高熔体强度聚丙烯的制备及性能表征

采用等规聚丙烯(iPP)为粉料、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为接枝单体、苯乙烯(St)为共聚单体,使用双螺杆挤出机熔融接枝制备无凝胶的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)。傅里叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)的结果表明单体已成功接枝在聚丙烯分子链上。差示扫描量热仪(DSC)的分析结果表明HMSPP结晶温度提高了11.8℃。流变测试结果显示,HMSPP可呈现明显的剪切稀化现象,并具有更长的松弛时间和更低的损耗因子,充分证明了长支链结构的存在。与iPP相比,HMSPP的熔体强度从0.03 N提高到0.37 N,同时其冲击强度、拉伸强度和弯曲模量分别提高了89.1%、17.5%、42.6%。

长链支化高熔体强度聚丙烯的工业化生产

随着近年国内聚烯烃产能不断释放,通用级聚烯烃产品市场竞争力逐年下滑,开发高端化、专用化产品逐渐成为聚烯烃产业发展的方向。在该项目中,通过功能性Ziegler-Natta催化剂在英力士聚合工艺上的使用,成功开发出具有长链结构的高熔体强度聚丙烯产品。产品具有高熔体强度和拉伸应变硬化特性,可用于超临界挤出发泡(EPP)以及模压发泡等领域。与国内外采用的聚合后改性技术和茂金属技术相比,本技术具有综合生产成本低和适合通用工艺装置的特点。通过终端试用与评价,产品满足挤出和模压发泡加工要求,在缓冲包装、轻量化替代等方面具有广阔应用前景。

通过挤出反应制备耐老化的高熔体强度聚丙烯

在引发剂双25作用下,采用聚丙烯(PP)与二乙烯基苯(DVB)进行挤出反应,利用双螺杆挤出机制备耐老化高熔体强度聚丙烯。结果表明,增加反应单体DVB含量、降低双螺杆挤出机的螺杆转速、提高给料速率,均能提高挤出反应产物的熔体强度,同时降低产物的熔体流动速率(MFR),其中,螺杆转速对产物的熔体强度影响较大;当抗氧剂含量为0.3%时,挤出反应可以在双螺杆挤出机中稳定持续地进行;加入的引发剂已经在挤出过程中完全反应,挤出反应产物的氧化诱导期可达到13 min,具有长期稳定性;与原料PP的测量值(480 Pa·s)相比,采用MFR法得到的产物熔体强度(5500 Pa·s)明显提高。

高熔体强度聚丙烯的结构与性能

为了揭示高熔体强度聚丙烯(HMSPP)的结构特征及其对性能的影响,研究了两种商业级长支链型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP)和一种线性聚丙烯(PP)的流变学行为、熔体强度、力学性能,并结合高温凝胶渗透色谱(GPC)与三检测器联用技术探究了HMSPP的基本结构,在此基础上分析了表征PP长链支化结构的方法。结果表明,LCB-HMSPP中存在支化结构,和线性PP相比,LCB-HMSPP有较高的分子量和较宽的分子量分布。LCB-HMSPP具有明显不同于线性PP的流变学特征,与线性PP相比,LCB-HMSPP出现剪切变稀现象,零剪切黏度变大,松弛时间变长,表现出明显的拉伸应变硬化行为,且应变硬化程度与GPC测得的支化程度及熔体强度结果相对应,即应变硬化程度与熔体强度呈正相关。另外,长支链结构对于改善PP的力学性能有积极作用,尤其能够显著提高PP的韧性。

高熔体强度TPEE的制备及流变性能研究

通过添加扩链剂,在螺杆中进行反应挤出,制备吹塑级TPEE,并采用红外光谱分析、差示扫描分析、旋转流变分析、拉伸流变分析对材料的结构、热性能和流变性能进行了表征。在螺杆的高效剪切与混合下,扩链剂与TPEE充分反应,随着扩链剂的添加量提高,样品熔融指数从5.6 g/10 min降至1.7 g/10 min。此外,样品的结晶温度先提高后下降,而熔融温度没有明显变化。旋转流变结果表明,加入扩链剂后,分子内存在明显的支化结构,且随着扩链剂加入量提高,分子量和支化程度逐渐提高。在拉伸流变测试中,当扩链剂量达到0.7时,TPEE有明显的应变硬化,是吹塑级材料的典型特征,而当添加量达到1.5时,熔体强度与Hyt-4275相当,可以替代Hyt-4275材料从而打破国外垄断。

