高流动高抗冲聚丙烯结构与性能研究

高流动高抗冲聚丙烯(hiPP)具有高熔体流动速率、优异的抗冲击性能,以及良好的刚性,适用于家电部件、办公用品和汽车内外饰件等领域,且需求量较大。研究了三种国产高流动hiPP树脂的结晶特性、动态热机械性能、流变性能、相结构和力学性能。实验结果表明,hiPP-1的橡胶相含量最高,分子量分布宽,含有可结晶乙烯链段,低温冲击性能最佳,但模量较低,熔体流动性相对较低;hiPP-3的M_(w)最小,它的橡胶相玻璃化转变温度(T_(g))最高,橡胶相均匀分散且相畴尺寸较小,但低温冲击韧性最低;hiPP-2的橡胶相T_(g)最低,在保持较高熔体流动速率的同时又获得了最佳的刚性和冲击韧性平衡。

增刚成核剂对高熔体流动速率聚丙烯性能的影响

为解决高熔体流动速率(MFR)聚丙烯(PP)材料加工过程中,加工成型周期长而引发的翘曲变形大、光学性能差及外观美感性低等技术问题,将氢调法工艺生产的MFR为75~85 g/10 min的PP和不同厂家生产的成核剂采用熔融共混的方法等比例制备了四种高MFR的PP,分别利用激光粒度仪、差示扫描量热法、透光率雾度测定仪、万能试验机等手段,对比分析了不同粒径的α型成核剂对PP的熔融结晶性能、光学性能、力学性能、热收缩性能的影响。结果表明,成核剂的粒径大小对于PP的光学性能、MFR、横向和纵向收缩有一定影响,其中较小粒径及较窄粒径分布的增刚成核剂能得到雾度良好的PP,蓝相成核剂的加入能使PP获得更好的光学性能优良、额外的色素添加对于PP的力学性能没有影响。

低熔体流动速率高性能PBT复合材料制备工艺技术研究

制备了25%玻纤增强PBT材料,通过添加复配增韧剂及特定加工工艺实现该材料的高强度和低熔体质量流动速率。结果表明,通过两种增韧剂复配及低温弱剪切条件下可实现玻纤增强PBT的高强度和低熔体质量流动速率,实现其重复使用率能达到35%以上。

车用耐光老化抗冲击聚丙烯树脂工业化开发

以工业化生产的聚丙烯(PP)粉料和自制的复配助剂包为原料,利用双螺杆挤出机制备了车用耐光老化高熔体流动速率PP树脂,研究了氙灯加速老化暴晒对PP树脂表面特性影响以及老化前后PP树脂残留挥发性有机物(VOC)的种类和含量。实验结果表明,常规抗冲击PP树脂耐光老化性能较差,加速老化暴晒5周期后,老化降解严重,颜色、外观、光泽度及色牢度等降低明显,残留VOC种类增多,且多为含氧基团类小分子化合物。改性后的PP树脂抗冲击性能和氧化诱导期(OIT)有一定提高,其他常规性能基本无变化,加速老化暴晒5周期后,树脂颜色仅略有变化,色牢度保持在4~5级,残留的VOC种类无明显增多,且无含氧基团类小分子化合物。氙灯加速老化暴晒后改性PP和常规PP中VOC种类和含量均不相同,大多数VOC有毒有害,但改性PP树脂中残留的烃类VOC多由聚合过程中低聚物以及加工过程中降解引起;常规PP的含氧基团类VOC主要由PP树脂在光照过程中氧化降解导致,是引起酸味等刺激性气味的主要原因。首次工业化生产的新牌号PPB-MW30-GH具有优异的耐光老化性能,符合汽车内饰件材料未来绿色环保发展的理念。

氢调法高MFR抗冲击共聚PP K9928H的结构与性能

采用偏光显微镜、旋转流变仪及毛细管流变仪等对用氢调法生产的高熔体流动速率(MFR)抗冲击共聚聚丙烯(PP)K9928H、进口同类PP及用可控流变法生产的PP K9928进行结构性能分析与评价。结果表明:K9928H的MFR接近或略低于进口同类PP,乙烯含量和乙丙橡胶含量高于进口同类PP,综合力学性能较好,外观、色泽正常,加工稳定性好;K9928H的重均分子量和相对分子质量分布(Mw/Mn)与进口同类PP接近,但其Mw/Mn大于K9928。

注塑成型用高熔体流动速率LLDPE的生产与应用

在线型低密度聚乙烯(LLDPE)装置上采用气相法生产工艺,以1-丁烯为共聚单体,生产注塑成型用高熔体流动速率(MFR)LLDPE DNDA 8320。DNDA 8320的MFR为15.0~25.0 g/10 min,密度为0.921~0.927 g/cm^3,拉伸屈服应力≥7 MPa,断裂标称应变≥80%。与采用相同工艺生产的注塑成型专用高密度聚乙烯DMDA 8008相比,DNDA 8320的密度低、MFR高,加工流动性好。采用DNDA 8320注塑成型周转箱,力学性能均满足行业标准和用户要求。

