高流动抗冲共聚聚丙烯微观结构对其力学与光学性能的影响

利用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、偏光显微镜等分析仪器对3种高流动抗冲共聚聚丙烯(HFIPP)的力学、光学性能进行了表征及测试,探究了其微观结构与力学、光学性能之间的关联。结果 表明:HFIPP抗冲击强度随橡胶相含量(质量分数,下同)的增加而增大,HFIPP-1的橡胶相含量仅比HFIPP-2高1.78个百分点,但HFIPP-1的常温抗冲击强度比HFIPP-2的增大了约17%;提高橡胶相的相对分子质量能够弥补其含量降低对HFIPP抗冲击强度的负面影响;在HFIPP生产时加入的成核剂,能够细化晶粒尺寸,提高结晶度,进而提高HFIPP的刚性;橡胶相以颗粒的形态分散在HFIPP中,且橡胶相中的乙烯质量分数越低,橡胶相粒径越小,HFIPP光泽度越高。

高流动高刚抗冲共聚聚丙烯聚合工艺与结构和性能关系研究

采用两步法在Spheripol聚丙烯中试装置进行高流动高刚抗冲共聚聚丙烯中试开发,获得三种刚韧平衡的中试产品。对产品进行力学性能、乙烯含量、橡胶相含量、DSC测试,采用偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)对结晶及脆断面形貌进行观察。结果表明:提高产品中乙烯含量、降低气相反应器中气相比和氢气/乙烯比、提高橡胶相的分子量、细化橡胶相尺寸、改善橡胶相的分散性,均有利于提高产品的冲击强度。降低橡胶相含量、细化球晶尺寸、提高产品结晶度,尤其是均聚部分的结晶度有利于提高产品刚性。降低中试气相比,将产品的乙烯含量控制在4.5%左右,橡胶相含量为9.5%左右,橡胶相尺寸为0.5μm左右,可获得刚韧平衡的高流动高刚抗冲共聚聚丙烯产品。

高流动抗冲共聚聚丙烯相结构的流变学

将核磁序列分析法、傅里叶变换红外光谱法与聚合物流变学方法相结合,研究了典型的高流动抗冲共聚聚丙烯的相结构。结果表明:高流动抗冲共聚聚丙烯K9928和K7726H的乙烯-丙烯无规共聚物的结构非常接近;乙烯总含量不同导致乙烯-丙烯无规共聚物含量的差异,以及乙烯-丙烯嵌段共聚物含量和结构的差异;K9928和K7726H属于具有低共熔温度的共聚物,利用时温叠加原理流变学黏弹性评价方法可知,K9928的相分离温度较K7726H低,相同温度下,K9928较K7726H的相分离现象显著。

高刚抗冲共聚聚丙烯K7010的开发

采用Horizone工艺生产了高刚抗冲共聚聚丙烯K7010。通过对比分析催化剂体系、熔体流动速率(MFR)控制方法、乙烯和橡胶含量的控制方法,确定了生产工艺条件。将均聚部分的MFR控制在15~20 g/10 min,总MFR控制在10 g/10 min,总乙烯质量分数为4.5%,橡胶相质量分数为12.5%,橡胶相中乙烯质量分数为38%,K7010获得了优异的刚韧平衡性,与进口产品相比,弯曲模量和简支梁缺口冲击强度均大幅提高,弯曲模量提高了13%,常温简支梁缺口冲击强度提高了37%,其他指标也达到进口同类产品水平。

高流动抗冲共聚聚丙烯开发

利用自制Zigler-Natta/茂金属复合催化剂,通过氢调法在75kg/h Spheripol Ⅱ聚丙烯中试装置上进行了高流动抗冲共聚聚丙烯试验,制备的产品熔体流动速率、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度分别在30g/10min、1000MPa、40k J/m^2左右,产品具有良好的流动性、刚性韧性平衡。通过聚合工艺参数的稳定控制,产品性能稳定。

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。

氢调法高流动抗冲击共聚聚丙烯K9928H加工性能分析

从常规物性、流变性、加工稳定性等几个方面,对Innovene气相工艺氢调法生产的K9928H、降解法生产的K9928进行对比分析,结果表明:K9928H密度、常温冲击性、维卡软化点与K9928相接近,刚性、耐热性、加工性及外观颜色优于K9928,且气味低于K9928,但低温冲击性及光泽度略低于K9928。

