聚乙烯相对分子质量及其分布快速评价方法研究

以国内外采用不同工艺和催化剂生产的17种聚乙烯的测试结果为基础,通过理论推导与模型拟合相结合,建立了以熔体流动速率快速计算相对分子质量及其分布的方法,并由此计算出数均分子量。经验证,该方法准确性较好,可弥补凝胶渗透色谱法的不足,有利于装置生产过程中准确控制产品质量和提高新产品开发效率。

耐高温茂金属催化剂催化乙烯与降冰片烯共聚

合成了一种用于乙烯与降冰片烯高温溶液共聚合的高活性耐高温茂金属催化剂,研究了反应温度、茂金属催化剂浓度、n(Al)∶n(Zr)、降冰片烯浓度等对催化剂活性的影响,并对乙烯-降冰片烯共聚物进行了分析和表征,确定了制备乙烯-降冰片烯共聚物的高温溶液聚合工艺条件。结果表明:反应温度为140℃时,催化剂活性高达6.7×10^(6)g/(mol·h),催化剂寿命达到30 min以上。最佳聚合条件:反应温度为140℃,茂金属催化剂浓度为6×10^(-5)mol/L,乙烯压力为1 MPa,n(Al)∶n(Zr)为250,n(B)∶n(Zr)为1.1,反应时间为30 min;最佳聚合条件下共聚物中的降冰片烯插入率达34.44%(y),密度约为0.98 g/cm^(3),玻璃化转变温度为135.8℃。

热塑性聚烯烃(TPO)的开发与工业应用

使用自制催化剂,配合Donor-P,应用卧式搅拌床反应器的生产工艺,开发了含有原位生成的高乙丙橡胶相的热塑性聚烯烃(TPO)产品。通过反应器内气相组分控制、生产负荷调整,确保生产过程平稳,得到两个目标产品,利用差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱仪(GPC)和扫描电子显微镜(SEM)等与对标产品进行了对比分析。结果表明:自制催化剂可以实现目标产物生产,产品满足指标要求,但与对标产品存在较大差异。

热成型聚丙烯专用料的研发

通过目标产品设计,采用Hypol聚丙烯工艺,选择等规度高、氢调敏感性好的催化剂,使用刚韧平衡较好的外给电子体和增透助剂,开发了热成型聚丙烯专用料(PPR-ET03-S)。该专用料纯度高,粒径分布均匀,熔体流动速率(MFR)为3.0 g/10 min,弯曲模量为1 421 MPa,拉伸强度为36.1 MPa, 23℃下冲击强度为4.7 kJ/m^(2),雾度为11%,灰分为0.041%,负荷变形温度为81℃,黄色指数为—5,并在应用试验中表现出良好的加工性能。制品表面光滑平整、厚度均匀,透明度与片材熔垂程度均满足要求。

锂电池隔膜用聚乙烯的结构与性能

采用高温凝胶渗透色谱仪、熔体流动速率仪、堆积密度计和扫描电子显微镜等对国内外几种锂电池隔膜用聚乙烯(PE)的相对分子质量、熔体流动速率、堆密度和形貌等进行了分析和表征,并采用PE/白油溶胀的方法研究了其溶胀性能。结果表明:试样B4的粒径集中在75~150μm,堆密度最高为0.50 g/cm^(3),熔体流动速率为0.01 g/10 min,相对分子质量分布为4.17,形态规整,溶胀效果最好,更紧实,最适用于制备锂电池隔膜。由此表明:适用于生产锂电池隔膜的PE具有颗粒分布均匀、形态规整、相对分子质量分布窄、溶胀性能好等特点。

聚乙烯树脂熔体质量流动速率标准物质的研制

对经过筛选、通过均匀性、稳定性检验后符合标准物质定值的聚乙烯树脂样品,采用多家实验室联合定值。并对各家实验室定值的结果按照标准物质定值数据处理的相关程序,进行了异常数据判断、数据正态分布检验、等精度检验、不确定度评估。聚乙烯树脂熔体质量流动速率标准物质在置信概率99%时,定值的数据为正态分布、无异常数据、数据间等精度,(8.93±0.10)g/(10 min)为该标准物质的标称值。该标准物质用于校准熔融指数仪,将会在树脂行业得到普遍使用,同时为生产质量控制、检验检测、人员考核等方面提供技术支持。