茂金属聚乙烯/高流动性聚丙烯流变行为研究

为改善高流动性聚丙烯(HF-PP)的性能,采用茂金属乙烯-己烯共聚物(mEHC)和茂金属乙烯-丁烯-己烯三元共聚物(mEBHC)进行改性,通过熔融共混法制得mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物。研究了mEHC和mEBHC对HF-PP熔体流动速率和流变行为的影响。结果表明,mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物的非牛顿指数小于1;随着共混物中mEHC和mEBHC含量的增加,共混物的熔体流动速率下降,表观黏度逐渐升高;mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP比纯HF-PP具有更强的黏温敏感性。

高密度聚乙烯共混物的抗冲击强度与熔体流动速率

制备了4种高密度聚乙烯(HDPE)HDPE 8916/5000S、HDPE 9641/5000S、HDPE 5306/5000S和HDPE 8916/6003T共混物,并测试其缺口冲击强度σin和熔体流动速率(MFR),探讨了两者之间的关系。结果表明,随着MFR的增加,缺口冲击强度逐渐下降,两者之间符合指数衰减规律。而其中HDPE 5306/HDPE5000S的σin-MFR曲线与坐标轴之间包围的面积最大,比其它3种共混物更容易实现同时满足冲击强度和流动性的要求。文中还对HDPE 5306/HDPE5000S共混物用乙烯-辛烯共高聚物(POE)进行增韧改性。结果表明,当HDPE 5306/HDPE5000S/POE的质量比为28.5/66.5/5时,缺口冲击强度达到42.88 kJ/m2,高于HDPE 5306/HDPE5000S(30/70,质量比,下同)时的28.16 kJ/m2,而POE增韧后共混物的MFR为2.64 g/10min(230℃,2.16kg),比HDPE 5306/HDPE5000S(30/70)时的MFR值2.55g/10min(230℃,2.16kg)高。

高刚性高韧性PE-HD/E-TMB共混物的性能

用自制增韧母料(E-TMB)与高密度聚乙烯(PE-HD)热机械共混制得PE-HD/E-TMB共混物,研究了E-TMB中基体树脂和丁苯弹性体质量比(H/E)对共混物力学性能、熔体流动速率(MFR)和热稳定性能的影响。结果表明,当PE-HD/E-TMB共混物中丁苯弹性体的质量分数为6.3%时,E-TMB使PE-HD在保持优良刚性的同时,韧性大幅度提高。E-TMB中H/E的不同对共混物力学性能的影响不大;共混物的MFR随E-TMB中H/E的减小而逐渐增大;共混物的热分解温度均比纯PE-HD高11.4℃以上,且随E-TMB中H/E的减小而逐渐增大。

以复配SAN树脂制备高流动型ABS树脂的研究

以通用型苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)与高流动型SAN掺混得到复配SAN树脂,通过与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)接枝粉料及各种助剂掺混造粒制备得到高流动型ABS树脂,分别考察了高流动型SAN含量、橡胶含量、润滑剂用量及挤出机各段温度等对所制备ABS树脂性能的影响,获得了制备高流动型ABS树脂的最佳条件。

PC/HBPS共混改性的研究

采用过渡金属催化原子转移自由基聚合反应的方法,合成了高支化聚苯乙烯(HBPS) ;研究了聚碳酸酯(PC) /HBPS共混物的流动性能、力学性能、热性能及其相态结构。结果表明:在基体PC中加入质量分数不高于2 %的HBPS后,共混物的熔体质量流动速率增加,流动性能明显改善,其冲击强度、拉伸强度、拉伸弹性模量和玻璃化转变温度等性能基本保持不变。

聚乙烯大中空吹塑专用树脂的开发与性能研究

使用自主研发的Ti系催化剂,采用德国Basell公司Hostalen淤浆工艺,以1-丁烯和乙烯为原料,开发大中空容吹塑专用料FHM8255A。该产品熔体流动速率3.0~3.5g·(10min)^(-1)(190℃/21.6kg),密度0.949~0.952 g·cm^(-1),拉伸屈服应力26~28 MPa,断裂应变大于700%。通过加工测试,该产品的高低温堆码测试、不同跌落测试均达到业内优秀水准。形成了整套的大中空容器专用料的生产技术,使最终生产的大中空容器聚乙烯专用料满足市场的需求。

高密度聚乙烯物性的控制

叙述了高密度聚乙烯物性的控制原理及影响高密度聚乙烯物性的因素 ,指出在生产中聚合物的熔体流动速率、密度和非牛顿指数在工艺控制方面的重要性及其实际操作方法。

交变磁场控制的高效MAG焊接试验

为进一步提高MAG焊接效率,测试了在焊接电流为400～600A,焊丝干伸长为20～40mm内焊接的焊丝熔化速率,得出焊丝熔化速率最高可达到24kg/h,相比于常规MAG焊接的10kg/h,将焊接效率提高了一倍以上,通过统计回归分析得到高效焊接焊丝熔化速率的定量计算公式,并对高效焊接参数下出现熔滴旋转射流过渡的原因进行了分析,采用外加交变磁场解决了旋转射流过渡时熔滴过渡不稳定和飞溅大的问题.通过试验发现外加300Hz的交变磁场改善了熔滴过渡稳定性,焊接飞溅显著减小,同时焊缝熔深增大,熔宽减小,消除了旋转射流过渡焊缝漫溢现象,从而实现了高效MAG焊接.

