实验五 全同聚丙烯的结构与性能关系研究
- 格式:doc
- 大小:41.50 KB
- 文档页数:4
结构与性能CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(6): 51DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.06.12高流动抗冲共聚聚丙烯[1-5]是以丙烯均聚物为主体,通过在其主链上引入部分乙烯,形成乙丙无规共聚物或乙丙嵌段共聚物,从而具有良好的刚韧平衡性[6-9]。
此外,优良的流动性使其具有优异的加工性能,可以明显降低加工温度,缩短加工时间,提高生产效率,降低企业生产成本[10-13]。
目前,高流动抗冲共聚聚丙烯已用于汽车内饰件、日用品及小家电外壳等。
随着汽车、家电等行业的迅速发展,高流动抗冲共聚聚丙烯的需求量大幅提高,因此关于其制备和应用已成为聚烯烃材料研发和应用领域的一个热点。
此外,由于聚合物结构对其性能的重要影响,需要就高流动抗冲共聚聚丙烯的结构进行分析,以期建立结构与性能的关系,为基于聚烯烃性能需求进行结构改进高流动抗冲共聚聚丙烯的结构与性能苟荣恒,王 勇,刘 义,郭晓东,韩李旺,杨廷杰,包璐璐(国能新疆化工有限公司,新疆 乌鲁木齐 831400)摘要: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1 627 MPa,29.0 MPa,6.2 kJ/m2,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。
关键词:抗冲共聚聚丙烯 高流动性 相对分子质量 力学性能 结晶性能中图分类号:TQ 325.1+4 文献标志码: B 文章编号:1002-1396(2022)06-0051-04 Structure and properties of high fluidity impact copolymerized polypropyleneGou Rongheng,Wang Yong,Liu Yi,Guo Xiaodong,Han Liwang,Yang Tingjie,Bao Lulu(CHN Energy Xinjiang Chemical Co.,Ltd.,Urumqi 831400,China)Abstract:The molecular mass distribution,ethylene content,mechanical properties,thermal properties and rheological properties of three high fluidity impact polypropylene PP1,PP2 and PP3 were characterized and analyzed. The results show that PP1 has narrow molecular mass distribution and low ethylene content,its flexural modulus,tensile strength,and impact strength reach 1 627 MPa,29.0 MPa,6.2 kJ/m2,respectively,performing excellently in rigidity-toughness balance. Its half-crystallization time is 0.83 s,which can effectively shorten the molding period and improve the efficiency. PP3 has weak toughness due to high ethylene content within,whose poor crystallization behavior comes from greater entanglement degree of molecular chain thanks to its large molecular mass and wide molecular mass distribution. In addition,the processing rheological properties of the three materials are consistent,which means their injection molding can be carried out without changing the processing conditions.Keywords:impact copolymerized polypropylene; high flowability; relative molecular mass; mechanical property; crystalline property收稿日期:2022-05-27;修回日期:2022-08-26。
高熔指聚丙烯专用料的结构与性能研究的开题报告
一、选题背景
