1-己烯共聚雙峰聚乙烯產(chǎn)品開發(fā)研究

管炳偉

中國石油化工集團(tuán)公司，北京 100020

聚乙烯（PE）是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。通過在生產(chǎn)過程中加入碳原子數(shù)大于3 的不飽和烯烴作為共聚單體與乙烯共聚，可顯著改善聚乙烯的機(jī)械加工性能和耐熱性能等綜合性能，且改善效果隨共聚單體的含碳數(shù)目增加而增加。如以1-己烯為共聚單體生產(chǎn)的高密度聚乙烯（HDPE）或線型低密度聚乙烯（LLDPE）樹脂，較以1-丁烯為共聚單體的共聚樹脂具有更好的拉伸強(qiáng)度、流變性、耐快速/慢速開裂性以及抗沖擊性[1]。因此，用1-己烯代替l-丁烯作為共聚單體生產(chǎn)高性能的LLDPE 和HDPE 樹脂已成為聚乙烯產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢[2]。丁烯共聚聚乙烯是全球生產(chǎn)量最大的PE 品種，己烯共聚聚乙烯則是發(fā)展最快的PE 品種，目前已知的PE 新產(chǎn)品中有94%是采用己烯作為共聚單體[3]。在國內(nèi)，HDPE 和LLDPE 產(chǎn)品牌號(hào)主要依靠國外技術(shù)，產(chǎn)品牌號(hào)較少；同時(shí)，國內(nèi)缺乏如1-己烯為代表的高碳共聚單體資源，因此1-己烯共聚聚乙烯產(chǎn)品的國產(chǎn)技術(shù)開發(fā)落后，國內(nèi)市場的1-己烯共聚物主要依靠進(jìn)口解決[4]。

中國石化齊魯分公司的HDPE 和LLDPE 裝置均采用美國UCC 公司的氣相法聚乙烯技術(shù)，在此裝置生產(chǎn)得到了己烯共聚PE100 級(jí)管材料基礎(chǔ)樹脂DG-DB2480H，并進(jìn)一步制備了性能優(yōu)異的黑色混配料DG-DB2480HBK，兩種產(chǎn)品均達(dá)到PE100 等級(jí)認(rèn)證，滿足水管對(duì)PE100 管材料的各項(xiàng)性能需求[1]。中國石化天津分公司則是采用國產(chǎn)的己烯共聚樹脂技術(shù)，自主設(shè)計(jì)開發(fā)了己烯共聚拉伸纏繞膜專用料DFDA-9030 產(chǎn)品，該樹脂完全滿足拉伸纏繞膜的性能需求，打破了進(jìn)口產(chǎn)品壟斷市場的局面[1]。上海金菲石油化工有限公司的HDPE 裝置則是從Phillips 公司引進(jìn)的環(huán)管淤漿法，即以異丁烷為稀釋劑，采用鉻系催化劑，能夠生產(chǎn)出乙烯轉(zhuǎn)化率為99%的PE 產(chǎn)品。此外，中國石化茂名分公司和中國石化揚(yáng)子石化分公司分別生產(chǎn)了牌號(hào)為6080 和7001 的己烯共聚LLDPE[3]。由于樹脂生產(chǎn)采用的催化劑和聚合工藝因素，上述幾種己烯共聚產(chǎn)品均為單峰分布。

近年來，隨著管道施工非開挖施工要求以及燃?xì)夤艿李I(lǐng)域?qū)Π踩缘目紤]，聚乙烯管道料的耐慢速裂紋增長性能成為關(guān)鍵指標(biāo)之一。2017 年1 月1 日實(shí)施的燃?xì)庥镁垡蚁┕懿臉?biāo)準(zhǔn)（GB1558.1）要求，除了要滿足PE100 力學(xué)性能外，其耐慢速裂紋增長（SCG）時(shí)間要大于8 760 h，較常規(guī)PE100產(chǎn)品的500 h SCG 時(shí)間有了顯著提高。耐慢速裂紋增長作為聚乙烯管材料的關(guān)鍵指標(biāo)之一，已經(jīng)成為聚乙烯管材料樹脂生產(chǎn)商、管材加工商和燃?xì)膺\(yùn)營商研發(fā)及評(píng)估管材料性能的重點(diǎn)。