敏化辐照法制备高熔体强度聚丙烯的研究

采用敏化辐照改性法制备了高熔体强度聚丙烯。研究了敏化剂用量、辐照剂量对改性体系的熔体强度、凝胶质量分数的影响 ,并通过IR、DSC对辐照改性体系进行了表征。结果表明 :采用 1,4-丁二醇二丙烯酸酯作为敏化剂 ,添加量在 0 4%～ 1% (质量分数 )范围内 ,辐照剂量为 1kGy左右 。

高熔体强度聚丙烯的制备与表征

高熔体强度聚丙烯(HMSPP)相比于普通聚丙烯具有优越的综合性能,其良好的加工性能使其具有广阔的应用前景,并成为许多国家近年来竞相开发的热点。本文从HMSPP的结构特点、制备方法和性能测试等方面总结了近年来的研究进展,着重介绍了反应器合成长链支化型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP)的方法以及其结构表征,并在总结国内外研究现状的基础上展望了高熔体强度聚丙烯研究的发展前景。

发泡高熔体强度聚丙烯研究进展

高熔体强度聚丙烯具有优异的物理机械性能,其发泡制品拥有广泛的用途。文章综述了制备高熔体强度聚丙烯的制备方法,主要有直接聚合法、辐射接枝交联法、硅烷接枝交联法等。硅烷接枝交联法成本适中、产品质量优异,是目前最有希望的改性技术。综述了发泡高熔体强度聚丙烯材料的应用。

长链支化制备高熔体强度PP的研究

通过长链支化来改性PP ,从而得到高熔体强度的PP。实验以丙烯酸酯类单体为接枝单体 ,过氧化物为引发剂 ,对PP进行了熔融接枝 ,重点考察了二官能团单体的改性情况。实验结果表明 ,二三官能团单体的改性效果较为明显 ;熔体流动速率随单体加入量增加而降低 ,随过氧化物浓度增加而升高 ;拉伸粘度谱图显示有明显的应变硬化现象 ;改性后产物的熔体强度变化明显 ;纯化后的产物经红外、差示扫描量热分析表明接枝反应的发生 ;

高熔体强度聚丙烯的研究进展

概述了高熔体强度聚丙烯(HMSPP)的特点及用途;综述了HMSPP的制备方法和技术难点,着重介绍了直接聚合法、反应挤出法、射线辐照法及共混法4种制备HMSPP的主要方法;阐述了国内外HMSPP的研发、生产及应用现状;相比普通聚丙烯,HMSPP具有独特的拉伸性能、较高的耐热性能和高熔体强度,具有广阔的应用市场;开发制备工艺简单、质量稳定和性价比高的HMSPP新产品是聚丙烯产业的重点发展方向。

高熔体强度聚丙烯的研究进展

综述了国内外采用接枝与交联改性法制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP)的研究进展。分析了目前采用接枝与交联改性PP所存在的问题,指出硅烷接枝交联改性技术的成本适中,产品质量好,是获得HMSPP的最有希望的改性技术。

提高聚乳酸熔体强度的研究进展

主要综述了提高聚乳酸(PLA)熔体强度的4种方法:共聚技术、反应挤出技术、射线辐照技术以及纳米技术。研究表明,共聚技术存在许多问题,例如共聚单体价格很高、反应过程比较难控制等;反应挤出技术目前常用的支化剂主要是包括带有3个或多个官能团的异氰酸酯、酸酐、环氧化合物、有机过氧化合物等,这种方法关键在于支化剂的选取和用量的控制;射线辐照技术目前使用最多的是电子辐射和γ射线,交联剂一般选用含有两个或多个双键的低分子化合物,其中具有丙烯酸类交联助剂最为有效;通过纳米技术制备 PLA 纳米复合材料在剪切流动中表现出流凝性,在拉伸中呈现应力硬化性质,具有高熔体强度,可制备高倍率挤出发泡片材。

高熔体强度聚丙烯的研究开发进展

介绍了近年来国际上研究开发高熔体强度聚丙烯的技术进展,指出这种新型改性树脂由于具备优异的热成型性能,将拥有更广泛的应用领域和更巨大的市场价值。

高熔体强度聚丙烯材料的制备

研究了聚丙烯动态硫化体系及工艺对聚丙烯材料力学性能及熔体强度的影响 ,结果表明 :交联剂、交联助剂、改性剂、喂料速度、加工温度是影响Izod冲击强度和熔体强度的主要因素。