高熔指聚丙烯是一种特殊的聚丙烯材料。
它具有较高的熔点和结晶速率,以及较低的热变形温度和热收缩率。
它在塑料加工、电子电器、汽车、医疗、玩具等领域具有广泛的应用前景。
因此,研究高熔指聚丙烯的结构与性能,可以为其在应用中提供技术支持和优化设计。
二、研究目的
本次研究旨在通过对高熔指聚丙烯材料的结构与性能进行分析研究,探索其在应用中的优势和适用性,从而为该材料的生产和应用提供理论依据和实践支持。
三、研究内容
1.高熔指聚丙烯材料的制备及工艺参数优化。
2.高熔指聚丙烯材料的物理和化学性质分析。
3.高熔指聚丙烯材料的结构分析。
4.高熔指聚丙烯材料的热力学性质分析。
四、预期成果
1.制备出高熔指聚丙烯材料,并获取配方和加工参数。
2.对高熔指聚丙烯材料的物理和化学性质进行测试分析。
3.对高熔指聚丙烯材料的结晶结构进行分析,并确定其晶型和结晶度。
4.对高熔指聚丙烯材料的热力学性质进行测试和分析。
五、研究意义
1.为高熔指聚丙烯材料的生产和应用提供技术支持和优化设计。
2.研究高熔指聚丙烯材料的结构与性能,可以提高该材料在应用中的性能和可靠性。
3.通过本次研究可以为聚丙烯相关领域提供一定的参考和借鉴。
PP(聚丙烯)塑料属性及结构性能与注塑加工应用1.1聚丙烯PP:Polypropylene1.1.1分类1)结构-[CH2-CH(CH3)]n-。
PP为线型结构,和PE相似,只不过不同的是在主链上,每隔一个碳原子有一个甲基侧基存在,于是整个分子在空间结构上,就产生三种不同异构体。
即全同PP(也叫等规PP)、间同FP(也叫间规PP)和无规PP三种立体化学结构。
PP通常是全同PP,具有高度的结晶性。
1、等规聚丙烯(全同立构聚丙烯),英文缩写为IPP从立体化学来看,IPP分子中每个含甲基(—CH3)的碳原子都有相同的构型,即如果把主链拉伸(实际呈线团状),使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基(—CH3)都排列在主平面的同一侧。
我国各石化企业生产的均聚聚丙烯都属于等规聚丙烯,基本性能如前所述,典型产品如北京燕山石化的PP2401,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S等。
2、间规聚丙烯,英文缩写为SPP从立体化学来看,SPP分子中含有甲基(—CH3)的碳原子分为两种不同构型且交替排列,如把主链拉伸,使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基(—CH3)交替排列在主平面的两侧。
SPP是高弹性的热塑性塑料,有良好的拉伸强度,它可以像乙丙橡胶那样进行硫化成为弹性体,机械性能优于一般不饱和橡胶。
3、无规聚丙烯,英文缩写为APP从立体化学来看,APP主链上所连甲基(—CH3)在主平面上下两方呈无规则排列。
APP曾是碳酸钙填充母料的载体树脂的主要原料,其原因是它作为IPP生产过程中的副产物,作为技术输出的外国公司认为它没有应用价值,只有焚烧处之,是我国的科技人员将其用于制作碳酸钙填充母料,在八十年代初期,APP母料曾红极一时,为当时合成树脂原料奇缺的塑料工业带来巨大经济效益。
后来北京燕山石化技术改造,改变了聚丙烯生产工艺,副产物APP的来源枯竭,碳酸钙填充母料用的载体树脂转向其它高分子材料,但APP作为一种聚合物,仍然有其自己的独特之处,至今仍有一些进口的APP在许多领域使用,这些APP已不再是IPP生产过程中的副产物,而是特殊工艺制造出的真正意义上的无规聚丙烯。
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解聚丙烯(PP)材料的挤出成型工艺,掌握挤出成型的基本原理和操作方法,并通过对实验结果的分析,探讨影响挤出成型质量的因素。
二、实验原理聚丙烯是一种热塑性树脂,具有良好的力学性能、耐化学性和耐热性。
挤出成型是聚丙烯材料常用的成型方法之一,通过挤出机将熔融的聚丙烯树脂经过模具成型,得到所需的塑料制品。
三、实验材料与设备1. 实验材料:聚丙烯(PP)颗粒2. 实验设备:- 聚丙烯挤出机- 温控装置- 模具- 冷却水循环系统- 切割机- 电子天平- 光学显微镜四、实验步骤1. 准备工作- 将聚丙烯颗粒过筛,去除杂质。
- 将挤出机预热至设定温度。
2. 原料塑化- 将过筛的聚丙烯颗粒加入挤出机料斗。
- 启动挤出机,使聚丙烯颗粒在挤出机内塑化熔融。
3. 挤出成型- 调整模具,使其符合所需产品的形状和尺寸。
- 控制挤出机的转速和温度,使熔融的聚丙烯树脂通过模具成型。
4. 冷却和切割- 将成型后的产品通过冷却水循环系统冷却至室温。
- 使用切割机将冷却后的产品切割成所需长度。
5. 检验- 使用电子天平称量产品的重量,检查其尺寸精度。
- 使用光学显微镜观察产品的表面和断面,检查其外观和内部结构。
五、实验结果与分析1. 产品外观- 产品表面光滑,无气泡、裂纹等缺陷。
2. 产品尺寸- 产品尺寸符合设计要求,尺寸精度较高。
3. 产品内部结构- 产品内部结构均匀,无分层、杂质等缺陷。
4. 影响因素分析- 温度:温度对挤出成型质量有较大影响。
