器，并工藝中使用了環旋流，提高了 HDPE 的收率；催化劑為單一的鈦系 Z-N 催化劑，操作過程中不易堵塞；引進該工藝的有：獨山子石化、上海賽科、蘭州石化、盤錦乙烯。Unipol 工藝采用高效催化劑與氣相流化床相結合的工藝，氣相單體經一步反應形成聚合物，對環境影響較小[5].廣州石化、揚子石油、鎮海煉化、大慶石化，蘭州石化引進該工藝。Spherilene 工藝用兩個氣相反應器，可調控共聚單體分布；使用 Avant Z 鈦系催化劑和 Avant C 鉻系催化劑；產品聚合單體在反應器內停留時間短反應器體積比一般氣相工藝??；用輕烴作為傳熱介質；中海殼牌采用該工藝。
1.3 液相聚合
該法對原料要求較低，反應器停留時間短，牌號切換快；反應穩定，反應器不結垢；開停工容易，轉化率高，但工藝流程長，高溫高壓，產品少。Dowlex 工藝、Sclairtech 工藝、Compact 工藝是典型的液相聚合工藝。臺灣塑膠生產線采用此法。
2 國內 HDPE 產品現狀
HDPE 憑借其良好的綜合性能，可以被作為注塑料、拉絲料、薄膜料、中空料、管材料和電纜料等。下面對國內各級別的生產牌號情況進行介紹。
2.1 注塑級
大 慶 石 化 2200J, 撫 順 乙 烯 2911 和 2908, 揚 子 石 化5306J,蘭州石化 60550AG、DMDA8007、DMDA8008,盤錦乙烯 HD5070EA,獨山子石化 HD6070EA,吉林石化 HA7260、JHC720,中韓（武漢）石化 T60-800.
2.2 拉絲級
臺灣塑膠 8010,大慶石化、蘭州石化、燕山石化、揚子石化 5000S,盤錦乙烯 HD5010EA,獨山子石化 HD5410AA.
2.3 管材級
茂名石化 HHMTR418 和 HHMTR480,大慶石化 4900M,齊 魯 石 化 DGDB2480, 獨 山 子 石 化 HD4801EX, 上 海 金 菲HHMTR480FS,上海石化 YGH041T,揚子石化 YEM4803T、YEM-4902T 和 YEM-5302T, 天 津 石 化 PN049-030-122LS 和K44-08-120,中韓（武漢）石化 PN049-030-122.
2.4 薄膜級揚 子 石 化 4000F, 臺 灣 塑 膠 9001、8001, 齊 魯 石 化DGDA6098,上海金菲 HHMTR144、HXMTR550,吉林石化JHM9455,上海石化 MH602,中韓（武漢）石化 J50-08 和 J47-15,茂名石化 HHMTR144,上海賽科 HD5301AA.
2.5 中空級上 海 賽 科 HD5502AA、HD5502FA 和 HD5502GA, 燕山 石 化 5200B, 揚 子 石 化 5301B, 上 海 金 菲 HHM5502 和HHM5502BN,大慶石化 5200B5300B,茂名石化 HHM5502,獨山子石化 HD5502GA.
3 結語
綜上所述，隨著從國外引進 HDPE 工藝技術增多，產能隨之增大，但生產品種仍有限，可以向食品包裝專用料和汽車零部件專用料方面調整生產結構，實現國內 HDPE 產品的多樣化。
參考文獻：
[1] 寧英男 , 等 . 釜式淤漿法生產高密度聚乙烯工藝及催化劑研究進展 [J].2010,29（2）：251-254.
[2] 李兵 . 高密度聚乙烯技術進展 [J]. 當代化工 ,2006,35（5）：322-325.
[3] 寧英男，姜濤，張麗。氣相法聚乙烯工藝技術及其催化劑進展[J].石化技術與應用，2008,26（5）：480-485.
[4] 張蘭 .HDPE 生產工藝 [J]. 合成樹脂及塑料 ,2012,29（2）：80-85.
[5] 張麗霞 .Unipol 氣相法聚乙烯工藝技術進展 [J]. 合成樹脂及塑料 ,2013,30（4）：70-74.
