高熔体强度聚丙烯的制备及性能研究
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前言聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,具有密度小、刚性好、强度高、耐挠曲、耐化学腐蚀、绝缘性好等优等。
不足之处是低温冲击性能较差、易老化、成型收缩率大。
PP 用途相当广泛,可用于包括农业和三大支柱产业(汽车工业、建筑材料、机械电子) 在内的诸多领域。
开拓PP在重大产业领域的市场,取代其他塑料,所凭借的因素一是PP 物美价廉、二是PP改性的进展。
尽管PP 生产工艺和催化剂历经几代更新,取得了很大的成就,但要用反应器产品直接作为某些目标产品(包括注塑级、纤维级、薄膜级等) 的原料或专用料,有的还需提高它的综合性能。
即对反应器后产品作一定的改性。
反过来说,PP改性也扩大了自身的应用领域,通过改性,人们可以得到性能好和价廉的PP原料。
按照参加聚合的单体组成,PP可分为均聚物和共聚物两种。
均聚物由单一丙烯单体聚合而成,因而具有较高的结晶度、机械强度和耐热性。
PP共聚物是聚合时加入少量乙烯单体共聚而成,具有较高的冲击强度。
广义上讲,相对于均聚物,共聚物可以说是一种改性产品。
目前国内石化厂生产PP以均聚物为主,品种单一,提供PP均聚物的改性方法无疑是有现实意义的。
聚丙烯的改性方法§1章PP聚合物的改性综述1.1化学改性聚丙烯的化学改性是指通过化学方法改变聚丙烯分子链上的原子或原子团的种类及组合方式的改性方法。
经化学改性后的聚丙烯, 其分子链结构发生变化, 从而对材料的聚集态结构或织态结构产生影响, 改变材料性能, 因此, 通过化学改性可以得到具有不同应用性能的新材料。
1.1.1聚丙烯的共聚改性以丙烯单体为主的共聚改性可在一定程度上增进均聚PP的冲击性能、透明性和加工流动性,它是提高PP 韧性, 尤其是低温韧性的最有效的手段之一。
将丙烯、乙烯混合在一起聚合, 其聚合物主链中无规则地分布着丙烯和乙烯链段,乙烯则起着阻止聚合物结晶的作用, 当乙烯质量分数达到20%时结晶便很困难, 当质量分数为30%时就完全无定形, 成为无规共聚物, 其特点是结晶度低、透明性好、冲击强度增大等。
聚丙烯介绍及学习详解聚丙烯是一种热塑性聚合物,具有良好的机械性能、耐酸碱性能和各种化学品的稳定性,被广泛应用于塑料制品、纺织品、包装材料等众多领域。
以下是对聚丙烯的详细介绍以及学习方法:一、聚丙烯的特性和应用领域1.特性:-良好的强度和刚度:聚丙烯具有相对较高的抗拉强度和弯曲刚度,使其在制造强度要求较高的产品时具有优势。
-耐化学腐蚀性:聚丙烯对酸、碱等化学品具有较好的稳定性,因此广泛应用于制作耐腐蚀容器和管道等。
-耐磨损性:聚丙烯具有较好的耐磨损性能,可用于制作磨擦部件和输送带等。
-良好的电绝缘性:聚丙烯是一种优良的电绝缘材料,广泛应用于电气和电子领域。
-良好的成型性:聚丙烯易于塑料加工成各种形状,能够通过挤出、注塑、吹塑等方法进行成型。
2.应用领域:-包装行业:聚丙烯可用于制作各种塑料瓶、塑料袋、包装膜等,广泛应用于食品、化妆品、药品等行业。
-纺织行业:聚丙烯纤维具有较高的强度和耐磨损性,常用于制作织物、纺织品和地毯等。
-建筑材料:聚丙烯可用于制作建筑隔热材料、防水材料等,具有很好的保温、防水性能。
-电气电子行业:聚丙烯电绝缘材料广泛应用于电缆、插头、插座等电气和电子设备中。
-汽车零部件:聚丙烯制品如保险杠、车身覆盖件等广泛应用于汽车制造业。
二、学习聚丙烯的方法1.学习基本知识:了解聚丙烯的结构、性质、制备方法等基本知识,可以通过查阅相关教材、论文或网络资源来学习。
2.实验学习:通过实验来了解聚丙烯的性质和特点。
可以从简单的实验开始,如热塑性聚合物的熔融性质、成型方法等实验,逐渐深入学习聚丙烯的加工和性能。
3.学习应用案例:了解聚丙烯在实际应用中的案例和使用情况,通过对相关行业的研究和了解,学习聚丙烯的应用领域和市场需求,有助于加深对聚丙烯的理解。
4.参与项目实践:可参与相关项目的实践活动,如参与聚丙烯制品的研发、生产过程等,通过实践来学习和掌握聚丙烯的制备和加工技术。
总之,学习聚丙烯需要掌握基本知识,通过实验、案例和项目实践等方式深入学习,才能全面了解其结构、性质和应用。
高熔体强度聚丙烯市场需求分析摘要本文对高熔体强度聚丙烯市场需求进行了分析。
首先介绍了聚丙烯及其特性,然后探讨了高熔体强度聚丙烯的定义和特点。
接着分析了高熔体强度聚丙烯在各个行业中的应用需求,并结合市场数据对未来市场需求进行了预测。
最后总结了高熔体强度聚丙烯的市场潜力及发展前景。
1. 引言聚丙烯是一种重要的塑料材料,广泛应用于各个领域。
近年来,随着工业技术的进步和需求的不断增长,对于高熔体强度聚丙烯的市场需求也越来越高。
高熔体强度聚丙烯以其优秀的熔融流动性、刚度和抗冲击性能,在各个工业领域中得到了广泛应用。
2. 高熔体强度聚丙烯的定义和特点高熔体强度聚丙烯是一种具有较高分子量的聚丙烯材料。
相较于传统聚丙烯,高熔体强度聚丙烯具有更高的熔体强度和刚性,同时保持了聚丙烯的低密度和良好的化学稳定性。
3. 高熔体强度聚丙烯在各个行业中的应用需求3.1 包装行业在包装行业中,高熔体强度聚丙烯可以制成高强度的薄膜,用于食品包装、农产品包装等。
高熔体强度聚丙烯的高强度和保鲜性能,能够有效延长包装产品的保鲜期,满足消费者对食品安全的需求。