聚乙烯雙峰分布能夠在許多極端條件下平衡材料的加工性能和使用性能，并可通過特有的分子量分布和共聚單體分布來同時(shí)滿足耐慢速裂紋增長和抗快速裂紋擴(kuò)展（RCP）性能。國內(nèi)目前只有中國石化某分公司引進(jìn)的北歐化工公司“Borstar”雙峰聚乙烯技術(shù)（4PE 裝置）可以生產(chǎn)雙峰PE100 級(jí)管材樹脂[5]。國內(nèi)采用己烯作為共聚單體用于耐慢速裂紋增長雙峰聚乙烯管材樹脂生產(chǎn)的研究尚處于空白狀態(tài)。因此進(jìn)行1-己烯共聚雙峰聚乙烯產(chǎn)品的開發(fā)研究，提高管材料的耐慢速裂紋增長性能，具有重要的意義和潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本工作對(duì)自主生產(chǎn)的1-丁烯共聚料與進(jìn)口1-己烯共聚料進(jìn)行對(duì)比，通過分析聚乙烯微觀結(jié)構(gòu)上的差異，表征其抗慢性裂紋的性能差異，提出高性能雙峰高密度聚乙烯（HDPE）燃?xì)夤軐Ｓ昧腺|(zhì)量指標(biāo)，為工業(yè)產(chǎn)生提供一定指導(dǎo)意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料和裝置

本實(shí)驗(yàn)采用的11 種雙峰聚乙烯管材均為高密度聚乙烯，其中PE6 樣品、PE7 樣品和PE9 分別為市售其他公司的一個(gè)丁烯牌號(hào)產(chǎn)品和兩個(gè)己烯牌號(hào)產(chǎn)品（國外進(jìn)口產(chǎn)品），其余樣品均為中國石化某分公司產(chǎn)品丁烯牌號(hào)產(chǎn)品。耐慢性裂紋增長性能方面，己烯牌號(hào)樣品優(yōu)于丁烯牌號(hào)樣品。

環(huán)管-流化床工藝和工業(yè)裝置：采用環(huán)管反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器串聯(lián)聚合生產(chǎn)，環(huán)管反應(yīng)器的高溫和超臨界操作可以提高催化劑活性和撤熱能力，生產(chǎn)較低分子量的組分，流化床反應(yīng)器中生產(chǎn)較高分子量的組分。環(huán)管-流化床工藝可以靈活調(diào)控雙峰聚乙烯的分子量、分子量分布、共聚單體含量和熔融指數(shù)等物性參數(shù)。

1.2 表征方法

采用美國Waters 公司的Alliance GPC2000 型凝膠滲透色譜儀（GPC）測定聚乙烯產(chǎn)品的分子量（重均分子量MW，數(shù)均分子量Mn）及分子量分布（MWD），其中，聚苯乙烯作為標(biāo)樣，三氯苯為溶劑，測試溫度150 ℃，流量為1.0 mL/min[6]。

采用美國Perking-Elmer 公司的PE DSC 7 差示熱量掃描儀測定聚乙烯的熔點(diǎn)、結(jié)晶度和片晶厚度，測試過程為：以10 ℃/min的速度升溫到160 ℃，停留5 min，以10 ℃/min降溫到50 ℃，停留1 min，再次以10 ℃/min升溫到160 ℃。本實(shí)驗(yàn)聚乙烯熔融曲線均采用第二次升溫曲線。

采用美國Perking-Elmer 公司的PE DSC 7 的差示掃描量熱儀（DSC）測定聚乙烯的等溫結(jié)晶過程，測試過程為：以10 ℃/min 的速度升溫到160 ℃，停留5 min，以80 ℃/min 降溫到指定溫度，恒溫10 min記錄熱流速率曲線[7]。

采用美國Perking-Elmer 公司的PE DSC 7 的差示掃描量熱儀測定聚乙烯的非等溫結(jié)晶過程，測試過程為：以10 ℃/min 的速度升溫到160 ℃，停留5 min，以指定速率降溫到50 ℃，記錄熱流速率曲線。

采用德國布魯克公司的IFS 66/S 型紅外光譜儀自帶的OMNIC 軟件采集聚乙烯樣品的紅外光譜（FTIR）并分析短鏈支化度，樣品先經(jīng)熔融壓片后在紅外光譜儀上測試[8-9]。檢測時(shí)儀器操作參數(shù)為：光譜掃描范圍400～4 000 cm-1，分辨率4 cm-1，背景掃描次數(shù)每秒32 次，樣品掃描次數(shù)每秒32 次。通過式（1）計(jì)算聚乙烯樣品中的甲基含量，通過式（2）計(jì)算聚乙烯樣品的支化度[10]。