HDPE管材专用树脂的开发

研究了高密度聚乙烯(HDPE)树脂的反应工艺条件与产品物性的对应关系,通过分析反应压力、反应温度、共聚单体和停留时间对产品性能的影响,确定了生产HDPE管材专用料YEM4803T的工艺参数,工业化生产了YEM4803T产品,对该产品进行了物性测试和加工应用试验。结果表明,YEM4803T加工流动性能和物理性能优良。

一步法硅烷接枝交联改性均聚型聚丙烯的研究

通过反应挤出法一步实现均聚型聚丙烯的硅烷接枝和交联，制备出具有部分交联结构的高熔体强度聚丙烯。通过熔体强度、熔体黏度测试和熔体流动速率（MFR）、凝胶含量的变化研究了试剂体系对接枝交联改性的作用。结果显示，改性PP的MFR可降低至0．5g／10min以下，熔体强度提高4．1倍，熔体剪切黏度提高1．707倍；加入的助剂体系中的各个组分都是有效和必要的，而且体系各个组分之间有相互协同作用；改性配方中各个组分的用量比显著影响改性PP的熔体流动速率和凝胶含量，当引发剂、接枝单体、接枝助剂的用量比为（0．36～0．54）：1：0．38时，可以获得最佳的改性效果。

高抗冲中熔体流动速率聚丙烯的结构与性能

分析了市场上4个典型高抗冲中熔体流动速率聚丙烯的结构与性能,并研究了其力学性能。结果表明:试样1的简支梁缺口冲击强度为53 kJ/m^2,弯曲模量达到933 MPa,刚韧平衡性最好;试样2与试样3的韧性较差;试样4的乙丙橡胶相含量最高,导致其熔融和结晶温度最低,低温区的玻璃化转变温度最低,聚丙烯基体相和橡胶相粒子的界面黏结力最强等,使试样4的冲击强度最高,但弯曲模量不足,需要维持其高韧性的同时改善刚性。

高密度聚乙烯二元共混物的流变行为

测试了3种高密度聚乙烯(HDPE)二元共混物的低熔体流动速率(MFR)、表观黏度曲线、储能模量和损耗模量。结果表明,随着低MFR组分含量x的增加,共混物的MFR逐渐下降。可用指数衰减函数拟合共混物的MFR-含量x关系曲线。当低MFR组分含量x增加时,3种共混物发生剪切变稀的角频率减小,同一角频率下黏度值逐渐增大。通过非线性拟合Maxwell模型的方法获得共混物HDPE 9641/5000S的松弛时间谱。在同一松弛模量下,HDPE 9641/5000S(10/90,质量比)和HDPE 5000S松弛时间最长,HDPE 9641/5000S(50/50,质量比)居中,HDPE 9641最短。随着HDPE5000S在共混物中含量的增加,松弛时间谱曲线以短时区为轴心逆时针旋转,向长时区偏移。

高流动抗冲击共聚聚丙烯K9928的工业生产

通过分析高流动抗冲击共聚聚丙烯(PP)专用树脂的应用要求,确定PP K9928的乙烯质量分数需达到9.5%～11.5%,其橡胶相的乙烯质量分数需达到52.2%～56.3%。采用红外分析、升温淋洗分级、差示扫描量热法、凝胶渗透色谱法等分析了K9928的橡胶相含量、化学组成、熔融和结晶、长链立构规整性、相对分子质量及其分布等。结果表明:K9928的乙烯质量分数较高,达10.4%;丙烯高立构规整长序列含量较高,乙烯序列分布较为均匀;产品兼具良好的刚性和韧性。

汽车内饰用聚丙烯复合材料制备与性能

以聚丙烯(PP)树脂为基体,加入各助剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制得复合材料。考查不同乙烯–辛烯热塑性弹性体(POE)、抗氧剂、硅氧烷母粒、多孔吸附剂及萃取剂对PP复合材料力学性能、散分性能、热氧老化等性能的影响,制备得到同时具备高流动、高弹性模量和高韧性的“三高”材料,其还兼有优异的低散发性和长效抗老化性,符合汽车内饰用材料标准,特别适用于大面积薄壁制件上。结果显示,所得PP复合材料熔体流动速率达到32.7 g/10 min,拉伸强度21.6 MPa,弯曲弹性模量2265.6 MPa,悬臂梁缺口冲击为36.0 kJ/m2,气味强度等级为2.5级,挥发性苯类和醛类小分子物质均很低,雾化值只有0.72 mg,同时100℃下加热1000 h条件下,复合材料的热氧老化性能优异,拉伸强度保持率和悬臂梁缺口冲击强度保持率均远高于企业标准要求的75%的保持率。