Q67.
聚乙烯之合成法依聚合壓力之不同而有多種方法，何種製法中所得之PE塑膠，密度最高且硬度之相對值最大？
化工 · 丙級 · 工業化學 · Q67
難易度分析
4 / 5
本題要求考生能精確區分多種聚乙烯合成製法，並對比其產物的物理特性。由於選項中包含多種能產生高密度聚乙烯的製程，考生必須掌握各製法在分子鏈線性度上的微小差異，而非僅憑基礎概念即可作答。
正確答案：①齊格勒法（Ziegler Process）
① 齊格勒法（Ziegler Process）:齊格勒法使用 Ziegler-Natta 觸媒（TiCl₄/Al(C₂H₅)₃）在低壓（1~10 atm）與低溫（50~75°C）下進行配位聚合，生成高度線性分子鏈的 HDPE，分子鏈排列緊密，密度可達 0.941~0.965 g/cm³，為所有 PE 製法中密度與硬度最高者。
錯誤選項解析
- ② 標準石油法（Standard Oil Process）:標準石油法屬於較早期的聚合工藝，主要生產中密度聚乙烯（MDPE），其分子鏈分支程度介於 LDPE 與 HDPE 之間，密度約 0.926~0.940 g/cm³，並非密度最高的製法。
- ③ 飛利浦法（Phillips Process）:飛利浦法採用 Cr₂O₃/矽鋁觸媒在中壓條件下聚合，雖也能生產 HDPE，但其產品密度通常略低於齊格勒法，約為 0.940~0.955 g/cm³，硬度相對值也較小。
- ④ ICI 法（Imperial Chemical Industries Process）:ICI 法使用自由基聚合在高壓（1000~3000 atm）與高溫（100~300°C）下反應，生成大量短鏈與長鏈分支的 LDPE，密度僅 0.910~0.940 g/cm³，為密度最低的 PE 製法。
Learning Tip
"本題核心考點為聚合壓力與 PE 密度的關係。低壓配位聚合（齊格勒法、飛利浦法）生成線性 HDPE，高壓自由基聚合（ICI 法）生成分支型 LDPE。常考陷阱在於混淆「高壓＝高密度」的錯誤直覺，實際上壓力越高，自由基反應越活躍，分支越多，密度反而越低。實務上需牢記：齊格勒法 → HDPE（高密度），ICI 法 → LDPE（低密度）。"
學員答題分佈
①齊格勒法（Ziegler Process）0%
②標準石油法（Standard Oil Process）0%
③飛利浦法（Phillips Process）0%
④ICI 法（Imperial Chemical Industries Process）0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！