3.2 汽车行业在汽车行业中,高熔体强度聚丙烯常用于制造汽车内饰件、车身零部件等。
其高刚度和抗冲击性能可以提高汽车的安全性能,并降低车辆重量,提高燃油经济性。
3.3 电子行业在电子行业中,高熔体强度聚丙烯可用于制造电子产品的外壳、支架等。
其优异的绝缘性能和抗静电性能,能够有效保护电子器件,并提高产品的可靠性。
4. 高熔体强度聚丙烯市场需求预测根据市场数据和行业趋势分析,预计未来几年高熔体强度聚丙烯的市场需求将继续增长。
随着包装行业和汽车行业的迅速发展,对高熔体强度聚丙烯的需求将会持续增加。
另外,电子行业的不断进步和对高性能塑料材料的需求也将推动高熔体强度聚丙烯市场的增长。
5. 总结高熔体强度聚丙烯以其优异的性能和广泛的应用领域,具有巨大的市场潜力。
随着各个行业的不断发展和需求的增加,高熔体强度聚丙烯的市场需求将持续增长。
聚丙烯高溶脂和中溶脂断聚丙烯是一种常见的热塑性聚合物,具有许多出色的特性,如高强度、耐磨损、抗冲击、耐化学品腐蚀等。
根据熔融指数(MI)的不同,聚丙烯可以分为高溶脂和中溶脂两种类型。
聚丙烯高溶脂是指其熔融指数大于10g/10min的聚丙烯。
熔融指数是衡量聚合物熔融性能的指标,它表示在一定温度下,聚合物通过孔径为2.1mm的标准试验条件下,经过10分钟的熔化所需的质量。
高溶脂聚丙烯的熔融指数较大,表明其分子链长度较短,流动性能较好。
高溶脂聚丙烯的特点是流动性好,热稳定性高,适用于注塑成型、吹塑成型、挤塑成型等加工工艺。
由于高溶脂聚丙烯的流动性好,容易填充模具,因此在注塑成型中可以得到较复杂的形状和细密的结构。
同时,高溶脂聚丙烯的熔融指数较大,有利于提高成型的速度和效率。
在吹塑成型中,高溶脂聚丙烯可通过较小的吹塑嘴孔径得到较长的均匀壁厚,适用于制造各种容器和薄膜。
在挤塑成型中,高溶脂聚丙烯可通过调节挤出机的加热和冷却系统,控制其熔融温度和冷却速度,以实现对成型件的加工。
另一方面,聚丙烯中溶脂是指其熔融指数在2-10g/10min之间的聚丙烯。
中溶脂聚丙烯的分子链长度介于高溶脂和低溶脂之间,具有两者的特点,适用于多种加工工艺。
中溶脂聚丙烯的特点是流动性适中,熔融稳定性好,适用于注塑成型、吹塑成型、挤塑成型等加工工艺。
中溶脂聚丙烯的流动性适中,既能填充较复杂的模具,又能得到较高的成型速度和效率。
在注塑成型中,中溶脂聚丙烯可通过调节注塑机的加热和冷却系统,控制其熔融温度和冷却速度,以实现对成型件的加工。
在吹塑成型中,中溶脂聚丙烯可通过调节吹塑机的加热和冷却系统,控制其熔融温度和冷却速度,以实现对成型件的加工。
在挤塑成型中,中溶脂聚丙烯可通过调节挤出机的加热和冷却系统,控制其熔融温度和冷却速度,以实现对成型件的加工。
总之,聚丙烯高溶脂和中溶脂具有各自的特点和适用范围。
高溶脂聚丙烯适用于流动性要求高、成型复杂的注塑成型、吹塑成型和挤塑成型等加工工艺;中溶脂聚丙烯适用于流动性要求适中、成型较简单的注塑成型、吹塑成型和挤塑成型等加工工艺。
聚丙烯概况及性能用途聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种热塑性聚合物,由丙烯单体聚合而成。
它具有优异的物理、化学和电气性质,广泛应用于各种工业和生活领域。
下面将对聚丙烯的概况及性能用途进行详细介绍。
在化学结构上,聚丙烯由丙烯单体通过聚合反应得到。
其分子结构中的碳链较长,结构相对简单,没有芳香族、极性基团。
这使得聚丙烯具有许多独特的性能特点。
首先,聚丙烯具有良好的机械性能。
它的拉伸强度高、硬度大、韧性好,有较高的刚性和硬度,不易变形。
这使得聚丙烯在制造容器、管道和机械零件等方面具有广泛应用。
其次,聚丙烯具有较好的热性能。
它具有较高的熔点和玻璃化转变温度,可以在高温环境下保持稳定的性能。
此外,聚丙烯还具有良好的绝缘性能和耐磨性,可以在电器、电子领域和汽车零部件等有高温要求的领域中得到广泛应用。
第三,聚丙烯具有优异的化学稳定性。
它在酸、碱、盐等化学品的腐蚀下具有较高的抗性,不易受到化学物质的侵蚀。
因此,聚丙烯广泛应用于化工、医药和食品行业等对耐腐蚀性能要求较高的领域。
此外,聚丙烯还具有良好的电性能。
它的介电系数低,绝缘性能好,可以在电器、电子领域中用作绝缘材料和电子元件的基材。
根据不同的加工方式和配方组成,聚丙烯可以制成多种形态的制品。
例如,聚丙烯可以通过挤出、注塑、吹塑等加工方式制成片材、管材、纤维、薄膜等不同形状的制品。
这些制品广泛应用于包装、建筑、纺织、家具、医疗和农业等领域。
总结起来,聚丙烯是一种具有优异机械性能、热性能、化学稳定性和电性能的热塑性聚合物。
它在不同领域中具有广泛的应用,包括制造容器、管道、机械零件、电器、电子元件、包装材料、纺织品、建筑材料等。
一、EPP材料介绍:密度:20、30、45、60(单位g/l)原料种类:A. 普通料B. 抗静电料C.阻燃料加工方式:A. 模具成型B. 裁切成型C. 刀模冲击成型D. 黏贴成型( 热融胶. 强力胶. 热贴合) 环保回收方式:A. 融解( 分解再生为塑胶) B. 再生应用范围:防震(保护)包装、空调行业、电子行业、汽车、体育用品、建筑等等本产品特征:聚丙烯发泡材料是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料,以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。
EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性,另外,其质量轻,可大幅度减轻物品重量。
EPP还是一种环保材料,不仅可回收再利用,而且可以自然降解,不会造成白色污染。
随着加工温度的升高,PP树脂熔体粘度急剧下降,发泡剂分解出来的气体难以保持在树脂中,气体的逸散会导致发泡难以控制;结晶时也会放出较多的热量,使熔体强度降低,发泡后气泡容易破坏,因而不易得到独立气泡率高的发泡体。
若能使PP树脂在发泡之前交联,使其熔体粘度随着温度升高而降低的速度变慢,从而在较宽的温度范围内具有适当的熔体黏度。
交联还可同时提高PP泡沫塑料的物理机械性能,交联发泡PP比未交联的发泡PP耐热温度提高30%~50%℃,抗蠕变性能提高100 倍,其拉伸强度、刚性、耐冲击强度也都大幅度提高,耐油、耐磨性也获得很大改善。
交联发泡PP技术可分为两步法和一步法:两步法是将PP、交联剂、发泡剂和其他助剂先进行共混挤出,然后再进行水浴或是辐射交联,最后升温制得发泡塑料。
一步法是将PP、交联剂、发泡剂和其他助剂进行共混挤出,在挤出的过程中直接进行适当的交联,并使发泡剂分解,生产出泡沫塑料。
但这种方法要求对挤出过程中的反应程度进行准确的控制,因此难度较大。
目前已有多家企业和研究机构正在研究或已经研究出交联发泡PP的生产工艺,这其中大多为两步法生产工艺,少数能够采用一步法连续挤出。
常用聚丙烯性能介绍聚丙烯(Polypropylene,PP)是一种常用的热塑性塑料,具有许多优异的性能。
下面是对常用聚丙烯的性能进行详细介绍。
1.物理性能:聚丙烯具有较低的密度,为0.9 g/cm³左右,比较轻便。
它具有良好的刚性和韧性,并且具有一定的强度和韧性。
聚丙烯的强度和刚性比聚乙烯高。
2.热性能:聚丙烯具有较高的耐热性,可以在-10℃到120℃的温度范围内使用。
它的热膨胀系数较低,可以在高温下保持较好的尺寸稳定性。
聚丙烯的熔点约为165℃。
3.化学稳定性:聚丙烯对于酸、碱和溶剂具有很好的稳定性,不容易受到化学腐蚀。
这使得聚丙烯在各种化工领域中得到广泛的应用。
4.电性能:聚丙烯是一种电绝缘材料,具有良好的绝缘性能。
它的体积电阻率较高,可以用于制造电气绝缘部件。
聚丙烯的介电常数较低,电耐压较高,可以在高电压条件下使用。
5.阻燃性:聚丙烯的阻燃性能一般,但可以通过添加阻燃剂来改善其阻燃性,以满足一些特殊的阻燃要求。
6.可加工性:聚丙烯具有良好的可加工性,可以通过注塑、挤出、吹塑等加工工艺制造成各种形状和尺寸的制品。
它的熔体流动性较好,使得其加工过程比较容易控制。
在实际应用中,聚丙烯的性能可以通过添加各种助剂来调整和改善。
例如,可以添加增塑剂提高聚丙烯的柔韧性,添加抗氧化剂提高聚丙烯的耐老化性能等。
值得注意的是,聚丙烯在一些环境下可能会受到一些影响。
例如,在紫外线照射下,聚丙烯易于发生氧化反应,导致其力学性能下降。
此外,在长时间高温条件下,聚丙烯也容易发生退化现象。
综上所述,聚丙烯具有较低的密度、良好的刚性和韧性、较高的耐热性和化学稳定性、良好的绝缘性能和可加工性等优良性能。
这些性能使得聚丙烯在各个领域得到广泛应用,如塑料包装、汽车零部件、电器电子、建筑材料等。
现代塑料加工应用 第14卷第3期 Modem Plastics Processing and Applications 2002年6月
聚丙烯熔体强度对加工性能的影响 黄成 柏基业 吴新源 王兴仁 (扬子石油化工股份有限公司研究院合成树脂研究所,南京,210048)
摘要:通过对均聚、共聚和高熔体强度PP的离模膨胀、不同温度下的熔体强度、结晶温度和拉伸粘度进行了测量、比较和表征 揭示了熔体强度对PP加工性能的影响因素,以对PP的加工和应用提供必要的参考。 关键词:聚丙烯 熔体强度 支化 加工性能
熔体强度表示聚合物熔体能支撑其自身重量 的程度。普通聚丙烯(PP)在粘弹态热成型时,随加 工温度的上升其熔体强度也随之急剧下降,从而造 成片材下垂、熔融热成型中局部变薄及结构共挤出 时流动的不稳定。这是由于PP是一类结晶聚合 物,加工温度区域窄,熔体强度低和应变硬化的不足 造成其在熔融加工方面的缺点,因此PP一直被认 为是一种难以热成型、挤出涂布和挤出发泡的材料。 另一方面,用自由基聚合方法合成的低密度聚乙烯 却具有较高的熔体强度和应变硬化的流变特性,而 由齐格勒纳塔催化剂催化作用下的丙烯聚合,由于 反应过程中没有分子间和分子内的链转移,只能生 成没有支化的线型分子链,从而造成其在熔融加工 过程中的不足。 近年来,聚合物的熔体强度已经开始作为一种 重要的参数应用在如挤出涂层、吹塑、型材挤塑、热 成型和发泡等加工过程中。影响聚丙烯熔体强度的 主要因素是分子结构。对PP来说,主要是由它的 相对分子质量及其分布和分子链是否具有长支链来 决定。本研究通过对均聚PP、共聚PP和高熔体强 度聚丙烯(HMSPP)的流变行为和影响因素进行了 测定、比较和表征,以对PP的加工和应用提供必要 的参考。 1试验部分 1.1试验材料 聚丙烯:均聚PP(1.36g/10min),扬子石化公 司研究院聚丙烯中试提供;嵌段共聚PP (1.38g/10min),扬子石化公司研究院自制。高熔 体强度PP(MFR为1.30~1.40g/10min),扬子石 化研究院实验室自制。 1.2试验步骤 1.2.1熔体强度 采用文献…报道的离模膨胀法,估算在测量温 度下的熔体强度。测量仪器为德国a FERT MP—E型熔体流动速率仪,计算公式为: MS=3.54×10 △L ro 式中:△L为挤出条直径,从挤出瞬间的最大值减小 至50%的挤出条长度;r 为最初从口模露出的挤出 条半径;MFR为试样在测量温度下的熔体流动速 率,加载负荷2.16kg。 1.2.2离模膨胀比 采用德国GoTTFERT MP—E型熔体流动速 率仪,测量挤出条刚离口模时的直径D(mil1)。离 模膨胀 ̄g(Dwell Ratio)B为(D—Do)/D0,Do为口 模内孔直径(2.095ram)。 1.2.3 ^ FR 各温度下的MFR测试采用德国唧FERT MP—E型熔体流动速率仪,加载负荷为2.16kg。 1.2.4 热性能 采用美国杜邦TA2000型DSC分析仪测试,升 温速度为10℃/min。 1.2.5拉伸粘度 采用RME熔体拉伸测试仪,180"C,剪切速率 分别为0.05s 和0.2s~。
