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。

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。

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。

^(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。

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。

高熔体强度聚丙烯的研究进展

综述了国内外高熔体强度聚丙烯的研究进展 ,论述了高熔体强度聚丙烯的一些制备及其表征方法 ,并阐述了影响高熔体强度聚丙烯制备。

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。

高熔体强度聚丙烯的发泡性能研究

通过反应挤出法对聚丙烯（PP）进行硅烷接枝交联改性获得高熔体强度PP（HMSPP），并对HMSPP的发泡性能及影响因素进行了研究。结果表明，HMSPP具有良好的发泡性能，可以制备出高质量泡沫材料；随着HMSPP的熔体流动速率的降低，泡沫材料的密度和泡孔平均直径降低；随着HMSPP用量减少，HMSPP／PP泡沫材料的泡孔平均直径和密度增大，泡孔尺寸及分布的不均匀程度增加；发泡条件对泡沫结构具有一定的影响，最佳的发泡温度为185～190℃，螺杆转速为40～100r／min；随着口模厚度的增加，泡孔平均直径增加，材料密度下降，而材料内外层泡孔直径不均匀性增加.

反应挤出法制备高熔体强度聚丙烯的研究

采用不饱和硅烷为接枝单体,不饱和烯烃为交联助剂,在双螺杆挤出机上一步法实现了均聚型聚丙烯(PP)的接枝交联,制得了高熔体强度PP。结果表明,接枝单体、交联助剂、引发剂均显著地影响PP的熔体流动性能。在硅烷和交联助剂共存的条件下,PP的熔体流动性能随引发剂过氧化苯甲酰(BPO)用量的增加而下降。交联助剂起到稳定大分子自由基的作用,增加了硅烷的接枝效率和接枝速率;并指出硅烷接枝交联法是目前制备高熔体强度PP方法中最有希望实现工业化生产的技术。

高熔体指数LDPE对色母粒流变性能影响

研究了MI为20、40、80 g/10 min 3种LDPE对色母粒MI和流变性能的影响,分析了色母粒MI、流变性能与着色力、分散性的关系。结果表明:3种LDPE含量相同,其MI越高色母粒加工流动性能越好。色母粒着色力和分散性随高熔指LDPE含量增加而增加,然后下降。3种LDPE相比,MI为40 g/10 min的LDPE更适合,其制备的色母粒着色力和分散性最好。当其含量为42%时,色母粒着色力和分散性最好。

辐照法制备高熔体强度聚丙烯的研究进展

通过辐照法制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP)具有操作简便、快捷、效率高、无污染、节能环保、性能稳定等特点。HMSPP与通用聚丙烯(PP)相比具有更高的熔体强度、更宽的加工温度范围以及更优秀的力学性能,因此聚丙烯的应用范围得到拓展,应用前景更加广阔。文中通过比较不同射线辐照制备HMSPP的方法的优缺点和熔体强度的表征方法两方面综述了近年来国内外辐照法制备高熔体强度聚丙烯的研究进展以及发展前景。

高熔体强度聚丙烯结晶行为及其发泡性能

在双螺杆挤出机上采用一步硅烷接枝交联法制得了高熔体强度聚丙烯,采用DSC、偏光显微镜研究高熔体强度聚丙烯的结晶行为、结晶结构和结晶形态。研究结果表明:高熔体强度聚丙烯的结晶温度明显增加,硅烷接枝交联促进了聚丙烯的异相成核,使晶粒细化,高熔体强度聚丙烯的发泡效果明显优于普通PP。

无卤阻燃高熔体强度聚丙烯的开发

使用无卤膨胀阻燃剂IFRBrici对E02ES进行共混改性得到无卤型阻燃高熔体强度聚丙烯(IFRE02ES),采用燃烧性能测试、锥形量热仪、SEM和熔体强度测试对IFRE02ES的燃烧性能和发泡性能进行评价。实验结果表明,随IFRBrici添加量的增加,IFRE02ES的燃烧性能提高,IFRBrici添加量为25%(w)的IFRE02ES02的极限氧指数为35.5%。阻燃剂添加量越高,IFRE02ES的熔体强度越低。IFRE02ES02的熔体强度虽低于E02ES,但仍高于普通聚丙烯,即发泡性能优于通用聚丙烯。IFRE02ES02在被点燃后快速形成致密炭层隔绝熄灭火焰,燃烧危险性大大降低。使用IFRE02ES02制备的无卤阻燃聚丙烯发泡材料IFREPP15A的泡孔结构均匀完整,孔壁无明显破损,UL 94泡沫塑料水平燃烧测试达HF-1级,力学性能和保温性能与未阻燃改性聚丙烯发泡材料接近,是一种阻燃性能优良的低密度轻量化材料。

发泡用高熔体强度聚丙烯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在同向双螺杆挤出机上对聚丙烯(PP)进行硅烷交联,制备了高熔体强度聚丙烯(HMSPP),然后制得高发泡倍率的PP制品。实验对改性PP的熔体强度、力学性能、热性能和发泡性能进行了表征。结果表明:自制HMSPP的熔体强度是纯PP的5.01倍,力学性能和耐热性与纯PP相比均有较大提高,可用于成型高发泡倍率制品。

原材料对硅烷接枝交联高熔体强度聚丙烯流动性能影响的研究

采用不饱和硅烷为接枝单体,不饱和烯烃为共单体,在双螺杆挤出机上实现均聚型聚丙烯的接枝交联,制得了高熔体强度聚丙烯。实验通过熔体指数(MFR)和凝胶含量的变化研究原材料对改性PP的影响。结果显示,体系中的试剂均严重影响材料的熔体流动性能。在硅烷和共单体共存的条件下,材料的熔体流动性能随引发剂A含量的增加而下降。共单体起到稳定大分子自由基的作用,增加了硅烷的接枝效率和接枝速率,共单体与硅烷最佳摩尔比为1∶1。改性后材料的耐热性、力学性能等均有较大提高。