过高或过低的温度都会导致产品出现缺陷。
实验中发现,当温度过高时,产品易出现熔融流淌;温度过低时,产品易出现结晶不良。
- 转速:转速对产品的尺寸和外观有较大影响。
转速过高或过低都会导致产品出现尺寸偏差和表面缺陷。
- 模具:模具的形状和尺寸对产品的形状和尺寸有直接影响。
模具设计不合理会导致产品出现尺寸偏差和表面缺陷。
六、实验结论本次实验成功地进行了聚丙烯挤出成型,得到了符合设计要求的产品。
第19期 收稿日期:2019-06-28作者简介:苏江伟(1984—),山东鄄城人,神华榆林能源化工有限公司技术质量部工艺主管,工程师,主要从事聚烯烃工艺与质量研究。
聚丙烯拉丝料的结构与性能分析苏江伟1,张珍一2,于方波2(1.神华榆林能源化工有限公司,陕西榆林 719300;2.山东省临沂市三丰化工有限公司,山东临沂 276034)摘要:利用万能试验机、差式扫描量热仪、高温凝胶渗透色谱仪等仪器分析了不同工艺参数下生产的聚丙烯拉丝料的力学性能和微观结构。
测试及分析结果表明:聚丙烯拉丝料的结晶度、等规度、相对分子质量分布对其力学性能、拉丝过程影响明显;其中,PP2#样品的结晶度为44.8%,等规度为96.8%,相对分子质量分布为4.91,有利于拉丝成型。
关键词:聚丙烯;拉丝;力学性能;结晶度;等规度;相对分子质量分布中图分类号:TQ325.1+4 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2019)19-0051-03AnalysisonStructureandPerformanceofWireDrawingGradePolypropyleneSuJiangwei1,ZhangZhenyi2,YuFangbo2(1.ShenhuaYulinEnergyChemicalCo.,Ltd.,Yulin 719300,China;2.ShandongLinyiSunnyWealthChemicalsCo.,Ltd.,Linyi 276034,China)Abstract:ThemechanicalpropertiesandmicrostructureofwiredrawinggradepolypropyleneproducedunderdifferentprocessparameterswereanalyzedbyUTM,DSCandHT-GPC.Theresultsshowthatthecrystallinity,isotacticityandrelativemolecularweightdistributionofwiredrawinggradepolypropylenehaveobviouseffectsonthemechanicalpropertiesandwiredrawingprocess;ThePP2#samplehasacrystallinityof44.8%,anisotacticityof96.8%,andarelativemolecularmassdistributionof4.91,whichcontributestowiredrawingprocess.Keywords:polypropylene;wiredrawing;mechanicalproperties;crystallinity;isotacticity;relativemolecularmassdistribution 聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,具有相对密度小、无毒、无味、生产成本低、易成型加工、化学稳定性好和电绝缘性好等特点,广泛应用于家用电器、汽车工业、管材、薄膜制品、包装工业、编织制品、纤维制品等行业。
聚酯类工程塑料改性聚丙烯的制备及性能研究发布时间:2022-09-15T08:31:03.583Z 来源:《中国科技信息》2022年第9期第5月 作者: 夏庆刚[导读] 随着聚丙烯材料的高速发展
夏庆刚
青岛万有众力风机有限公司
摘要:随着聚丙烯材料的高速发展,人们对于聚丙烯(PP)的要求越来越高。要求它不仅具有良好的性能,而且能够适用于最终的加工应用。比如,熔喷布PP的生产,熔喷布PP的流动性是普通PP的几百倍,普通PP无法达到熔喷布的生产要求,因此需要对PP进行改性,使PP在熔喷纺丝时能够适应较高的加工速度。在聚合反应过程中对PP直接进行改性是非常困难的,因为加工参数一旦设计好了,在这个过程中添加改性剂等都需要对参数进行重新设置,整个过程反而更加复杂了。而可控降解法是在熔融挤出阶段对PP进行改性,简单易行,反应过程易于控制,生产更加灵活,过渡料较少,适用于小批量PP牌号的生产,因此在工业中也得到了广泛的应用。关键词:聚酯类工程塑料;改性聚丙烯;制备;性能 引言
