无规共聚透明聚丙烯的研发

研究了不同成核剂种类和用量对无规共聚聚丙烯(PP)RP210M透明性的影响。通过优化复合助剂配方,成功工业化生产了无规共聚透明PP产品(PP-E800),综合性能好于对标产品。

山梨醇类成核剂改性聚丙烯及其共聚物的结晶行为与性能

基于聚丙烯(PP)均聚物和不同乙烯含量的PP共聚物,系统地研究了山梨醇类成核剂含量和乙烯单元含量对PP的结晶动力学、结晶结构、结晶形貌、透明性和力学性能的影响,并通过流变行为分析了成核剂在降温过程中的自组装行为。结果表明,PP的结晶、透明性和力学性能依赖于成核剂含量和乙烯单元含量。当成核剂含量增加到0.1%(质量分数)时,显著加快PP均聚物和共聚物的结晶速率,提高结晶度,提高材料的刚性。然而,乙烯单元含量的增加使PP的结晶速率减慢,降低结晶度,降低材料的刚性。乙烯单元和成核剂的加入都促进PPγ晶的形成,而且γ晶的相对含量随乙烯单元和成核剂含量的增加而增加。增加乙烯单元和成核剂含量也提高PP的透明性。

透明成核剂对无规共聚聚丙烯性能的影响

为了满足市场需求,中韩(武汉)石油化工有限公司(简称“中韩石化”)在STPP装置开发了透明聚丙烯(PP)。研究了透明成核剂NA1及NA2对无规共聚PP性能的影响。结果表明,加入透明成核剂,无规共聚PP的透明性能、力学性能、耐热性能及结晶性能均得到改善。当透明成核剂含量在0.15%~0.2%时,NA1对无规共聚PP透明性能的改善作用优于NA2;当透明成核剂含量在0.25%时,NA2对无规共聚PP透明性能的改善作用优于NA1。此外,NA2对无规共聚PP的结晶性能及黄色指数的改善作用均优于NA1。

脱氢枞酸型聚丙烯成核剂的研究

从歧化松香中分离脱氢枞酸 ,将它制备成成核剂后与聚丙烯共混 ,对得到的样品进行了力学性能、透光率和结晶温度的测试 ,以及晶型和晶体形态的研究。

PP复合成核剂的研究进展

综述了用于丙烯聚合的α成核剂(山梨醇衍生物类、有机磷酸盐类、松香类等)和β成核剂复合化的研究进展。成核剂的复合化主要是现有成核剂通过化学改性实现多功能化、不同成核剂之间的相互协同以及成核剂与其他助剂的协同。

成核剂对增韧聚丙烯力学性能的影响

主要研究成核剂种类及用量对乙烯 -辛烯共聚物 (POE)增韧聚丙烯 (PP)力学性能的影响。研究表明 :随着成核剂NA1的加入 ,PP/POE共混物的透明性、冲击强度、弯曲强度、拉伸屈服强度均明显提高 ,研制的改性PP的透明性、韧性和刚性得到了平衡。

不同成核剂成核聚丙烯的结晶行为与力学性能

制备了6种成核剂成核聚丙烯(PP)母料,研究了成核母料和成核母料/PP的结晶、熔融行为、力学性能和透明性等物理性能。不同成核剂在成核母料和成核母料/PP中对PP的结晶与熔融行为以及力学性能有不同的作用,观察到成核剂A成核PP具有较高的结晶温度与综合性能,而成核剂B成核PP的透明性较好。

纳米SiO2及硅溶胶成核剂对透明聚丙烯结构与性能的影响

利用偏光显微镜、光电雾度仪、差热分析(DSC)及力学性能测试分别考察了成核剂纳米SiO2(Nano-SiO2)和硅溶胶(Si sols)对均聚聚丙烯(PP)透明性、结晶性能及力学性能的影响。研究结果表明,由于在PP基体中有更好的分散性,在相同添加量下,硅溶胶的异相成核效果比纳米SiO2明显。在成核剂质量分数达到0.15%时,PP材料的透明性最好;在成核剂加入量为0.05%时,PP材料的冲击强度及拉伸强度均达到最大值。