据日本理化株式会社介绍,日本7%的PP为透明PP,透明PP的产量在400kt/a以上。
日本透明PP市场以微波炉炊具及家具两方面的消耗量最大。
日本出光化学公司制造出与PVC具有同样透明性和光泽性的透明PP,此刻可以广泛替代普通透明PVC制作文具、笔记本一类的包装物,价格只相当于PVC的20%-30%,1999年出售了1200 t透明PP。
韩国LG Caitex公司将透明PP作为PET的替代品推向市场,应用于水瓶、洗涤剂瓶、个人护理品的包装等方面。
Fina公司市场部声称,他们的透明PP新产物将打人具有300kt/a市场容量的PS食品包装。
德国BASF公司的PP无规共聚物Novolen3248 TC,具有高流动性〔熔体流动速率为48g/l0min〕、低翘曲性,透明度达90%,雾度10%,适用于薄壁包装与日用品。
Solvay公司研制的PP无规共聚物EltexPKLl76,含有乙烯和透明剂,主要用于制造单层透明瓶和挤压片材,片材可热压成型各种容器及装饰品。
其产物具有玻璃般的光泽、很好的化学不变性、耐环境应力开裂性和冲击强度。
德国Schneioler公司和Klein公司用透明聚丙烯替代PVC用于透明硬包装。
美国Amoco公司用透明改性剂出产的聚丙烯树脂经注、拉、吹工艺加工而成的水瓶可替代聚酯水瓶。
Montell Polyolefins公司比来推出了α烯烃改性PP树脂,牌号别离为273RCXP和276RCXP,主要用于注塑成型。
两种牌号的树脂都没有添加成核剂和透明助剂,此中273RCXP树脂的熔体速率为14g/10min,表示出低的气味性以及好的耐应力发白性能。
该树脂的透光性能相当于最好的PP无规共聚物,具有较高的光泽度,可制作成母粒形状用于出产固体或类似于用尼龙做成的半透明色母粒。
276RCXP树脂的熔体流动速率为16g/l0min,透光性和光泽度稍差些,但该树脂却展示出极佳的低温冲击性能,在低温下储藏后能经反复加热且耐冲击,可制作放于微波炉中的容器。
摘要采用Ziegler-Natta催化剂制备的线性结构聚丙烯(PP)是一种综合性能优良的通用塑料,应用十分广泛。
但传统工艺生产的线性PP在需要高流动性的薄壁注塑成型和高熔体强度的热成型等领域受到限制。
工业上常采用过氧化物引发PP反应挤出的方法,对PP的流动性和分子结构进行调控,但过氧化物及其副产物的残留会造成PP品质的降低,并大大减少PP制品的使用寿命。
本文针对以上缺点,创新性的利用具有强氧化特性以及反应后无残留的臭氧(O3)气体替代有机过氧化物,引发PP反应挤出,对PP 进行了可控流变改性和长链支化改性的研究,具体研究内容和结果如下:(1)在PP的熔融挤出过程中引入O3,可以高效的引发PP产生自由基,导致大分子链发生氧化和断链反应,制备了可控流变聚丙烯(CR-PP)。
CR-PP的熔融指数和流变学结果表明,喂料速度越低、主机螺杆转速越高、挤出温度越高,PP降解程度越大,流动性越高。
因此,可以通过挤出机参数调控PP的分子量和分子量分布,获得所需流动性的PP。
(2)在O3氧化PP的反应挤出过程中,添加多官能度单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),利用O3引发的大分子自由基引发长链支化反应,成功制备了长支链聚丙烯(LCB-PP),最大支化点密度达到0.495/1000 C。
实验中成功制备的LCB-PP,具有较高的弹性、较高的零剪切黏度、较低的损耗系数和较长的松弛时间;熔体拉伸测试中表现出了明显的应变硬化现象,熔体强度有所提高;结晶温度和熔融温度较纯PP有所提高,晶粒发生细化;力学性能较纯PP也有所提高。
LCB-PP的流变学数据表明,单体含量过低、挤出温度过高、喂料速度过低以及主机螺杆转速过高使PP的断链反应为主反应,导致长链支化反应程度较低。
(3)为更灵活的调节LCB-PP的支化度,探究支化单体官能度的不同对聚丙烯支化反应过程和支化产物结构的影响,在反应挤出过程中分别添加了单官能度单体(GMA)和双官能度单体(HDDA)。
y26聚丙烯技术参数Y26聚丙烯技术参数聚丙烯是一种常见的热塑性树脂,具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。
Y26聚丙烯是一种特殊类型的聚丙烯,具有独特的技术参数和性能特点。
本文将详细介绍Y26聚丙烯的技术参数,以及其在工业生产和日常生活中的应用。
1. 密度:Y26聚丙烯的密度为0.9 g/cm³。
密度是指单位体积内物质的质量,密度越大代表物质的质量越大,密度越小代表物质的质量越小。
由于Y26聚丙烯的密度比较小,因此其重量相对较轻,便于携带和加工。