浆纱使用的纺织浆料主要有三大类,淀粉、PVA及聚丙烯酸类。由于PVA退浆后废水处理困难,其应用受到限制;淀粉浆料由于自身的环状结构,浆膜脆硬,对纤维黏附力不足;聚丙烯酸类浆料可以按照浆纱需求设计其结构,因而成为很有发展潜力的纺织浆料。聚丙烯酸类浆料分为聚丙烯酸盐类、聚丙烯酸酯类和聚丙烯酰胺类,聚丙烯酸盐类浆料吸湿再粘严重,不能多用;聚丙烯酸酯类浆料对疏水性纤维具有极好的黏附力,但退浆后废水处理更加困难,而且聚合过程复杂难控制,很少应用;聚丙烯酰胺由于结构中含有大量的酰胺基,易形成氢键,从而具有较好的稳定、絮凝作用,在污水处理、纺织工业等行业有广泛应用。现有的聚丙烯酰胺由于分子量过大,水溶液黏度大,不适合于经纱上浆。本文将研究适于经纱上浆用的聚丙烯酰胺浆料,为开发环保型高性能纺织浆料奠定基础。1实验部分 1.1主要原料 α成核剂,β成核剂:纯度均为95%,深圳会鑫塑胶化工有限公司;PP?1904Y,熔体流动速率为3~5?g/10?min,中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司;抗氧剂168,抗氧剂1010:石家庄佳拓化工科技有限公司。
实验五 全同聚丙烯的结构与性能关系研究(综合性实验)
一、实验目的:
1、了解熔体流动速率仪的构造及使用方法。
2、学习塑料材料的性能测试方法。
3、学习使用拉力实验机、冲击实验仪等力学性能测试设备。
二、实验内容和要求
聚合物的力学性能与其分子量及分子量分布情况有着密切的联系,在
世界生产中,常用熔体流动速率(MFR)来反映聚合物分子量的大小。所
谓熔体流动速率是指热塑性材料的熔体在一定的温度,一定的压力下在
10分钟内通过标准毛细管的重量,用克/10分钟表示。以用来区别各种塑
性材料在熔融状态下的流动性能,用以指导热塑性高聚物材料的合成及加
工等工作。一般来说,熔体流动速率较大的热塑性高聚物,其加工性能较
好。
本实验以全同聚丙烯为例,学习研究聚合物结构与性能的基本方法,
了解聚合物结构与性能之间的关系,以加深学生对于高分子物理基本概念
和基本理论的理解,同时培养学生联系实际考虑问题的方法和分析、解决
问题的能力,为后续课程的学习或进一步深造以及从事本领域的科学研究
工作打下坚实的基础。
三、实验主要仪器设备和材料
主要仪器设备:
熔体流动速率试验仪,秒表,电子天平、拉力实验机、简支梁冲击实验
机
主要材料:
全同聚丙烯树脂:白色蜡状固体,有良好的表面光泽,密度为0.90g/cm3,
熔点为164-170℃。
聚丙烯拉伸标准样、弯曲标准样、缺口冲击强度标准样
四、实验方法、步骤及结果测试
1、聚丙烯试样熔体流动速率的测定
(1) 设定温度
接通仪器电源,设定温度,开始升温,等数字温度表显示的温度到达
所设定的温度值,再恒温30分钟。
(2)称样
试样(粒状、条状、片状、模压块等)在测试前根据塑料种类要求先
作烘干处理,根据试样的预计熔体流动速率称取试样。
(3)装料
当温度稳定在设定值以下(一般恒温为30分钟后)将预热的活塞
取出,把称好的试料用漏斗加入料筒内,并用活塞将料压实(以减少气泡)
整个加料与压实过程须在1分钟内完成。
(4)取样
试样装入后用手或用小砝码加压,使活塞杆上的下环形标记(下
刻线)在5分钟内(装料时间和恒温时间加在一起)降到离导向套上表面
5~10mm处,然后加上选定的试验负荷,当下刻线进入料筒时,切取试样。
电子秒表计时,依次切取3至5个无气泡试样条即可。
(5)称重计算结果
试样切取冷却后,用精密天平(要求用0.001g分析天平)分别称
重。(一般试样取3-5段),并按下式计算结果
MFR=600·W/t(克/10分)
式中:MFR----熔体速率(克/10分)
W --- 切取样条重量算术平均值(克)
t --- 切样时间间隔(秒)
测试结果取两位有效数字。 每次试样平行测定三次,分别求出MFR
值,如果三次测试结果相对误差超出10%,应找出原因。
(6)清洗
测试完之后,挤出余料,拿出活塞并清洗干净。将棉纱剪成小方
块,用清料杆插入料筒内进行清洗,直到清洗干净为止。
以上操作都要趁热进行,对一些难清洗的试料可适当加些润滑物
辅助清洗,如硅油,石蜡等或其它化学试剂。
2、采用悬臂梁式冲击实验机,在冲击负荷下分别测定缺口PP标准试
样的冲击强度,评价材料的脆性或韧性程度。
数据处理:缺口试样简支梁冲击强度计算 (单位:KJ/m)
A
ad
式中a——缺口试样冲击强度,KJ/m;
A——缺口试样吸收的冲击能量,J;
d—— 缺口试样厚度,mm。
3、采用电子拉力实验机,在规定的实验温度、湿度与一定的拉伸速
度(50mm/min)下,沿试样纵轴方向施加静态拉伸负荷,使其破坏,测
定PP标准试样的拉伸强度和断裂伸长率。
断裂拉伸强度计算(单位:MPa)
σ断=dbP*断
式中 σ断——断裂拉伸强度,MPa;
P断——最大破坏负荷,N;
b ——试样宽度,mm;
d ——试样厚度,mm。
断裂伸长率计算 (%)
ε断 = %100*00GGG
式中 ε断——断裂伸长率,%;
G——试样断裂时的标线间距离,mm;
G0——试样原始标距,mm。
五、试验报告要求
试验报告包括下列各项:
1) 实验日期
2) 实验名称与目的
3) 实验方法概述
4)实验结果与讨论
5)试验人员,试验日期
六、思考题
1、聚合物的熔融指数与其分子量有什么关系?为什么熔融指数只能表
示同种结构聚合物分子量的相对数值,而不能在结构不同的聚合物之
间进行比较?
2、如何有效改善全同PP的冲击性能?
3、测试PP的拉伸性能时,拉伸速度对试验结果有何影响?