聚丙烯透明成核剂研究进展

概述了聚丙烯用传统透明成核剂的种类和发展(包括木糖醇缩醛的开发、成核剂的超细化、功能化、超临界输运和多种成核剂的复配)。另外介绍了几种新型聚丙烯用透明成核剂——松香酸类、酰胺型、二环二羧酸及其盐和酰亚胺型成核剂。松香酸类成核剂主要有脱氢枞酸、松香酸盐、松香酸及其盐的混合物、脱氢枞酸及其盐的共晶体和松香酰胺,硬脂酸钙和线形低密度聚乙烯与松香酸类成核剂有协同效应。对于酰胺型透明成核剂,成核剂的化学结构(取代基类型、酰胺基团的连接方式、构型等)对改性聚丙烯的性能有明显影响。

透明聚丙烯的结晶行为

采用差示扫描量热仪、偏光显微镜和X射线衍射仪等研究了透明成核剂和透明聚丙烯的结晶行为和结晶形态。结果表明：山梨醇类透明成核剂第二次升温比第一次升温熔融温度下降10-50℃，熔融焓下降50%~90%；纯聚丙烯结晶温度约为110℃，熔融温度约为152℃，球晶尺寸约50μm，晶型为α晶；加入透明成核剂后，聚丙烯的结晶温度升高约10℃，熔融温度升高约3℃，晶粒尺寸约1μm，晶型仍为α晶。

等规聚丙烯改性的研究进展

目的介绍成核剂对国内外等规聚丙烯（iPP）改性的研究进展，使材料的透明性及冲击性能都有所提高。方法从透明改性、增韧改性、透明和增韧协同改性等3个方面详细讨论改性方法和机理，并指出相应的研究进展。结果在透明改性方面，多采用添加仪成核剂的方法改善iPP的透明性，并对聚合物的结晶温度、透光率等进行深入探讨；在增韧改性方面，多采用β成核剂改善iPP的冲去性能，并对iPP的冲击强度进行研究。为了使iPP的透明性、冲击性能均有所提高，可采用α／β成核剂协同改性。结论α／β成核剂复配会使iPP的透明性达到80％～90％，iPP的冲击强度也得到不同程度的提高。

脱氢枞酸型成核剂制备高透明高光泽聚丙烯研究

采用脱氢枞酸型成核剂制备了高透明、高光泽聚丙烯,研究了脱氢枞酸型成核剂种类和用量对聚丙烯光学性能、力学性能、结晶形态和非等温结晶行为的影响。结果表明,脱氢枞酸型成核剂可以大幅度降低聚丙烯的雾度,提高光泽度,改善力学性能。脱氢枞酸∶脱氢枞酸钾∶脱氢枞酸钠为1∶1∶1(摩尔比)的共晶体(1∶1 K∶1 Na)的改性效果最佳,当其用量为0.3%时,PP的雾度下降了80%,达到7.2%,光泽度提高了35%,达到134.1%,同时具有较好的力学性能。脱氢枞酸型成核剂的加入可以极大地减小聚丙烯球晶的尺寸,特别是1∶1K∶1Na共晶体,经0.3%的1∶1K∶1Na共晶体成核改性之后,聚丙烯球晶粒径小于1μm。脱氢枞酸型成核剂改性聚丙烯的结晶温度、熔融温度和结晶度也提高了,1∶1K∶1Na共晶体的成核改性效率最高。

去氢枞酸类成核剂改性聚丙烯的非等温结晶动力学研究

对以去氢枞酸盐为成核剂的聚丙烯非等温结晶动力学进行了研究,用修正Avrami方程的Jeziorny法和莫志深法进行处理。结果表明:修正 Avrami方程的 Jeziorny方法和莫志深法都适用于去氢枞酸类成核剂改性的聚丙烯的非等温结晶动力学。在同样的降温速率下纯聚丙烯的t_(1/2)比成核聚丙烯的t_(1/2)要长,当降温速率为20K/min时,纯聚丙烯和成核聚丙烯的t_(1/2)分别为0.78min和0.51min。同时从莫志深法得到的F(T)结果可以看出,达到相同的结晶度时纯聚丙烯所需的降温速率要大于成核聚丙烯所需的降温速率,说明成核剂的加入提高了聚丙烯的结晶速率。从 Jeziorny法求出的纯聚丙烯和成核聚丙烯的 Avrami指数分别为 4.46和2.77,表明成核剂改变了聚丙烯的结晶成核和生长方式。