高流动抗冲共聚聚丙烯专用料的结构与性能分析

采用核磁共振、动态力学分析、差示扫描量热、流变性能等测试方法对国内外几种高流动抗冲共聚聚丙烯的力学性能与加工性能进行了分析。结果表明,1#样品具有较高的乙烯含量,等规度较高,二甲苯可溶物较低,均聚相与共聚相具有较好的相容性,具有最好的综合力学性能。3#样品的PE结点含量和乙烯含量均较高,因而具有最高的冲击强度。4#、5#样品具有较宽的相对分子质量分布,在高剪切速率下具有较好的加工性能。高流动抗冲共聚聚丙烯专用树脂中应含有较多的乙丙橡胶链段,均聚相要具有较高的等规指数,两相相容性要好,且相对分子质量分布要稍宽,这样才能具有良好的加工性能,同时可以提高成型制品的尺寸稳定性。

高流动高刚抗冲聚丙烯结构与性能研究

采用二甲苯可溶物含量测定、TREF分级、凝胶渗透色谱、高压毛细管流变、扫描电子显微镜等分析手段,对两种不同性能的高流动高刚抗冲共聚聚丙烯进行结构分析。结果表明,提高橡胶相含量和橡胶相分子量、降低橡胶相尺寸、提高橡胶相的分散程度均有利于产品冲击强度的提高;提高共聚聚丙烯中均聚部分的等规指数可以提高产品的弯曲模量。

高流动性抗冲共聚聚丙烯树脂的开发

采用流变改性工艺生产高流动性抗冲共聚聚丙烯树脂,通过研究母料添加量、乙烯含量、加工温度等因素对树脂性能的影响,实现对流变改性工艺的有效控制,获得流动性和抗冲击性能优异的高流动性抗冲共聚聚丙烯。

高流动性抗冲共聚聚丙烯热性能与动态力学性能分析

利用差示扫描量热仪、热重分析仪、动态力学分析仪分别对3种牌号(HHP10、AP03B、K7726)的高熔体流动速率抗冲共聚聚丙烯(IPC)的热性能、动态力学性能等进行了分析。结果表明,HHP10的半峰宽较AP03B和K7726小,结晶速率大且立构缺陷分子较多,但氧化诱导时间明显比AP03B、K7726短;K7726的耐热性能优于HHP10和AP03B;AP03B的玻璃化转变温度最高,冲击强度也最大,K7726中聚丙烯基体与乙丙橡胶的相容性相对最好;HHP10的储能模量最大,刚性最好。

高流动抗冲共聚聚丙烯的结构与性能

对国内外3种高流动抗冲共聚聚丙烯的相对分子质量分布、乙烯含量、力学性能、热性能和流变性能进行表征与分析。结果表明:PP1相对分子质量分布较窄,乙烯含量较低,其弯曲模量、拉伸强度和冲击强度分别达到1627 MPa,29.0 MPa,6.2 kJ/m^(2),表现出更为优良的刚韧平衡性;PP3由于乙烯含量较高,所以刚性明显不足;PP1的半结晶时间最短,为0.83 s,可有效缩短制品的成型周期,提高生产效率;PP3由于相对分子质量大,相对分子质量分布较宽,分子链的缠结程度更大,因此,结晶能力最弱;3种高流动抗冲共聚聚丙烯的加工流变性能基本一致,可在相同加工工艺条件下加工成型。

高流动抗冲聚丙烯的研究与开发

采用Unipol低压气相流化床工艺技术,新型催化剂结合氢调法开发生产了高流动抗冲聚丙烯LC7749-35N,分析了其结构、力学性能并与国内外同类产品进行了对比。结果表明,各项性能达到指标要求,满足客户使用要求。

汽车用高流动性共聚聚丙烯的结构与性能

采用溶剂萃取分离的方法将汽车用高流动性共聚聚丙烯分成以乙丙橡胶为主要成分的可溶物和以等规聚丙烯为主的不溶物2个级分。用红外光谱、核磁共振碳谱、凝胶渗透色谱、偏光显微镜、原子力显微镜等测试手段,分析研究了各级分的链结构、聚集态结构、相态结构等,并与国外试样进行比较。结果表明开发的汽车用高流动性共聚聚丙烯中乙烯含量、橡胶含量以及橡胶中乙烯含量均较高,且乙烯在分子链上的分布均匀、合理,有效地提高了产品的抗冲击性能;不溶物立构规整性好、结晶度高,保持了材料的良好刚性。

可控流变制备高流动抗冲共聚聚丙烯的研究

以过氧化物2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化物己烷(DTBPH)作为聚丙烯降解剂,利用可控流变技术将低熔抗冲共聚聚丙烯2500H制备成高流动抗冲共聚聚丙烯,研究了DTBPH对产品流动性能、熔融结晶性能、相态结构及力学性能的影响。结果表明:可控流变能够显著提高聚丙烯熔融指数,而熔融结晶温度、橡胶相、拉伸强度、弯曲模量变化不大,当DTBPH含量达到500 mg/L后,抗冲聚丙烯综合性能呈现平台趋势。