2. 熔点:Y26聚丙烯的熔点为165℃。
熔点是指在一定的压力下,物质从固态转变为液态的温度。
Y26聚丙烯的熔点较低,使其在加工过程中更容易熔化和成型,提高了生产效率。
3. 强度:Y26聚丙烯具有较高的强度。
强度是指材料抵抗外部力量的能力,通常分为拉伸强度、压缩强度和弯曲强度。
Y26聚丙烯的强度较高,使得其在工业领域中可以承受较大的力量和压力,具有良好的结构稳定性。
4. 抗冲击性:Y26聚丙烯具有出色的抗冲击性能。
抗冲击性是指材料在受到外部冲击力时的抵抗能力。
Y26聚丙烯的抗冲击性较强,使其在工程结构和包装材料中得到广泛应用,能够有效保护物品免受外力损害。
5. 耐热性:Y26聚丙烯具有良好的耐热性能。
耐热性是指材料在高温环境下的稳定性和耐受能力。
Y26聚丙烯在高温环境下能够保持其结构和性能的稳定性,不易变形或熔化,使其在高温工艺和设备中得到广泛应用。
6. 耐腐蚀性:Y26聚丙烯具有优异的耐腐蚀性能。
耐腐蚀性是指材料在各种化学介质中的抗腐蚀能力。
Y26聚丙烯能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,具有较高的化学稳定性,因此被广泛应用于化工行业和污水处理等领域。
7. 透明度:Y26聚丙烯具有良好的透明度。
透明度是指材料对光的透过能力,透明度较高代表材料能够较好地透过光线。
Y26聚丙烯的透明度较好,使其在包装材料、光学器件等领域得到广泛应用。
序言PP(聚丙烯)是一种在生活中被广泛应用的热塑性树脂,聚丙烯良好的耐冲击性、耐热性、绝缘性、可塑性、较低的密度以及低廉的成本使其被广泛应用于注塑、吹膜、喷丝及改性工程塑料等多种塑料制品领域[1]。
虽然拥有众多的优点而饱受青睐,然而聚丙烯同时也有不少的缺点从而影响到它一系列的工程化应用。
聚丙烯的成型收缩率过大,低温下容易脆裂,耐磨性过低等大大限制了聚丙烯的发展,因此,必须对聚丙烯进行改性[2]。
由于各企业生产工艺的不断改进包括各种新类型催化剂的成功研发,使得改性PP取代传统PP,受到众企业的各种青睐。
与传统聚丙烯相比,改性聚丙烯在抗冲击、刚性、光泽、韧性等方面优势明显,这大大促进了聚丙烯的发展[3]。
目前,对聚丙烯进行改性的方法主要有:共聚改性、共混改性及添加成核剂等方法,在这些方法中,共混改性是企业中被使用的最多的改性方法[4]。
共混改性主要是通过将其他具有聚丙烯所欠缺或不足的优良性能的聚合物通过特殊的手段混入聚丙烯基体内(主要是利用PP拥有较大的球晶,为共混改性提供便利),以此来改善PP的韧性和低温脆性等不足之处[5]。
本课题通过使用共混改性来研究聚丙烯的改性,具体主要研究不同用量的POE对接枝EV A/CaCO3/PP复合体系的具体改性效果,不同用量的接枝EV A对POE/CaCO3/PP复合体系的具体改性效果,以及不同用量的CaCO3对POE/接枝EV A/PP复合体系的具体改性效果。
第一章综述1.1概述聚丙烯自1957年实现工业化以来,其发展势头迅猛,在各树脂中发展最为迅速,时至今日,聚丙烯的产量增长越来越快,产品品种越来越丰富,用途也越来越广泛,聚丙烯产业俨然成为世界各塑料产业中的后起之秀。
1978年,聚丙烯的全球范围内的年生产总量为400万吨以上,仅仅低于已发展成熟的聚乙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯,跃居全球第四;1995年聚丙烯的全球年生产总量达到了1910万吨,成为年产量排行中的探花;到了2000年,聚丙烯的全球年产总量飙升到了2820万吨,稳步上升至全球年产排行的第二把交椅[6]。
聚丙烯熔点范围-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:聚丙烯是一种广泛应用于工业和日常生活中的塑料,它具有良好的热稳定性、低毛刺、高强度等特点,在制造行业中扮演着重要的角色。
本文将重点讨论聚丙烯的熔点范围,通过对其定义、性质以及熔点范围的探讨,旨在深入了解聚丙烯熔点范围的特性和影响因素。
首先,我们将介绍聚丙烯的定义和性质。
聚丙烯是一种由丙烯单体聚合而成的聚合物,属于热塑性塑料。
它具有较高的熔点和熔融粘度,能够在高温下保持稳定性。
此外,聚丙烯还具有良好的化学稳定性、抗腐蚀性和电气绝缘性能,使其在各个领域得到广泛应用。
接下来,我们将重点探讨聚丙烯的熔点范围。
熔点是指聚丙烯从固态转变为液态的温度,熔点范围则是指在一定的条件下,聚丙烯从开始熔化到完全熔化的温度范围。
聚丙烯的熔点范围通常在130C 到171C 之间。
不同的聚丙烯品种具有不同的熔点范围,其中聚丙烯的熔点受到其分子量、结晶度、添加剂等因素的影响。
在结论部分,我们将对聚丙烯的熔点范围进行总结,并讨论影响聚丙烯熔点范围的因素。
同时,还将探讨如何通过调整条件和添加特定的添加剂来改变聚丙烯的熔点范围,以满足不同领域对聚丙烯的需求。
通过深入研究聚丙烯熔点范围的特性和影响因素,我们将更好地理解聚丙烯的熔点特性,并为其在各个领域的应用提供指导和参考。
1.2文章结构文章结构(2.正文):本文将围绕聚丙烯的熔点范围展开讨论。
为了更好地探讨聚丙烯的熔点范围,首先会介绍聚丙烯的定义和性质,并进一步讨论聚丙烯的熔点范围。
结合相关研究,本文力求全面深入地阐述聚丙烯的熔点范围及其影响因素。
最后,通过总结聚丙烯的熔点范围以及讨论影响熔点范围的因素,进一步探讨聚丙烯在实际应用中的潜在价值。
在“2.正文”部分,将详细阐述聚丙烯的熔点范围。