不同类型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了新型分子结构成核剂NX8000、有机磷酸盐成核剂NA-11以及无机纳米粉体二氧化硅对聚丙烯(PP)力学性能、透明性、结晶行为和耐热性能的影响。结果表明:3种成核剂能明显改善PP的拉伸强度,而对其冲击强度没有明显的影响;成核剂NA-11对PP增刚效果显著,NX8000的增透效果显著;3种成核剂都能提高PP的结晶度、结晶温度、熔融峰温度和维卡软化点。

取代芳基杂环磷酸金属盐类成核剂在等规聚丙烯中的成核效应

采用DSC考察了2,2′亚甲基双(4,6二叔丁基苯基)磷酸的不同金属盐在等规聚丙烯中的成核效应,并研究了这些成核剂对等规聚丙烯力学性能和光学性能的影响.结果表明,一价的取代芳基杂环磷酸金属盐如钠盐、锂盐、钾盐具有很好的成核效果,添加0.2%(质量)的钠盐、锂盐或钾盐,可使聚丙烯的结晶峰温度分别提高13.5、13.6℃和15.0℃,结晶度提高5%左右,结晶速率显著提高;同时可使聚丙烯的拉伸强度提高10%左右,弯曲模量提高30%左右,雾度降低40%左右.而二价的钙盐、镁盐、锌盐和三价的铝盐的成核效果不明显.同时非等温结晶动力学研究表明一价的钠盐、锂盐和钾盐的加入可使聚丙烯的结晶方式发生明显的改变.

聚丙烯包装材料透明改性的研究

目的以均聚聚丙烯为研究对象,研究具有更好透明度的聚丙烯材料的配方。方法使用直接加入法对各种原材料进行配比,在单螺杆挤出机进行共混熔融挤出造粒,根据测试标准进行制样并测试。结果添加质量分数为0.3%的α成核剂到均聚聚丙烯中时,聚丙烯试样的熔融温度最高,结晶度最大,半结晶时间最短,透光率和拉伸强度最大,冲击强度最小。结论在均聚聚丙烯中添加质量分数为0.3%的α成核剂复配助剂可以制备耐150℃以下的温度,且具有更好透明度的聚丙烯材料。

三种有机成核剂成核聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用DSC研究了聚丙烯(PP)和三种有机成核剂成核的PP在不同的降温速率下的非等温结晶动力学。用Avrami方程对DSC的测试结果进行了分析。结果表明,三种有机透明成核剂能显著提高PP的结晶温度和结晶速率。可以用修正Avrami方程的Jeziorny法来处理三种有机成核剂成核PP的非结晶等温结晶行为,结果表明:三种有机透明成核剂成核PP的半结晶时间减少,结晶动力学常数(Zc)增加,结晶速率增加;松香型成核剂能最快提高PP的结晶速率;同一降温速率下,三种有机成核透明剂成核PP的n值较纯PP减少,结晶成核方式发生了改变。

1,3,5-苯三甲酸衍生物类新型成核剂的合成及应用研究

合成了新型成核剂1,3,5-苯三甲酸三(环己胺)(BTCA-TCHA),研究了该成核剂对等规聚丙烯力学性能、结晶行为和熔融行为的影响。结果表明,成核剂BTCA-TCHA可明显改善等规聚丙烯的力学性能和光学性能,并可以大幅度提高结晶峰温度。当BTCA-TCHA添加量为0.2%时,等规聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量可分别提高9.72%和12.4%,雾度降低53.5%。当降温速率为20℃/min时,添加BTCA-TCHA的等规聚丙烯的结晶峰温度可从空白样的114.6℃提高到126.8℃。BTCA-TCHA的性能与传统的山梨醇类成核剂Millad 3988基本接近。

成核剂在PP中的应用

介绍了成核剂的种类及其在国内外的研究开发进展,重点阐述了国内传统成核剂二苄叉山梨醇及其衍生物、有机磷酸盐类成核剂对PP透明性及力学性能的影响。在PP中添加成核剂不仅提高了PP的透明性。

聚丙烯的透明改性

以聚丙烯粉料为研究对象,以商品透明成核剂和硬脂酸钙以及抗氧剂1010等助剂为原料,通过熔融共混法制备了透明聚丙烯。通过光透过率测试、X 射线衍射分析、偏光显微镜观察、力学性能测试等手段对所得聚丙烯进行了分析表征。结果表明,随着成核剂的加入,聚丙烯透明性先增加而后下降,最佳加入量为0.25%;成核剂用量的增加,球晶颗粒尺寸减小;加入成核剂,聚丙烯力学性能也明显提高。