非稳定流动对喷射成型制备圆锭成型性的影响

利用计算机数值模拟技术与实验相结合的方法，着重研究了喷射成型过程中、中间包坩埚中金属熔体液面高度对雾化锥的喷雾密度函数的影响，以及对喷射成型制备圆锭的成型性的影响。随着中间包坩埚中金属熔体液面的降低，熔体质量流率不断减小，从而使雾化锥喷雾密度函数发生改变。依靠调整接收基板的下降速度可获得预定外形尺寸的圆锭。

两种负荷法测试PE100管材料熔体质量流动速率及熔流比

通过对PE100管材料进行多负荷自动法和单负荷手动法熔体质量流动速率(MFR)和熔流比(FRR)的测定,发现两种方法中,不同设定参数对21.6公斤熔体质量流动速率结果有影响,从而造成熔流比(21.6/5.0)有波动,但是只要固定方法,固定参数,通过一次加料进行多负荷自动熔体质量流动速率及熔流比的测定可以快速反映PE100管材料树脂的分子量及分子量分布变化情况,对聚合反应工艺调整具有指导意义。

相对分子质量对等规聚丙烯性能的影响

选取了6个相对分子质量不同的等规聚丙烯(i PP),研究了相对分子质量对i PP特性黏数和熔体流动速率的影响,并探讨了相对分子质量对i PP力学性能的影响规律。结果表明:i PP的特性黏数和熔体流动速率分别与重均分子量成0.78,-3.84次方关系,特性黏数与熔体流动速率成-0.200次方关系。随着i PP相对分子质量的减小,其弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度先增大后减小,而断裂拉伸应变和悬臂梁缺口冲击强度单调递减。

低密度聚乙烯1810D专用树脂的开发

通过控制相对分子质量调节剂加入量、反应压力和温度,优化过氧化物配方及脉冲阀参数,加强原料及挤压机工艺参数的监控,成功生产了低密度聚乙烯1810D产品。测试结果表明:1810D相对分子质量分布较宽,最大值为6.70;产品拉伸屈服应力最高可达10.3 MPa;支化度最高为16.8;结晶度较低,约为48%。

超声塑化对聚合物熔融指数的影响

为量化研究超声塑化对聚合物流动性能的影响,研制超声塑化熔融指数检测装置,以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PP(聚丙烯)、PA66(聚酰胺66)为研究对象,得到超声塑化工艺参数及超声振动外场对聚合物熔融指数的影响规律。研究结果表明:超声塑化能够永久增强聚合物流动性能,增大超声振幅、塑化压力和塑化时间可提高聚合物熔融指数;超声塑化对PMMA,PP和PA66流动性能影响程度不同,聚合物熔融指数增大率从大至小依次为PMMA,PP和PA66;低强度超声振动外场能够小幅度提高聚合物熔融指数,由此产生的流动性能改变可恢复。

杨木粉塑化工艺及塑化产物理化性能

以Na OH溶液为润胀剂及催化剂,氯化苄为醚化剂对杨木粉进行塑化改性。以塑化产物的熔体质量流动速率和玻璃化转变温度作为主要评价指标,研究了碱液质量分数、塑化时间、杨木粉与氯化苄的质量比以及超声波处理对塑化效果的影响,同时采用差示扫描量热仪、傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜等对杨木粉及塑化产物的玻璃化转变温度、分子结构、微纤丝形态进行研究。结果表明:选择质量分数为15%的碱液在超声波条件下预处理20 min,氯化苄与杨木粉的质量比为2.0,苯甲基化反应时间为1 h的工艺条件最佳。塑化杨木粉的分子结构变化明显,微纤丝状结构消失较多,胞壁内层呈无规则非结晶结构。超声波处理对杨木粉的塑化更加有利。

