改性聚丙烯发展以及各配方
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高分子聚丙烯(PP)增韧改性技术摘要:聚丙烯(PP)作为一种成熟的热塑性塑料,在机械性能好、无毒、相对密度低、耐热性好、耐化学性强、电绝缘性高、易于加工成型等诸多方面具有优异的性能。
此外,原料易得,价格相对较低,因此已广泛应用于家电、建筑、汽车、包装等轻工业领域和化工领域。
关键词:聚丙烯;化学改性;物理改性;增韧改性;一、化学改性1.接枝改性。
PP接枝改性就是在其分子链上引入适当基团,利用二者极性和反应性,即可改善PP性能上的不足,同时赋予其某些特殊功能,又能很好地保持其优异特性。
因此接枝改性是扩大PP应用范围的一种行之有效的方法。
在马来酸酐(MAH)固相接枝改性聚丙烯(PP)的过程中加入合适比例的异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)作为共聚单体,可以大大提高MAH在PP上的接枝率,同时可以有效抑制在普通固相接枝过程中PP的严重降解,得到了性能较好的高极性PP与普通固相接枝法与熔体接枝法对比,双单体固相共聚接枝改性PP是一种得到高极性PP的有效方法。
2.交联改性。
PP交联的方法可采用有机过氧化物、氮化物(化学交联)和辐射交联等。
其主要区别在于引起交联反应活性源的生成机理不同。
交联过程是用带有烯类双键的三官能团的有机硅烷在少量过氧化物的存在下,与PP在挤出机中熔融共混完成接枝反应(或者与丙烯单体共聚),然后在水的作用下,硅烷水解成硅醇,经缩合脱水而交联。
该技术的关键是在接枝反应时必须严格监控,防止PP降解。
PP经交联后赋予其热可塑性、高硬度、良好的耐溶剂性、高弹性和优良的耐低温性能等。
研究了在聚丙烯(PP)隔膜表面接枝二乙烯基苯(DVB)/丙烯酸甲酯(MA)交联聚合物网络,提高隔膜高温条件下尺寸稳定性的改性方法。
在PP中加入低密度聚乙烯(LDPE)和过氧化二异丙苯(DCP),提高PP交联度,从而大大提高PP 的熔融黏度。
研究了共混聚合物组分的种类和含量对PP交联度的影响。
结果表明,在共混过程中,部分PP和LDPE分子在热作用下相互促进,产生了接枝交联;共混物比纯PP的泡孔结构优且发泡效果佳,当LDPE为70%,发泡剂为5%,DCP为O.36%时,PP的发泡效果最好。
据日本理化株式会社介绍,日本7%的PP为透亮PP,透亮PP的产量在400kt/a以上。
日本透亮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具有同样透亮性和光泽性的透亮PP,现在能够广泛替代一般透亮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透亮PP。
韩国LG Caitex公司将透亮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,他们的透亮PP新产品将打人具有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,具有高流淌性(熔体流淌速率为48g/l0min)、低翘曲性,透亮度达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,含有乙烯和透亮剂,要紧用于制造单层透亮瓶和挤压片材,片材可热压成型各种容器及装饰品。
其产品具有玻璃般的光泽、专门好的化学稳固性、耐环境应力开裂性和冲击强度。
德国Schneioler公司和Klein公司用透亮聚丙烯替代PVC用于透亮硬包装。
美国Amoco公司用透亮改性剂生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公司最近推出了α烯烃改性PP树脂,牌号分别为273RCXP和276RCXP,要紧用于注塑成型。
两种牌号的树脂都没有添加成核剂和透亮助剂,其中273RCXP树脂的熔体速率为14g/10min,表现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生产固体或类似于用尼龙做成的半透亮色母粒。
276RCXP树脂的熔体流淌速率为16g/l0min,透光性和光泽度稍差些,但该树脂却展现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。
聚丙烯(PP)改性技术介绍1、填充改性填充改性是在塑料中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料,从而降低制品的原材料成本,同时还可以改善塑料材料某些性能,比如刚性、硬度和耐热性等。
通常使用的非矿粉体材料有碳酸钙(轻钙、重钙)、滑石粉、云母粉、高岭土、硅灰石粉、氢氧化铝、氢氧化镁或水镁石粉、沉淀硫酸钡或重晶石粉等。
表1列出几种主要填充材料及在聚丙烯塑料中的改性效果。
