聚乙烯颗粒间范德华力的原子力显微镜测量

摘要

聚乙烯颗粒团聚结块问题是影响乙烯聚合流化床反应器稳定运行的技术难题.以高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)为研究对象,采用原子力显微镜和胶体探针,测量了聚乙烯颗粒之间的范德华力并与模型计算值进行了比较.在本研究实验条件下,HDPE颗粒间范德华力和LLDPE颗粒间范德华力为9.70～17.77 nN,处于同一数量级,但数值略有差异.聚乙烯颗粒间范德华力与颗粒表面粗糙度及粒径相关,表面粗糙度的影响更大.根据实验结果对范德华力计算公式中的Hamaker常数进行修正,计算得到的范德华力随颗粒间距离变化的趋势与实验结果吻合较好.研究结果可为乙烯聚合流化床反应器中颗粒团聚调控提供基础数据.