首先,会给出聚丙烯的定义,并介绍聚丙烯在化学结构和物理性质上的特点。
接着,重点讨论聚丙烯的熔点范围,通过收集和分析相关文献和实验数据,探究聚丙烯的熔点在不同条件下的变化规律,包括温度和压力对熔点范围的影响等方面。
聚丙烯的结构、性能和用途一、聚丙烯(聚丙烯)的结构聚丙烯是一种高分子化合物,是一种通用合成树脂(或通用合成塑料),由于它是烯烃的聚合产物,因而又是一种聚烯烃树脂。
聚丙烯的结构是指高聚物内部组织,它有两层意义:一是指聚丙烯分子内部的组织和形态,称为分子结构,二是指这些大分子聚集在一起的形态,称为聚集态结构。
1.聚丙烯的分子结构对一般的单烯烃聚合物可用通式(CH2-CH2)n表示。
R当-R为CH3-时即为聚丙烯,按CH3-在分子中的排布(位置、配向、次序等)不同,可分为三种立构异构体,即等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯,等规聚丙烯所有的甲基都排在平面的同一侧。
间规聚丙烯的甲基有规则的交互分布在平面的两侧。
无规聚丙烯的甲基无秩序地分布在平面的两侧。
在三种立体异构体中,等规和间规聚丙烯都属于有规聚丙烯,有规聚丙烯的结晶度高,根据X射线对结晶性聚丙烯的研究,测得其分子链的等同周期为6.5×10-10m,C-C键角为109°28′,C-C原子间键距为1.54×10-10m,据此设想出等规聚丙烯的三重螺旋结构。
以上所述均指聚丙烯的均聚物,聚丙烯聚合物中还有共聚物,如以丙烯为主要单体,以少量乙烯为第二单体(或称共聚单体)进行共聚而成的聚合物,共聚物按其立体结构的规整性又可分为无规共聚物和嵌段共聚物,制取共聚物的目的是为了改善均聚物的某些性能(如耐寒、耐温、抗冲性能等)以满足特殊用途的需要。
2.聚丙烯的聚集态结构高分子的链结构是决定高聚物基本性质的主要因素,而高分子聚集态结构是决定高聚物本体性质的主要因素,也就是说,其使用性能直接取决于加工成型过程中高分子所形成的聚集态结构。
聚丙烯和其它高分子一样,是由很多大分子聚集在一起的,分子间存在着相互作用,通常之间的作用力包括范德华力和氢键,使聚丙烯的大分子聚集在一起,并赋予它特定的性能,大分子聚集态通常有下述两种情况:(1)无定形态当很多分子在一起时,如果分子间杂乱无章,没有一定次序地相互堆在一起,这种结构称为无定型形态,这种结构比较疏松,密度低,分子容易运动,强度也低。
中英名称中文名称(聚丙烯)[1]英文名称Polypropylene性能特性(1)物理性能:聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90~.091g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
它对水特别稳定,在水中24h的吸水率仅为0.01%,分子量约8~15万之间。
成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷。
制品表面光泽好,易于着色。
(2)力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE高,但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差。
PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下,不如尼龙。
(3)热性能:PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的,150℃也不变形。
脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。
(4)化学稳定性:聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。
(5)电性能:聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。
它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。
抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。
(6)耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90~0.91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
第41卷第12期 2013年l2月 塑料工业
CHINA PLASTICS INDUSTRY
高熔体强度聚丙烯的制备及性能研究 汪晓鹏,李文磊,贺建梅 (甘肃省皮革塑料研究所,甘肃兰州730046)
摘要:使用同向双螺杆挤出机,采用普通聚丙烯和过氧化二异丙苯(DCP)以反应挤出交联法制得高熔体强度聚 丙烯(HMSPP),并通过正交试验设计进行了配方优化。进一步测试了HMSPP的熔体质量流动速率、凝胶含量、力 学性能及热性能,并与普通PP进行了比较。结果表明,制备的HMSPP的凝胶含量、熔体质量流动速率有较大幅度提 高,力学和耐热性能比普通PP显著提高,可满足生产可发性聚丙烯泡沫材料的要求。 关键词:高熔体强度聚丙烯;制备;性能;可发性聚丙烯泡沫 DOI:10.3969/j.issn.1005—5770.2013.12.003 中图分类号:TQ325.1 4 文献标识码:B 文章编号:1005—5770(2013)l2一o009—04