表1 几种主要填料及对PP改性效果填料种类改性效果碳酸钙(重钙、轻钙)增量降低成本、提高抗冲击性能、改善印刷性滑石粉(片状)增量降低成本、提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性云母粉(片状)显著提高刚性和耐热性,提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性煅烧高岭土提高电绝缘性硅灰石(针状)有一定增强效果、提高表面硬度沉淀硫酸钡(重晶石粉)提高制品表面光泽、增大材料密度氢氧化铝、氢氧化镁(水镁石粉)作为阻燃剂使用,达到填充、阻燃、消烟三重效果炭黑制作导电塑料,达到永久抗静电效果,提高耐光照老化性金属粉末制作导电塑料,达到永久抗静电效果木粉降低成本、有利资源再生利用石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯提高润滑性、减小摩擦力填充改性中也存在填料在聚丙烯基体中的分布、分散是否均匀的问题,同时填料颗粒表面需经适当处理才能与非极性聚丙烯的分子有较好的亲合性。
填料的表面处理方法及处理剂的选择是决定填充改性成败的关键。
填充改性PP生产工艺,其主机都是混炼型挤出机,可以根据不同的需要采用不同的螺杆形式。
通常情况下多采用单螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机,只有在特殊专用料的生产上采用双螺杆机挤出机,不过对用碳酸钙填充或滑石粉填充、选用单螺杆或双波状螺杆挤出设备完全可以实现。
2、共混改性采用机械的办法,在已经生成的聚合物中加入其它聚合物,使其性能发生变化称之为共混改性。
以聚丙烯为主体的共混改性可以达到的各种效果见表2。
表2 PP共混改性使用的添加物及改性效果改性效果改性用添加物提高抗低温冲击性乙丙橡胶、EPDM、POE、EVA、SBS提高透明性LDPE、乙丙橡胶、POE提高着色性聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏二氯乙烯提高气密性(气体阻隔性)聚酰胺、聚偏二氯乙烯改进抗静电性聚乙烯醇在共混改性中必须注意不同聚合物之间的相容性,在相容性较差的两种聚合物共混时,往往需要加入分别和两种聚合物相容性都好的第三组分,称之为相容剂。
目录一聚丙烯........................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯的性能................................... 错误!未定义书签。
(1)优点.................................... 错误!未定义书签。
(2)缺点.................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯链的立体结构............................. 错误!未定义书签。
聚丙烯的晶体结构............................... 错误!未定义书签。
二聚丙烯改性....................................... 错误!未定义书签。
三聚丙烯填充与增强改性新材料....................... 错误!未定义书签。
聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势............... 错误!未定义书签。
常用填充材料................................... 错误!未定义书签。
1、碳酸钙.................................... 错误!未定义书签。
2、滑石粉.................................... 错误!未定义书签。
3、高岭土.................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯的增强改性............................... 错误!未定义书签。
聚丙烯填充与增强改性新材料..................... 错误!未定义书签。
1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯.............. 错误!未定义书签。
2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料.................. 错误!未定义书签。
聚丙烯增韧1.聚丙烯的发展历程自1957年意大利蒙科卡迪公司首次实现工业化以来,聚丙烯(PP)树脂及其制品发展速度一直位于各种塑料之首。
在1978年PP的世界产量超过了400万吨/年,仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯,位居世界第四位;1995年PP的世界产量达1910万吨/年,超过聚苯乙烯位居第三;2000年PP的世界产量为2820万吨/年,超过聚氯乙烯的2600万吨/年上升为世界第二;目前聚丙烯的世界产量达到了3838万吨/年。
