高熔體強(qiáng)度聚丙烯研究進(jìn)展

北歐化工 Borealis PP HB120FB PP作為一種通用塑料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，其產(chǎn)量?jī)H次于PE和PVC 目前全球的聚丙烯產(chǎn)量已超過(guò)3o 000kt，且仍以年增長(zhǎng)率8％的勢(shì)頭穩(wěn)步增長(zhǎng)，略高于年增長(zhǎng)率為7 5％PP的消費(fèi)量。在熱塑性樹(shù)脂聚合物材料中，北歐化工 Borealis PP HB120FB PP屬PP增長(zhǎng)*快的產(chǎn)品，進(jìn)入2l世紀(jì)后，全球PP生產(chǎn)能力過(guò)剩現(xiàn)象將逐步顯現(xiàn)。2001年，全球聚丙烯的年產(chǎn)量將達(dá)到35 600kt。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使世界生產(chǎn)企業(yè)加大了對(duì)PP品種的多樣化和功能化的投入。

北歐化工 Borealis PP HB120FB PP雖然應(yīng)用廣泛，但它存在韌性差、熔體強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，大大限制了其應(yīng)用范圍，特別是在熱成型中的應(yīng)用。常規(guī)聚丙烯熔體的強(qiáng)度在溫度高于結(jié)PP晶熔點(diǎn)后就急劇下降，使發(fā)泡、成型等過(guò)程中溫度控PP制成為擠出的難點(diǎn)和關(guān)鍵因素，因此研制熔體強(qiáng)度對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率(MFR)不太敏感的新型聚丙烯材料就成為一種趨勢(shì)。高熔體強(qiáng)度聚丙烯樹(shù)脂PP就以其本身的優(yōu)越性能[重量輕、強(qiáng)度高、成本低、耐PP熔垂性能(Sag Resistance)好]而獲得了廣泛的應(yīng)用，PP如家電工業(yè)中冰箱門(mén)襯和抽屜、洗碗機(jī)內(nèi)襯、汽車(chē)部PP件中的地氈墊層、輪罩箱、太陽(yáng)擋板、貨架以及聚丙PP烯發(fā)泡材料等，大有向工程塑料化發(fā)展并替代PS、PPABS之勢(shì)。

傳統(tǒng)的北歐化工 Borealis PP HB120FB PP韌性差、熔體強(qiáng)度低，其熱成型性、發(fā)泡性能很差，大大限制了其在熱成型和發(fā)泡PP材料領(lǐng)域使用。而PP的韌性差、熔體強(qiáng)度低的根本PP原因是它具有柔軟的長(zhǎng)鏈大分子結(jié)構(gòu)和較高的結(jié)晶傾PP向，其軟化點(diǎn)與熔點(diǎn)很接近，達(dá)到熔融結(jié)晶溫度后其PP熔體黏度迅速下降，而且在結(jié)晶過(guò)程中釋放出大量的PP結(jié)晶熱，使其熔體黏度和熔體強(qiáng)度進(jìn)一步下降。所以在熱成型過(guò)程中不能獲得較高的斷裂伸長(zhǎng)率，在PP發(fā)泡過(guò)程中氣體易于逃逸、聚集，氣泡壁承受不住氣泡PP壓力而導(dǎo)致坍塌破裂，難以獲得高質(zhì)量的泡沫塑料。制備高熔體強(qiáng)度聚丙烯(HMSPP)是改善其熱成型性能和發(fā)泡性能的關(guān)鍵和前提，因此近年來(lái)北歐化工 Borealis PP HB120FB PP的PP研制引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，成為材料學(xué)研究的熱點(diǎn)

北歐化工 Borealis PP HB120FB PP的制備方法

由于聚丙烯分子鏈上帶有活潑的Ot次甲基氫原子，改性過(guò)程中容易被奪取，形成叔碳自由基；PP主鏈上的叔碳自由基不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生所謂的B裂解反應(yīng)，p裂解過(guò)程中生成兩個(gè)片段：一個(gè)片段上為雙鍵，另一個(gè)片段上具有自由基端基 。即改性過(guò)程中極易產(chǎn)生斷鏈反應(yīng)，從而使PP降解，分子量的降低必然PP降低材料的性能，所以對(duì)其進(jìn)行改性比較困難。為了獲得適合于發(fā)泡的高熔體強(qiáng)度聚丙烯，人們采用了多種方法對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性

采用共混改性是用于提高PP熔體強(qiáng)度的一種簡(jiǎn)單而有效的途徑。PP大分子以直鏈結(jié)構(gòu)為主，而且每個(gè)分子結(jié)構(gòu)中都有甲基，所以分子的柔軟性下降，基本無(wú)支化或交聯(lián)，這種大分子結(jié)構(gòu)上的單一性導(dǎo)致熔體強(qiáng)度很低，需添加彈性體或低熔點(diǎn)的共聚物，減低的熔點(diǎn)和剛性；當(dāng)前共混改性PP技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)是采用增容技術(shù)或反應(yīng)性共混技術(shù) 。

共混改性多采用熔體共混法，將共混所用的聚合物組分在它們黏流溫度以上用混煉設(shè)備制取均勻聚合物共熔體，即在高溫剪切作用下將組分混合在一起，然后再冷卻、粉碎(或造粒)的方法。這一過(guò)程不PP僅有簡(jiǎn)單的物理意義上組分之間的重新分布與分散，PP還伴有組分高分子鏈中化學(xué)鍵的斷裂與重新組合，*PP終形成的共混體系往往由于不同樹(shù)脂之間的協(xié)同效應(yīng)PP和化學(xué)反應(yīng)而具有十分優(yōu)異的性能。熔體共混與初混PP操作配合一般可取得較滿(mǎn)意的混合效果。

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