Preparation&Properties Study on High Melt Strength Polypropylene WANG Xiao—peng,LI Wen‘lei,HE Jian’mei (Gansu Province Leather Plastics Research Institute,Lanzhou 730046,China) Abstract:High melt strength polypropylene(HMSPP)was prepared with PP and dicumyl peroxide (DCP)by reaction method using twin‘screw extruder.The formula was optimized by orthogonal experimental design.The melt flow quality rate,gel content,mechanical properties and thermal properties of HMSPP were tested and compared with PP.The results showed that the gel content and the melt flow rate of HMSPP were much higher,the mechanical and thermal performances were significantly improved which can meet the production requirements for polypropylene foam. Keywords:HMSPP;Preparation;Performance;Polypropylene Foam
聚丙烯(PP)是全球应用最广泛,产量增长最 快的树脂之一。采用齐格勒一拉塔(Ziegler’Natta) 型催化剂聚合而成,目前所生产的聚丙烯中95%为 等规聚丙烯。其美中不足的是PP韧性差、低温易脆 化、热变形温度低,不能产生次级活动中心,导致熔 体强度低和耐融垂性能差。故而,PP不能在较宽的 温度范围内进行热成型加工。再次,其软化点和熔点 相近,当温度高于熔点时,熔体强度和黏度急剧下 降,严重影响热成型的制品质量。最后,PP在熔融 状态下,无应变硬化效应,因此大大限制了应用范围 和领域。从而使开发高熔体强度聚丙烯(HMSPP) 的专用料成为研究的热点。HMSPP最重要的性能参 数就是熔体强度,其熔体强度甚至可达到相同熔体质 量流动速率(MFR)的线型聚丙烯(LPP)的10倍。 当前,国际上只有日本、美国、意大利、德国和 英国、瑞士、加拿大等少数发达国家具备PP发泡制 品工业生产技术。国内,发泡PP的研究尚处于起步 阶段,工业生产处于空白,所需材料仍然依赖进口,
且价格高昂(3.5万元/t)。少数公司和科研院所合 作进行了工业化项目的尝试性研发,取得了一些进 展。为此,我们开发制备HMSPP树脂,用于发泡聚 丙烯(EPP)的生产应用 。 1试验部分 1.1主要原料 普通PP(CPP):KO,MFR为0.2~2.0 g/ 10min,中石化兰州化学工业公司;PP:T30S,MFR 为3.0 g/lOmin,天津联合化学有限公司;F401, MFR为2.5 g/10rain,北京燕山石油化工公司化工二 厂;交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、助交联剂异氰 尿酸三稀丙酯(TAIC):兰州助剂厂;抗氧剂1010、 辅助抗氧剂DLTDP:兰州化学工业公司有机厂;超 细滑石粉:1 250目,青海乐都县新兴分体材料厂。 1.2主要设备和仪器 双螺杆挤出机:SJ65,大连塑料机械厂;高速混 炼机:GH。50DQ,北京塑料机械厂;熔体流动速率
作者简介:汪晓鹏,男,1965年生,高级工程师,主要从事高分子材料改性方面的工作。wxp6551@126.com ・l0・ 塑料工业 2013正 测定仪:承德市金建检测仪器有限公司;热变形、维 卡软化点温度测定仪:XRW。300,承德市金建检测仪 器有限公司;HIT复合式冲击试验机:承德市金建检 测仪器有限公司;微机控制电子万能试验机: CMT4304,深圳市新三思材料检测有限公司。 1.3试样制备 1.3.1设计配方 从分子结构的角度来看,HMSPP的熔体强度主 要来自高的摩尔质量、宽的摩尔质量分布和长支链化 结构(SLCB)的存在。HMSPP的制备方法亦根据分 子设计,即从提高摩尔质量、加宽摩尔质量分布和引 入长支链化结构人手。具体方法有共混法、后反应器 法(反应挤出法)、反应合成法和交联法 。本文采 用的制备HMSPP的基础配方如下所述 。 PP(T30S/F401质量比40/60):100 phr;交联剂: 0.1~0.5 phr;助交联剂:1~3 phr;复合抗氧剂:0.1~ 1.0 phr;滑石粉:0.5—1.0 phr;其他助剂适量。 1.3.2制备工艺流程 PP 其他助剂 图1 HMSPP制备工艺流程图 Fig 1 Scheme of preparation process flow for HMSPP 1.3.3工艺控制 通过单、双螺杆挤出机均可生产,但工艺温度和 螺杆转速对粒料的性能影响较大,在制备中应严格控 制。