磷酸金属盐类成核剂调控制备高流动抗冲共聚聚丙烯的研究

考察了金属盐类成核剂TD-531和NA-11对煤基高流动抗冲聚丙烯K7760H的结晶性能、力学性能及熔融指数等的影响。结果表明,成核剂NA-11和TD-531的引入均可以有效促进K7760H的结晶过程,且低浓度下成核效果更加明显;添加250μg/g成核剂TD-531和NA-11时,成核聚丙烯体系的结晶温度分别从空白聚丙烯的121.6℃提升至129.8℃和125.3℃。2种成核剂均可有效改善聚丙烯K7760H的拉伸强度且提升效果相当,而TD-531对弯曲模量的提升效果明显优于NA-11;但2种成核剂均使聚丙烯的冲击强度略有下降。添加成核剂使聚丙烯K7760H的熔融指数略有提高,表明成核剂对聚丙烯的流动性有一定提升作用。

基于功能催化剂体系技术制备高橡胶含量抗冲共聚聚丙烯

利用Ziegler-Natta催化剂与非共轭α,ω-双烯烃功能助剂组成的功能催化剂体系,在工业装置上实现了高橡胶含量抗冲共聚聚丙烯(hiPP)的生产,并利用FTIR,^(13)C NMR,DSC,SEM,GPC等方法对高橡胶含量hiPP的形态、链结构及性能等进行了研究。试验结果表明,工业聚合所得hiPP的总乙烯含量为16.5%(w),橡胶含量为45%(w),颗粒形态良好,不黏连,流动性好,乙丙无规共聚物(EPR)呈分散相,平均相畴尺寸为1.0~1.5μm,EPR的玻璃化转变温度低于-30℃;该hiPP的力学性能符合热塑性弹性体范畴,弯曲模量低于500 MPa,邵氏硬度(D)低于50。虽然橡胶含量高,但由于具有长链支化结构,高橡胶含量hiPP显示强剪切变稀效应,流变行为类似高熔体强度聚丙烯,具有高流动稳定性和良好的加工性能。

苯甲酸盐类成核剂改性煤基高流动抗冲共聚聚丙烯的研究

研究了苯甲酸盐类成核剂NA-1和NA-2对煤基高流动抗冲共聚聚丙烯K7726H的结晶性能、力学性能及熔体流动速率等的影响。结果表明:两种成核剂均可提高K7726H的结晶性能,NA-1和NA-2质量分数为2.0×10^(-3)时,结晶温度从纯聚丙烯的124.2℃分别提升至131.4,129.2℃,结晶度从43.2%分别提升至50.3%,49.9%;两种成核剂均可提高K7726H的拉伸强度、弯曲模量,但成核剂NA-1可提升其冲击强度,而NA-2使其冲击强度略有降低;不同成核剂的引入对K7726H的熔体流动速率影响不大,即成核剂的引入不需要调整聚丙烯的加工工艺。

包装用的高流动性聚丙烯无规共聚物

据“www．ptonline．com”报道，在比利时Mechelen的北欧化工公司聚合物N．V．，介绍了由成核剂改性无规共聚聚丙烯制备的薄壁包装用品，如储存箱和光碟外壳。这种成核剂改性无规共聚聚丙烯的熔体流动速率为110g／10min。与70MFR聚丙烯相比，该聚丙烯的刚度和冲击强度与70MFR聚丙烯的相似，但熔融温度降低了20℃（36F），从而使产品成型周期时间缩短了20％。

高流动抗冲聚丙烯2240S及对比牌号结构与性能

考察了以煤为原料生产的高流动抗冲聚丙烯2240S与其对比牌号石油基聚丙烯YP和AR偏光显微镜的结晶形貌、液氮淬断样品断口形貌、热力学性能和基本物理性能等。结果表明,三种样品综合性能相当,均能满足下游加工应用客户和改性应用客户需求,但存在一定差异。2240S刚性好,弯曲弹性模量达到1 239 MPa,但韧性略低,常温冲击强度7.0 k J/m^2,需要合理控制乙丙橡胶相的含量,分布及形态,提高产品冲击性能;YP刚性低,弯曲弹性模量达到1 091 MPa,但韧性最好,常温冲击强度11.0 k J/m^2,需降低乙烯和乙丙橡胶相含量,优化产品分子结构,提高产品刚性;AR达到刚韧平衡,弯曲弹性模量为1 175 MPa,常温冲击强度7.9 k J/m^2,乙丙橡胶相粒子大小和分布均匀、综合性能最佳。