高密度聚乙烯膜料熔体质量流动速率测试程序优化

为解决生产的高性能膜料在熔体质量流动速率测试过程中精密度差的问题,通过多组试验,得出更适合这种材料的测试方法,提高了测试数据准确度,能够更加合理的表征材料性能。

双向拉伸聚丙烯专用料的生产及工艺条件优化

介绍了在30万t／a聚丙烯装置上生产双向拉伸聚丙烯薄膜专用料的工艺条件优化情况。通过分析影响产品熔体流动速率（MFR）、等规度、相对分子质量及其分布等主要物性的工艺条件，提出优化指标及措施如下：控制产品的MFR为0．280～0．320g／min；调整系统三乙基铝（TEAL）／外给电子体（Donor）质量比为28、TEAL／丙烯质量比为0．16×10^-1，使产品的等规度控制在95．0％-97．0％；调整环管反应条件、H2用量及反应分配率，使产品相对分子质量分布控制在4．62—5．45。

氢调法与降解法生产高MFR聚丙烯结构对比

对氢调法与降解法生产的高熔体质量流动速率(MFR)聚丙烯的宏观物性和微观结构进行了分析。结果表明,采用氢调法与降解法生产的高MFR聚丙烯的微观组成和相态结构存在细微差别,氢调法生产的试样聚丙烯的结晶温度和熔融温度相应较低,橡胶相的玻璃化转变温度低于降解法生产的试样。降解法试样的相对分子质量分布比加氢法试样的窄,聚丙烯的数均分子量、重均分子量大于氢调法生产的试样,橡胶相的数均分子量、重均分子量也大于氢调法试样。

高拉伸断裂应力高流动性SAN树脂的工业开发

以苯乙烯、丙烯腈混合物为聚合单体,添加质量分数为5%~15%的乙苯作稀释溶剂,采用热引发连续本体聚合工艺,在15 kt/a苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN树脂）装置上开发出GHF型SAN树脂。结果表明,反应液中丙烯腈质量分数为31%~33%,分子量调节剂控制在0.21%~0.27%（对单体）时,树脂的结合丙烯腈质量分数为28.8%~32.0%,熔体流动速率为0.35~0.45 g/min,拉伸断裂应力不小于65 MPa,可满足GHF型SAN树脂技术指标的要求。

影响熔体质量流动速率试验值偏小的几个原因

熔体质量流动速率(MFR)是热塑性树脂在一定温度和压力(负荷)下,10分钟通过标准口模的重量,单位g/10min。测定它的目的是反映工艺聚合加氢量的大小和聚合温度的高低,指导工艺对氢气的加入量和聚合温度进行调节,保证产品质量。

电线电缆用塑料熔体质量流动速率测试方法分析

电线电缆行业用聚乙烯、聚丙烯塑料产品标准中,均要求测量熔体质量流动速率,该指标在电缆生产过程中具有非常重要的指导意义。行业内现行的塑料熔体质量流动速率测试标准GB/T 3682—2000与ISO1133-1:2011新版标准存在诸多差异。从设备、试验条件等方面阐述了标准差异,同时通过试验数据对比,分析了这些差异对试验结果的影响。

C-150型苯乙烯-丙烯腈树脂的工业开发

以苯乙烯(ST)、丙烯腈(AN)为共聚单体,乙烯基羧酸酯(MA)为第三单体,乙苯(EB)作稀释溶剂,叔十二碳硫醇(TDM)作分子质量调节剂,在采用热引发连续本体聚合工艺的1.5万t/a苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)装置上开发出C-150型SAN树脂。结果表明:当反应液中AN质量分数为39.2%~40.2%,EB质量分数为8.2%~8.6%,MA加入量为0.1%~5.0%(占单体的质量分数),TDM加入量为0.26%~0.35%(占单体的质量分数)时,SAN树脂中结合AN质量分数为30.8%~32.7%,其熔体流动速率为1.2~1.7 g/min,拉伸断裂应力不小于65.0 MPa,满足C-150型SAN树脂的质量要求,且在1 740 cm-1处呈现羧酸中羰基的特征吸收峰,具有良好的加工性能。

熔体质量流动速率测量不确定度评估中的流变行为分量

在对线型低密度聚乙烯树脂熔体质量流动速率测量不确定度评定中增加了流变行为分量,并且建立了熔体质量流动速率计算公式、Renfrew和Morgan函数关系式及熔体表观黏度计算公式之间的关系,以此为基础从熔体流变行为的角度计算了口模和料筒尺寸公差的不确定度分量,该方法适用于所有的热塑性树脂。研究发现,测量原理和仪器结构等系统性因素占合成标准不确定度的比例很大,经估算该影响因素最大将达到60%左右。