以双螺杆挤出机生产。首先将PP树脂与交联 剂、其他助剂及添加剂按配方比例称量准确,用高速 混合机混合后,加人挤出机料斗并且控制加料速度, 填充率以0.9为宜。按预定工艺条件(参数)进行 塑化、熔解、反应。然后挤出冷却切粒,即可制得粒 料。按测试标准进行性能测定,据测定结果调整优化 配方,确定最佳配方。依照最佳配方生产,可制备出 系列不同性能的HMSPP专用料(母料)。 1.3.4工艺条件(参数) 挤出机温度控制(从进料口开始):I区200~ 220℃;Ⅱ区215~230 oC;III区195~200 。模口 温度190~210 oC。主机电流2~3 A。主机转速应控 制树脂和助剂在料筒中的停留时间(3~5 min为 宜)。根据交联剂的半衰期的不同,严重影响交联的 凝胶化程度(交联度)。过长致使物料降解、分解达 不到交联目的。应以排气口不溢料,切粒均匀为准进 行适当调节。 注意:高熔体流动速率PP改性料不同于商用聚 丙烯树脂(CPP),加工造粒有其显著不同的工艺条 件。由于熔融的共混组分使得PP树脂发生化学降 解,MFR在短时间提高到几倍乃至几十倍不等。因 此料筒温度应严格控制,宜采用先高后低的工艺温 度,方可获得较好效果 J。 1.4配方正交试验设计与优化 采用正交设计优化配方。采用正交表L。(3 )。 取交联剂用量(A,phr)、抗氧剂用量(B,phr)、 反应挤出温度(C,cI=)为3个关键因子,分别取3 水平进行设计优化,各因素及各个水平值见表1。 表l 正交试验因素和因素水平表 Tab 1 Factors and levels of orthogonal test
1.5测试与表征 (1)MFR测试:按照GB/T 3682--2000测试, 230 oC、2.16 kg。 (2)凝胶含量测定:称取待测试样0.2 g,经二 甲苯与抗氧剂1010溶液,回流抽提24 h,干燥至恒 重,凝胶含量按式(1)计算。 Xg l m1/m0×100% (1) 式中,X 。。、m。、m 分别表示试样的凝胶含量、抽提 前试样质量和抽提后试样质量。平行试验至少进行3 次,计算平均值。 (3)热变形温度钡4定:按GB/T 1633--2000测 试热变形温度,升温速率50 ̄C/h,负荷50 N。 (4)力学性能测试:拉伸性能测试按GB/T 1040--1996进行;弯曲性能测试按GB/T 9341--2000 进行;冲击性能测试按GB/T 1043--1993进行。 2结果与讨论 2.1配方优化结果 根据正交表L (3 )(见表2)所设计的实验方 案,得到相应的试验结果,以及各因素在各水平上的 平均值和极差,列于表2。由表2可知,极差大小顺 序R >R >R ,得到对综合评分影响顺序为:C> A>B。由表3给出的综合评分可知,9 实验结果最 佳,其组合为:A B c ,即交联剂0.5 phr,抗氧剂 0.5 phr,反应温度220 cC。 第41卷第12期 汪晓鹏,等:高熔体强度聚丙烯的制备及性能研究 表2 L。(3。)型正交试验设计和分析表 Tab 2 Lq(3 )orthogonal experimental design and results analysis
注:1)y 、l,:、y,、y4、l, 分别代表凝胶含量、MFR、拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度。 表3实验结果综合评价 Tab 3 The synthetic estimation of experimental resuhs
注:1)为了综合评价,以得出较佳配方比例,将实验 结果划分为3个等级,每个等级得分分别为2、4、6分。将 指标进行综合评定。
2.1熔体流动性能 表4 HMSPP与CPP的熔体黏度和凝胶程度的比较” Tab 4 Melt viscosity rate and gel extent of HMSPP in comparison with CPP on
注:1)HNSPP为使用1.3.1节的基础配方所得。表5 和表6同。
试样的熔体质量流动速率和凝胶含量见表4。由 表4可知,HMSPP中存在大量凝胶,这是DCP和 TAlC的协同作用,不仅使得HMSPP的凝胶含量显著 提高,而且有效地促进LPP由线型结构经交联反应 转变为网状长支链的分子构造,进而使分子的运动能 力减弱,熔体的流动性增强。 2.2耐热性能比较 表5 HMSPP与CPP的热性能比较 Tab 5 Thermal property of HMSPP in comparison with CPP HMSPP与CPP的热变形温度和熔点列于表5, 可见前者的热变形温度和熔点较后者明显提高。这是 由于HMSPP中形成了交联网络,网状大分子之间的 范德华力及分子链之间相互缠绕,使得分子运动更困 难,表现为熔体的热变形温度和熔点有所提高,在抗 氧剂的作用下,稳定性更好。 2.3力学性能 表6 HMSPP与cPP力学性能比较 Tab 6 HMSPP in comparison with PP on mechanical properties 由表6可见,与纯PP相比,HMSPP的力学性能 大为改善。这是由于交联和抗降解能力提高的双重作 用;聚合物接枝交联、聚烯烃主链 断键、过氧化物 产生自由基形成聚合物自由基反应、支链化的分子结 构等系列叠加因素,使得PP分子不易运动,力学性 能得到明显提高。尤其是冲击强度提高较多,这是由 于PP经交联后,形成立体网状结构,当受到冲击时