式中：Y 是按照100 個(gè)乙烯鏈段計(jì)的甲基的摩爾數(shù)；A 為吸收峰峰高；K 和R 為常數(shù)[11]，根據(jù)已有文獻(xiàn)：對(duì)象為乙丁共聚聚乙烯時(shí)，K 為1.203 6，R 為-0.102；對(duì)象為乙己共聚聚乙烯時(shí)，K 為1.065 3，R 為-0.064；N 為每1 000 個(gè)碳的支鏈數(shù)；S 為吸收峰峰面積。

2 結(jié)果與討論

2.1 分子量及其分布

中國石化某分公司丁烯牌號(hào)（PE1）和市售其他公司的一個(gè)丁烯牌號(hào)（PE6）和2 個(gè)己烯牌號(hào)（PE7和PE9）的分子量及其分布如圖1 和表1 所示。綜合圖1 和表1 可知，4 種雙峰聚乙烯牌號(hào)的分子量及其分布基本接近，其中PE7 和PE9 2 個(gè)樣品低分子量部分含量更高。這是因?yàn)楦叻肿恿坎糠钟捎诙讨ф湉亩∠┳兂闪思合?，結(jié)晶性能下降，為了保持密度和力學(xué)性能穩(wěn)定，需要更多的低分子量部分來維持雙峰聚乙烯整體結(jié)晶度。

此外，按Ziegler-Natta 聚合機(jī)理，由一種活性中心產(chǎn)生的聚合物的分子量分布應(yīng)該符合Schulz-Flory“最可幾分布”，其分布指數(shù)為2[12]。而表1中4 種樣品的分子量分布指數(shù)（PDI）均在20～30，說明圖1 中測得的MWD 不可能由單一活性中心組成（不考慮擴(kuò)散等因素），可能由多種活性中心的多個(gè)“最可幾分布”疊加而成。采用實(shí)測的W值（樣品質(zhì)量）、M 值（樣品分子量）按式（3）線性回歸，得到y(tǒng) 值（決定分布峰的平均分子量）和k 值（決定峰面積）可進(jìn)一步分析分子量分布。

圖1 雙峰聚乙烯分子量分布曲線圖Fig.1 Molecular weight distributions of various bi-modal PE samples

表1 雙峰聚乙烯分子量及其分布Table 1 Molecular weight of various bi-modal PE samples

同時(shí)，對(duì)MWD 圖形中分子量較高一邊的“斜坡”實(shí)測值作線性回歸，獲得擬合優(yōu)度R2接近于1的結(jié)果，從而可確定一個(gè)“最可幾分布”峰A。從實(shí)測MWD 中扣去A 峰后余下的圖形仍不符合“最可幾分布”，故可按這種方法對(duì)差減后的圖形再作擬合和分峰處理，得到一個(gè)分子量低于A 峰的“最可幾分布”B 峰，依次還可確定峰C、峰D 等峰[12]。

圖2 PE7分子量分布圖及擬合分峰結(jié)果Fig.2 Molecular weight distributions of PE7 and the peak resolution and fitting results

表2 4 種牌號(hào)聚乙烯擬合分峰結(jié)果Table 2 The peak resolution and fitting results of 4 PE samples

