ポリエチレンは、重合圧力によって高圧法、中圧法、低圧法に分けられます。
低密度ポリエチレンの製造には高圧法が用いられ、この方法は早くから開発され、全ポリエチレン生産量の約2/3を占めていましたが、製造技術や触媒の発達により、その成長率は、低圧法に大きく遅れをとっています。 低圧法には、その実施方法として、スラリー法、溶液法、気相法がある。 スラリー法は主に高密度ポリエチレンの製造に使用されますが、溶液法と気相法は高密度ポリエチレンを製造するだけでなく、直鎖状低密度ポリエチレンとしても知られる中および低密度ポリエチレンも製造できます。コモノマーを追加することによって。 さまざまな低圧プロセスが急速に発展しています。
高圧法
酸素または過酸化物を開始剤としてエチレンを低密度ポリエチレンに重合する方法。 エチレンは二次圧縮後に反応器に入り、圧力100〜300 MPa、温度200〜300度および開始剤の下でポリエチレンに重合し、反応物は減圧によって分離されるため、未反応のエチレンはリサイクルおよびリサイクルされ、溶融ポリエチレンはプラスチック添加剤を加えた後、押し出され、造粒されます。
使用される重合反応器には、管状反応器 (チューブの長さが 2000 m まで) とケトル反応器の 2 種類があります。 チューブラープロセスの片道転換率は 20% ~ 34% で、1 ラインの年間生産能力は 10 万トンです。 ケトル法プロセスの片道転換率は 20% ~ 25% で、1 ラインの年間生産能力は 180 kt です。
低圧法
スラリー法には溶液法と気相法の3種類があり、溶液法以外は重合圧力が2MPa以下です。 一般的なステップには、触媒の調製、エチレンの重合、ポリマーの分離、および造粒が含まれます。
（１）スラリー法：得られるポリエチレンは溶剤に不溶でスラリー状である。 スラリー法の重合条件は温和で操作が容易であり、活性化剤としてアルキルアルミニウム、分子量調整剤として水素が一般的に使用され、ケトル反応器が主に使用される。 重合釜からのポリマースラリーは、フラッシュ釜と気液分離機を経て粉体乾燥機に送られ、造粒工程に送られます。 製造プロセスには、溶剤回収、溶剤精製などの工程も含まれます。 直列または並列の重合釜のさまざまな組み合わせを使用して、さまざまな分子量分布を持つ製品を得ることができます。
(2)溶液法：重合は溶媒中で行うが、エチレンとポリエチレンは溶媒に溶解し、反応系は均一溶液である。 反応温度（140度以上）、圧力（4～5MPa）が高い。 短い重合時間、高い生産強度を特徴とし、高、中、低密度のポリエチレンを生産でき、製品の特性をより適切に制御できます。 しかしながら、溶液法で得られるポリマーは分子量が低く、分子量分布が狭く、固形分が少ない。
（３）気相法：エチレンを気体状態で重合する方法であり、流動層反応器が一般的である。 触媒はクロムとチタンの 2 種類があり、貯蔵タンクによって床に追加され、高速エチレン サイクルを使用して床の流動化を維持し、重合熱を排除します。 得られたポリエチレンは反応器の底から排出される。 反応器の圧力は約2MPa、温度は85～100度です。 気相法は製造ライン型低密度ポリエチレンの最も重要な方法であり、気相法は溶媒回収とポリマー乾燥工程を省略し、溶液法よりも投資を15%、操業コストを10%節約できます。 従来の高圧方式の投資額の 30%、運用コストの 1/6 です。 その結果、急速に発展しました。 しかし、気相法は、製品の品質と多様性の点でさらに改善する必要があります。
中圧法
シリカゲルに担持されたクロムベースの触媒をリング反応器で使用して、中圧でエチレンを重合させ、高密度ポリエチレンを生成します。
加工と応用：ブロー成形、押出成形、射出成形などの方法で加工でき、フィルム、中空製品、繊維、日用品の製造に広く使用されています。 実際の生産では、紫外線や酸化に対するポリエチレンの安定性を向上させ、加工および使用性能を向上させるために、少量のプラスチック添加剤を添加する必要があります。 一般的に使用される紫外線吸収剤は、o-ヒドロキシベンゾフェノンまたはそのアルコキシ誘導体などであり、カーボンブラックは優れた紫外線シールドです。 さらに、酸化防止剤、滑剤、着色剤などを添加し、ポリエチレンの適用範囲を広げています。