在此同时,我国聚丙烯工业发展迅猛,1995年产量为107.3万吨,2000年已经突破300万吨,2004年产量迅猛增至474.9万吨。
初步估计到2006年底,我国PP的年总生产能力已经超过650万吨,在一定程度上缓解我国PP的供需紧张。
聚丙烯由于其优异的使用潜能,广泛应用于注塑成型、薄膜薄片、单丝、纤维、中空成型、挤出成型等制品,普及及工农业及生活日用品的各个方面。
如此迅速的增长速度主要归因于其可以替代其它塑料树脂以及能够开发应用各种新型的塑料、橡胶和纤维的优异性能:原料来源丰富,价格低廉并且无毒无害;相对密度小,透光性好,有较好的耐热性等。
但是PP有个很明显的缺点就是韧性较差,对缺口十分敏感,这在很大程度上限制了其在工程领域的应用空间。
因此近些年来,国内外众多学者专家在PP改性的理论基础和应用研究中展开了众多的研究取得一定成效的工作,通过共混、填充和增强等方法改性之后的聚丙烯复合材料也已经成功地运用到了实际生产中,扩大了材料的使用范围,在家电、汽车、仪表等工业各领域占据了重要地位。
近十多年来,在我国经济高速增长的带动下,聚丙烯的应用技术不断进步。
但是我国的聚丙烯进展与国外相比,在聚合技术、工业化成本、产品数量、品种类别等方面都存在着很明显的差距。
根据我国发展中国家的国情,大力开展聚丙烯多元复合材料改性研究是解决上述问题最有效的途径。
采用塑料的高性能化合成本不断的降低来推动PP的发展,因此目前是聚丙烯快速发展的良好机会。
258作者简介:高红艳(1983— ),男,汉族,新疆克拉玛依人。
主要研究方向:石油化工。
聚丙烯综合性能优良,原料来源丰富,价格低廉,加工和应用易于普及,已成为塑料行业的主力之一。
聚丙烯材料的可热塑性特点,通过共聚、共混、填充、增强、阻燃等改性途径使聚丙烯产品的综合性能更加多样化,功能更加强大。
一、聚丙烯材料的制备辐射交联聚丙烯的制备方法。
把聚丙烯粉末加入含交联助剂的溶液中,经烘干、脱除溶剂和热处理后,加入抗氧剂,混炼,挤出或者模压成型,将成型后的聚丙烯进行辐照。
借助易挥发溶剂混匀原料和助剂,缩短混炼时间,提高交联效率,其耐热性和熔体强度均有所提高,该法辐射交联不使用化学交联剂,交联均匀程度易于控制,环保、能耗低、产率高,电子辐照后的聚丙烯泡沫其耐环境老化性能和耐温性能显著提高。
使用新型催化剂BCZ-208的制备方法。
BCZ-208 催化剂比DQC-401 催化剂的催化活性提高约50%,催化剂平均单耗为0.016 kg/t;采用氢调法生产均聚PP 粉料,使用BCZ-208 催化剂有利于生产高熔体流动指数PP 产品,氢调敏感性好. 使用BCZ-208 催化剂比DQC-401 催化剂生产的PP 产品等规度提高约1%,相对分子质量分布较窄,灰分含量降低,PP 粉料平均粒径小,细粉少,PP粒料拉伸屈服应力较高,所生产的PP 产品均达到优级品质量指标。
二、聚丙烯的改性(一)聚丙烯的增韧改性微孔膜是一种应用广泛的塑料薄膜,主要应用在海水淡化、污水处理、电池隔膜、包装、医疗器械等领域。
微孔膜的制备方法主要有相分离法、中空纤维法、化学发泡法和单向或双向拉伸等。
不同的淬火方式及不同温度下等温结晶制备的热历史α-聚丙烯,其熔融行为和结晶形态差异较大。
淬火样品结晶度和熔融温度最低,球晶最小。
随着等温结晶温度的升高,样品的结晶度和熔融温度逐渐升高,球晶尺寸逐渐增大。
淬火样品球晶强度较低,双拉后材料没有产生微孔,等温结晶样品晶体强度较高、球晶界面较弱,双拉后产生了大量微孔,其孔径尺寸随等温结晶温度的升高逐渐增大,孔径分布均匀性优异。
改性聚丙烯(PP)的化学改性2014-12-27 17:7:15来源:ZZ91再生网标签:废塑料,加工工艺尽管PP存在着不少优点,但是在耐低温冲击方面、易老化方面、成型收缩率方面、易燃烧方面、染色方面等有着本质上的弱点,所以在作为结构材料和工程塑料材料上受到很大限制,为此必须对PP进行各种各样的改性,才能拓宽其应用范围,使改性聚丙烯从通用塑料跨入到工程塑料行列中去。
PP改性包括两大类:一类是化学改性,一类是物理改性。
下面叙述一下化学改性。
化学改性化学改性是指通过接枝、嵌段共聚,在PP大分子链中引入其池组分;或是通过交联剂等进行交联;或是通过成核剂、发泡剂进行改性,由此赋与PP较高的坑冲击性能,优良的耐热性和抗老化性等。
1.共聚改性采用乙烯、苯乙烯单体和丙烯单体进行交替共聚、或在PP主链上进行嵌段共聚、或进行无规共聚,这样可提高PP的性能。
如在PP主链上,嵌段共聚2-3%的乙烯单体,可制得乙丙嵌段共聚物,属于一种热塑性弹性体,同时具有PE和PP两者的优点,可耐-30℃的低温冲击。
无规共聚物的冲击强度可由原来的3千焦耳/平方米提高高到10千焦耳/平方米,当PE含量为10-15%时冲击强度可达到40千焦耳/平方米,当PE含量为50%时,缺口冲击强度高达77千焦耳/平方米,-40℃时不断。
还有利用活性PP,采用分段聚合法、活性种转换聚合法,活性末端结合偶联法等方法合成出许多功能性PP嵌段聚合物。