丁烯共聚產(chǎn)品PE1，PE6 和己烯共聚產(chǎn)品PE7，PE9 的分子量分布曲線通過分峰擬合，可以區(qū)分為7 種活性中心所對(duì)應(yīng)的聚乙烯部分。典型己烯共聚產(chǎn)品（PE7）的分子量分布曲線及分峰擬合結(jié)果如圖2 所示。上述4 個(gè)雙峰聚乙烯產(chǎn)品的分峰結(jié)果詳細(xì)列于表2中，其中wi為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由于聚乙烯樣品為串聯(lián)工藝制備，上述7 種級(jí)分并不嚴(yán)格對(duì)應(yīng)7 種活性中心。而是單一反應(yīng)器內(nèi)對(duì)應(yīng)3～4 種活性中心，由于反應(yīng)條件差異，在雙峰聚乙烯樣品中體現(xiàn)為7 種活性中心。進(jìn)一步通過對(duì)比工業(yè)裝置環(huán)管-流化床產(chǎn)量配比可以發(fā)現(xiàn)，Ⅲ +Ⅳ兩部分對(duì)應(yīng)為環(huán)管聚乙烯的高分子量部分和流化床聚乙烯的低分子量部分的總和。同時(shí)，由于Ziegler-Natta 催化劑在催化聚合時(shí)有共聚單體傾向于生長在聚合產(chǎn)物中低分子量部分的特性，而工業(yè)裝置僅在氣相流化床生產(chǎn)高分子量部分時(shí)加入共聚單體，因此本節(jié)認(rèn)為雙峰聚乙烯的共聚單體主要分布在 Ⅲ+Ⅳ處。而由表中得到己烯共聚樣品對(duì)應(yīng) Ⅲ+Ⅳ的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于丁烯共聚樣品，說明己烯牌號(hào)中共聚物鏈段多于丁烯牌號(hào)，因而己烯牌號(hào)的雙峰聚乙烯樣品擁有更好的抗慢性裂紋增長性能。此外，從聚合機(jī)理角度來看，這也說明己烯對(duì)聚合反應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移和鏈增長的影響不同于丁烯，這有助于指導(dǎo)氣相流化床中己烯加入量，以及研究己烯單體對(duì)于聚合過程的作用規(guī)律。

2.2 支化度

支化度即共聚單體含量，直接影響聚乙烯的物理性能，包括聚乙烯的密度、熔點(diǎn)、拉伸性能、晶粒尺寸和結(jié)晶度等物理性質(zhì)[13]。使用紅外光譜測試的方法對(duì)PE6，PE7 和PE9 3 個(gè)樣品的支化度進(jìn)行了測試，其結(jié)果如表3 所示，一個(gè)典型丁烯共聚產(chǎn)品（PE6）的紅外譜圖如圖3 所示。

表3 雙峰聚乙烯的支化度測試結(jié)果Table 3 Branching degree of various bi-modal PE samples

由紅外測試結(jié)果可知，3 種牌號(hào)的雙峰聚乙烯共聚單體含量較為接近，都在0.8%～1.3%，己烯牌號(hào)雙峰聚乙烯的共聚單體含量略高，但支化度要低于丁烯牌號(hào)。從定性角度分析，這說明短支鏈的長度比短支鏈的數(shù)量對(duì)雙峰聚乙烯牌號(hào)的抗慢性裂紋增長有著更為顯著的影響。

圖3 PE6紅外光譜圖Fig.3 Infrared spectrum of PE6 sample

2.3 結(jié)晶度和片晶厚度

首先通過差示掃描量熱儀測試得到聚乙烯的熔融焓和熔點(diǎn)（Tm），熔融焓與完全結(jié)晶聚乙烯熔融焓（293 J/g）的比值就是結(jié)晶度。通過 Tm和Thomson-Gibbs 方程可以算出聚乙烯的片晶厚度（Lc），其方程如式（4）所示。

式中：σ 為晶層表面自由能，對(duì)于聚乙烯，其值為0.07 J/m2；T0m與ΔHv分別為晶層為無限厚的理想聚乙烯的熔融溫度與熔融焓，其大小分別為418 K 和288×106J/m3。收集樣品的結(jié)晶度和片晶厚度結(jié)果如表4 所示。

表4 雙峰聚乙烯牌號(hào)的結(jié)晶度和片晶厚度Table 4 Crystallinity and lamellar thickness of various PE samples

通過表4 中數(shù)據(jù)可以得知，己烯牌號(hào)的雙峰聚乙烯結(jié)晶度（Xc）明顯低于丁烯牌號(hào)。另外，對(duì)比中國石化某分公司丁烯產(chǎn)品（PE1）和其他3 個(gè)進(jìn)口料，可以發(fā)現(xiàn)，PE6，PE7 和PE9 3 個(gè)樣品的片晶厚度（Lc）較薄。通過表中數(shù)據(jù)可以得知，己烯牌號(hào)的雙峰聚乙烯結(jié)晶度明顯低于丁烯牌號(hào)產(chǎn)品，這是因?yàn)榧合┡铺?hào)的支鏈度更長，在聚乙烯結(jié)晶分子鏈排列時(shí)造成了更大的阻力，因此形成了更多的非晶區(qū)，從而降低了結(jié)晶度。片晶厚度與主鏈上的支鏈分布之間相關(guān)，支鏈間的鏈段越長，則片晶厚度越寬；支鏈間的鏈段越短，則片晶厚度越薄。綜合結(jié)晶度和片晶厚度的分析，可以發(fā)現(xiàn)，含有較長短支鏈和較短支鏈間鏈段的雙峰聚乙烯擁有較好的抗慢性裂紋增長性能。