高熔体强度聚丙烯的研究现状与评述

概述了高熔体强度聚丙烯(HMSPP)的特点及用途,综述了HMSPP的制备方法和技术难点,着重介绍了定向聚合法、高能射线辐照法、反应挤出法以及机械共混法等四种的制备方法,并全面介绍了国内外HMSPP的研发、生产及应用现状,最后提出了该领域今后研究的发展方向和需要解决的问题。

^(60)Co-γ辐照改性法制备高熔体强度聚丙烯

以多官能度丙烯酸酯类单体为辐照敏化剂 ,在氮气保护下 ,通过60 Co -γ射线的引发作用 ,将普通线性聚丙烯改性成为具有长支化结构的高熔体强度聚丙烯。研究了辐照敏化剂的官能度数、用量以及辐照的剂量对凝胶含量的影响。通过辐照聚丙烯熔体流动速率和熔体强度的测定 ,可以得出结论 :在氮气氛围中 ,普通聚丙烯树脂加入 1.0%的两官能度辐照敏化剂 ,采用 1kGy剂量的60 Co -γ射线进行辐照 ,可得到较高熔体强度的聚丙烯 ;增塑剂和抗氧剂的加入 ,以及聚丙烯辐照前、后的热处理对辐照聚丙烯熔体强度的提高均有不同程度的促进作用。

反应挤出方法制备高熔体强度聚丙烯

利用反应挤出机通过反应挤出微交联的方法制备出高熔体强度聚丙烯(PP)。考察了反应单体用量、过氧化物用量、反应温度以及螺杆转速对产物熔体强度、熔体流动速率和凝胶含量的影响。结果表明,在100.00份PP中加入1.00份的反应单体二乙烯基苯,以0.04份的过氧化二异丙苯作为引发剂,机筒反应段温度为190℃、螺杆转速为40 r/min时,得到产物的熔体强度最佳,比原料PP的提高10倍,产物中有微量的交联,产物的熔融峰温略有提高,仍然可用普通PP相同的成型方法。

PP/PA66/POE-g-MAH共混体系的熔体强度

将尼龙66(PA66)、普通聚丙烯(PP)、POE-g-MAH共混,改善聚丙烯的熔体强度,应用熔体强度测试仪直接测量了改性PP的熔体强度,并对改性PP的红外光谱及微观形态进行了研究分析。研究结果表明:该方法可以提高聚丙烯的熔体强度,其改性效果与PA66和POE-g-MAH的用量及配比有关。

基于苯乙烯/丙烯酸酯基硅油的高熔体强度聚丙烯的流变性能和发泡性能

以过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂、苯乙烯（St）和丙烯酸酯基硅油（ASO）为接枝单体，制备无凝胶的高熔体强度聚丙烯（HMSPP），考察了St添加量对等规聚丙烯（iPP）流变性能和发泡性能的影响。FTIR表征结果显示，St和ASO成功接枝到iPP上。流变性能测试结果显示，HMSPP在η^＊～ω曲线（η^＊：复数黏度；ω：扫描频率）的低频区出现明显的剪切变稀现象，在G′～ω曲线（G′：储能模量）的低频区出现明显的偏离末端行为，在拉伸过程中拉伸黏度具有明显的应变硬化现象，说明HMSPP中有长支链结构存在。当St和ASO的添加量均为1．0％（w）时，HMSPP的熔体强度从0．051N提高到0．770N，且表现出优良的发泡性能，泡孔密度从7．0×10^6cell/m^3提高到1．3×10^8cell/cm^3。

长支链型高熔体强度聚丙烯流变性能的研究——剪切流变

通过辐照法制备了长支链型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP),采用高级流变扩展系统(ARES)表征了其熔体黏弹性,采用毛细管流变仪研究了其在高剪切速率下的流变行为。讨论了敏化剂用量、超高相对分子质量聚乙烯 (PE-UHMW)对PP熔体黏弹性、流动曲线和黏流活化能的影响。动态剪切流变数据表明,辐照改性制备的LCB- HMSPP具有较好的熔体黏弹性,并且其熔体弹性随敏化剂用量的增加而增强,表现在低频端剪切储能模量明显提高,内耗正切变小,零切黏度增大,特征松弛时间变长;辐照过程中添加极少量PE-UHMW也可提高PP的熔体黏弹性。静态毛细管剪切流变测试表明,线形PP和长支链PP的流动曲线较相似,LCB-HMSPP的黏流活化能较线形PP 有显著提高,其剪切黏度具有较高的温度敏感性。