如PP和PE的活性PP物、PP和聚甲基丙烯酸甲酯的活性PP物、PP和聚苯乙烯的活性PP物等。
2.交联改性一般PP交联的目的是为了调节其熔融粘弹性,以适应发泡的要求,从而提高制品性能,如耐蠕变、耐气候、耐腐蚀、耐应力开裂等。
PP交联的方法可采用有机过氧化物交联、或氮化物交联、或辐射交联、或热交联等。
也有人研究用硅烷的水交联技术,进行交联PP的。
它是用有机硅过氧化物和交联促进剂进行干混合,然后在成型设备中制得产品,最后在热水蒸气环境下,交联成最终产品。
聚丙烯改性的研究进展郑州轻院轻工职业学院专科毕业设计(论文)题目聚丙烯改性的研究进展学生姓名宋伟专业班级高分子材料加工技术一班学号11101027系别轻化工程系指导教师(职称)郜娅(助讲)完成时间 2014 年 2月 7日聚丙烯改性的研究进展摘要聚丙烯由于其力学性能优异,耐热性好,耐应力开裂性和刚性优异,且易于加工成型,具有广泛的应用价值,但是其韧性较差,尤其是在低温下易脆断,对缺口敏感,因此聚丙烯改性成为研究热点和重点。
本文概述了聚丙烯在的材料中的地位,性能的优缺点以及发展历程,并对聚丙烯改性进行了的叙述。
详细介绍了通过采用填充改性、共混改性、共聚改性、成核剂改性、交联剂改性、降解改性和接枝改性等物理和化学方法对聚丙烯(PP)的改性的研究及部分改性材料在实际当中的应用,并结合最新信息简述了 PP改性技术的新进展。
关键词聚丙烯;改性;研究进展目录摘要............................................................... I 1 绪论. (1)1.1 聚丙烯的发展概况 (1)1.2 聚丙烯的性能及应用 (1)2 聚丙烯物理改性 (2)2.1 填充改性聚丙烯 (2)2.1.1 无机刚性粒子改性聚丙烯 (3)2.1.2 纳米材料改性聚丙烯 (4)2.2 共混改性聚丙烯 (5)2.2.1 共混改性技术 (5)2.2.2 聚丙烯共混改性作用 (7)2.3 成核剂改性 (7)2.3.1 成核剂改性作用 (8)2.3.2 聚烯烃的成核剂特征 (8)2.3.3 聚烯烃的成核剂分类 (8)3 聚丙烯化学改性 (9)3.1 共聚改性聚丙烯 (9)3.2 交联改性聚丙烯 (9)3.3 接枝改性聚丙烯 (9)3.3.1 熔融接枝法 (10)3.3.2 溶液接枝法 (11)3.3.3 固相接枝法 (12)3.3.4 辐射接枝法 (12)3.3.5 光引发接枝法 (13)4 聚丙烯改性技术的新进展 (13)4.1 反应挤出共混技术 (13)4.2 改性技术的复合化 (13)4.3 相容技术 (13)4.4聚丙烯综合改性的新方法 (14)结论 (16)参考文献 (17)致谢............................................. 错误!未定义书签。
嘉力欣改性PP(聚丙烯)技术研究方案聚丙烯介绍: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/cm,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0. 01%,分子量约8万一15万。
成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,很难于达到要求,制品表面光泽好,易于着色。
PP聚丙烯的常规等级:一、均聚PP-聚丙烯[size=-1]Homo-polymer polypropylene,简称PPH聚丙烯PP的均聚物简称PPH,是单一丙烯单体的聚合物。
聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物是有规立构聚合物中的第一个。
其历史意义更体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。
二、PP共聚物,Polypropylene Copolymer,简称PPC,是丙烯单体与乙烯单体的共聚物;按照乙烯单体在分子链上的分布方式,共聚PP可以分为无规共聚物(PPR)和嵌段共聚物(PPB)两种。
PPH的刚性好,但耐冲击性不好,尤其耐低温冲击性更不好,耐蠕变性差。
PPB的耐冲击性好,但耐蠕变性和PPH一样差。
PPR的耐冲击性和耐蠕变性则都好。
三、CPP膜-聚丙烯CPP是”Casting Polypropylene“的简称,即聚丙烯流涎薄膜。
是通过熔体流涎、骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。
它不经过BOPP中的纵向拉伸和横向拉伸两个过程,直接流涎成产品宽度。
嘉力欣改性PP针对汽车行业PP用于汽车工业具有较强的竞争力,但因其模量和耐热性较低,冲击强度较差,因此不能直接用作汽车配件,轿车中使用的均为改性PP产品,其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高温750~1000h后不老化,不龟裂。
产品,可以作为汽车仪表板、保险杠,嘉力欣PP改性材料生产的同类产品成本降低30%,改性PP用作汽车配件具有十分广阔的开发前景。