進(jìn)一步的比較，分別計(jì)算了4 種聚乙烯樣品在不同結(jié)晶溫度下等溫結(jié)晶的半結(jié)晶期，如表5 所示，其中Tc為結(jié)晶溫度，t1/2為樣品半結(jié)晶期的實(shí)驗(yàn)值，t1/2?為樣品半結(jié)晶期的擬合值，△t1/2為樣品半結(jié)晶期實(shí)驗(yàn)值和擬合值的差值。實(shí)驗(yàn)測量所得的半結(jié)晶期與計(jì)算所得的半結(jié)晶期數(shù)值基本吻合。

表5 雙峰聚乙烯樣品等溫結(jié)晶的半結(jié)晶期數(shù)據(jù)測量和擬合數(shù)據(jù)對(duì)比Table 5 The measurement and fitting half-crystallization time of various PE samples

由表5 可知，己烯牌號(hào)的等溫結(jié)晶速率比丁烯牌號(hào)結(jié)晶速率慢，其中，PE7 等溫結(jié)晶速率最慢，其次是PE9，再其次是PE6，最快的是PE1。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)對(duì)PE1，PE6 和PE9 進(jìn)行了非等溫結(jié)晶測試，其中PE6 和PE9 兩個(gè)樣品均為抗熔垂樣品，數(shù)據(jù)如表6 所示，其中Φ 為升溫速率，Tonset 為起始溫度，Tc為結(jié)晶溫度，ΔHc為結(jié)晶熱焓。

由表6 可以發(fā)現(xiàn)，相比與PE6 和PE9，PE1 樣品結(jié)晶速度慢，結(jié)晶起始溫度以及結(jié)晶溫度低。另外，在等溫結(jié)晶測試中，經(jīng)過擬合得到的PE1，PE6 和PE9 結(jié)晶活化能，依次分別為527.47，568.97和595.44 kJ/mol，其中PE1 的結(jié)晶活化能較低，對(duì)應(yīng)的結(jié)晶速率較快，這與非等溫結(jié)晶測試的結(jié)果正好相反。這是由于聚乙烯晶體生長方式是結(jié)晶生長過程中2 個(gè)速率相互競爭的結(jié)果，即二次核的形成速率（i）與晶核的生長速率（g），結(jié)晶生長方式對(duì)應(yīng)于以下關(guān)系：方式（1）i 遠(yuǎn)小于g；方式（2）i 與g 相當(dāng)；方式（3）i 大于g[14]。按照晶體生長方式與聚合物分子自擴(kuò)散理論預(yù)測，隨著結(jié)晶溫度的降低，將會(huì)順次出現(xiàn)（1），（2）和（3） 3 種結(jié)晶方式。

表6 雙峰聚乙烯樣品非等溫結(jié)晶參數(shù)表Table 6 Parameters of non-isothermal crystallization of various PE samples

在非等溫結(jié)晶條件下，結(jié)晶溫度較低，結(jié)晶速率主要受晶核的生長速度控制，而晶核生長速度由聚乙烯分子中線性鏈段分子量決定，線性鏈段分子量越低，晶核生長速率越快。在雙峰聚乙烯樣品中，線性聚乙烯鏈段主要分布于低分子量部分。參考表1 中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，由于PE6 和PE9 樣品數(shù)均分子量更低，對(duì)應(yīng)線性鏈段分子量更低，因此在非等溫結(jié)晶條件下，結(jié)晶速度更快。而非等溫結(jié)晶條件與工藝加工條件相近，因此在生產(chǎn)加工時(shí)，PE6 和PE9 在制造大口徑管材時(shí)，結(jié)晶速度快，不容易出現(xiàn)熔垂現(xiàn)象，PE6 和PE9 為抗熔垂聚乙烯樹脂。

在等溫結(jié)晶條件下，結(jié)晶溫度較高，此時(shí)的結(jié)晶速率主要受二次核的形成速率控制。二次成核步驟，首先需要熔體中的分子量通過自擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散并吸附到晶體生長表面形成晶核。由于隨著支鏈含量的增加，聚合物分子的運(yùn)動(dòng)速度呈指數(shù)遞減。因此，二次成核速度主要由分子中共聚物序列控制，二次核的形成速度隨共聚物序列中支化度增加、共聚物序列長度增加而降低。

由于本工藝雙峰聚乙烯通過串聯(lián)工藝制備，在第一反應(yīng)器內(nèi)制備的是低分子量部分，反應(yīng)時(shí)不加入共聚單體，在第二反應(yīng)器內(nèi)制備的是高分子量部分，反應(yīng)時(shí)加入共聚單體。同時(shí)由于Ziegler-Natta催化劑在催化聚合時(shí)有共聚單體傾向于生長在低分子量部分的特性，因此在本工藝雙峰聚乙烯樣品中共聚物序列主要是分子量分峰擬合中的 Ⅲ+Ⅳ 2 個(gè)活性中心處。由表1～3 數(shù)據(jù)可以得知，PE6 和PE9 2 個(gè)樣品共聚物序列更多，因此在等溫結(jié)晶測試中這2 個(gè)樣品結(jié)晶活化能更高，結(jié)晶速度較慢。

2.4 工業(yè)試驗(yàn)

根據(jù)上述丁烯共聚樣品和己烯共聚樣品的分析，從微觀結(jié)構(gòu)方面提出高性能雙峰HDPE 燃?xì)夤軐Ｓ昧腺|(zhì)量指標(biāo)：重均分子量為200 000～240 000，共聚單體為C6 及其以上α-烯烴，共聚單體含量為0.8%～2.5%，結(jié)晶度為50%～57%，分子量分布指數(shù)為15～35。

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有丁烯牌號(hào)工藝參數(shù)，對(duì)己烯牌號(hào)的工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：己烯牌號(hào)環(huán)管-氣相流化床產(chǎn)量配比為48:52，氣相流化床循環(huán)氣中己烯/乙烯比為50～90 mol/kmol。依據(jù)此工藝參數(shù)，在中國石化某分公司的聚乙烯裝置上進(jìn)行了1-己烯共聚雙峰聚乙烯產(chǎn)品的試生產(chǎn)，共生產(chǎn)了2 053 t產(chǎn)品。經(jīng)國家化學(xué)建筑材料測試中心（材料測試部）檢驗(yàn)，重均分子量為227 000，分子量分布為24.5，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到了聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程中輸送天然氣管道的要求，特別是耐慢速裂紋增長性能按照ISO4437：2007 的標(biāo)準(zhǔn)在80 ℃，0.92 MPa 的條件下測試，達(dá)到了9 000 h，遠(yuǎn)高于丁烯共聚牌號(hào)的500 h。試生產(chǎn)結(jié)果表明提出的高性能雙峰HDPE 燃?xì)夤軐Ｓ昧腺|(zhì)量指標(biāo)是準(zhǔn)確的。

3 結(jié) 論

通過對(duì)自主生產(chǎn)的1-丁烯共聚料與1-己烯共聚進(jìn)口產(chǎn)品的對(duì)比表征，發(fā)現(xiàn)短支鏈的長度比短支鏈的數(shù)量對(duì)雙峰聚乙烯牌號(hào)的抗慢性裂紋增長有著更為顯著的影響，含有較長短支鏈和較短支鏈間鏈段的雙峰聚乙烯擁有較好的抗慢性裂紋增長性能?；谏鲜鑫⒂^結(jié)構(gòu)結(jié)果，提出高性能雙峰HDPE 燃?xì)夤軐Ｓ昧腺|(zhì)量指標(biāo)：重均分子量為200 000～240 000，共聚單體為C6 及其以上α-烯烴，共聚單體含量為0.8%～2.5%，結(jié)晶度為50%～57%，分子量分布指數(shù)為15～35。

結(jié)合現(xiàn)有丁烯牌號(hào)工藝參數(shù)，提出了己烯牌號(hào)的工藝參數(shù)：己烯牌號(hào)環(huán)管-氣相流化床產(chǎn)量配比為48:52，氣相流化床循環(huán)氣中己烯/乙烯比為50～90 mol/kmol。依據(jù)此工藝參數(shù)，在中國石化某分公司的聚乙烯裝置上進(jìn)行了1-己烯共聚雙峰聚乙烯產(chǎn)品的試生產(chǎn)，產(chǎn)品性能達(dá)到了聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程中輸送天然氣管道的要求，尤其是耐慢速裂紋增長性能達(dá)到了9 000 h。