高海拔地区气压低紫外线强烈, 强烈的紫外线会对聚丙烯以及尼龙的机械性能产生极大的的影响, 从而影响产品的使用效果。抗冲的聚丙烯产品因为具有流动性高, 抵抗冲击力度强, 有极强的硬度以及耐热度高、光泽好、成型快等特点, 于是高海拔地区聚丙烯抗冲产品的研发已是现在各工业部门和学术部门关注的重点项目。高海拔地区聚丙烯抗冲产品是通过过氧化物降解或者釜内聚合技术生产的。过氧化物降解技术是把釜内聚合技术生产的流动性低的聚丙烯抗冲产品降解成流动性高的聚丙烯抗冲产品, 但是由于种种原因用这种方法研制出的聚丙烯在味道、颜色以及稳定性都方面还有一定的不足。本文将结合试验对高海拔地区聚丙烯抗冲产品的研发进行探究, 据以用来进行工业生产的指导
1 试验部分
1.1 试验原料
丙烯、氢气, 青海盐湖镁业有限公司;
三乙基铝、甲基环己基二甲氧基硅烷 (C) , 南京联盛化工公司生产;
抗冲共聚聚丙烯SP179:齐鲁石化,
高流动抗冲PP树脂, 国外同类产品;
聚丙烯树脂:LC7749-35N, 抚顺石化公司烯烃厂;
复合外给电子体, 自制;
1.2 主要仪器设备
塑料注塑成型机, UN-100, 广西柳州塑料机械总厂;
熔体流动速率测定仪, SRZ-400D, 长春市智能仪器设备有限公司;
熔体指数测定仪:意大利ATSFAAR公司;
万能拉伸5567:美国INSTRON;
高功率数控超声波清洗器, KQ-600KDV, 昆山市超声仪器有限公司;
维卡软化点/热变形温度测定仪:长春市智能仪器设备有限公司。
傅立叶变换红外光谱 (FTIR) , Perkin-Elmer 2000, 美国PE公司;
1.3 性能指标
经过调查可以指导高海拔地区聚丙烯抗冲产品的技术性能指标。明确了熔体流动速度、屈服拉伸应力、弯曲模量以及悬臂梁缺口冲击强度, 便可以据此制造试验装置, 来进行试验。
2 结果与讨论
聚丙烯的宏观性能是由聚合物的分子构造和聚集状态的构造决定的。因此, 高海拔地区聚丙烯抗冲产品的研发需要对聚合过程中聚合物的数量、熔体流动速度、产品中的乙烯量、反应器中的氢气进行重点的关注与研发。在高海拔地区聚丙烯抗冲产品的研发中通过丙烯聚合得到均聚物的基础形体是第一步, 之后要使均聚物在丙烯、乙烯以及氢气的混合体中经过反映产生分布在均聚基体中的乙丙橡胶共聚物, 进而获得高海拔地区聚丙烯抗冲击产品。
通过实验的过程我们可以发现, 在第一步的过程中电子体的种类是影响均聚物性能的重要因素, 经过使用C外给电子体和复合外给电子体对比, 对电子体进行控制可以获得流动力强与性能优的可以作为高海拔地区聚丙烯抗冲产品用的聚丙烯基体应用。此外, 还可以发现电子体种类对均聚物这些等规指数以及聚合过程中催化剂氢气敏感能力也有影响。高海拔地区聚丙烯抗冲产品在现实的生产中大都使用C外给电子体, 但这种电子体在聚合中的氢气敏感力低, 得到的均聚物流动力低。通过复合外给电子体技术获得的均聚物流动力强, 而且在均聚合过程中用浓度极低的氢气便好, 并且弯曲模量和屈服拉伸应力都极高, 不过悬臂梁缺口冲击强度就有些低。
此外, 我们也发现了氢气的浓度与均聚物的流动速度有很大的关系, 氢气浓度越高那么均聚物的流动速度也高。在高海拔地区生产聚丙烯抗冲产品的时候我们要对均聚物的熔体流动速度进行适当的控制, 才能生产出具有合适流动性的聚丙烯产品。而控制均聚物的熔体流动速度最重要的就是控制氢气的浓度, 在高海拔地区聚丙烯抗冲产品的生产中要依据控制均聚物熔体流动速度的分析结果与在线气相色谱的显示值来对聚丙烯中的氢气含量进行控制。据此可以得到使用复合外给电子体技术得到的均聚物熔体流动速度与氢气的浓度成正比。
在高海拔地区聚丙烯抗冲产品研发试验过程中的第二步共聚合中我们可以发现在丙烯、乙烯、氢气的混合气体中的共聚物通过反应生成乙丙橡胶共聚物都分布在均聚物基体中。这其中的乙烯含量影响着高海拔地区聚丙烯抗冲产品的强度、柔韧度和流动程度, 它们影响着乙丙橡胶共聚物特性并决定着高海拔地区聚丙烯抗冲产品的最终效果。乙烯和丙烯在反应器中产生的乙丙橡胶共聚物的软硬程度、抗温能力和流动能力是由乙烯的含量所决定的。根据试验结果可以得到乙烯含量增加会使乙丙橡胶共聚物含量增加, 而高海拔地区聚丙烯抗冲产品的弯曲模量则降低。
3 小结
在熔体流动速度相同的条件下复合外给电子体与C外给电子体相比可以明显的减少氢气的浓度。氢气浓度和乙烯含量对产品的性能有重要的影响。对聚合物的参数进行优化可以制造出具有优良性能的高海拔地区聚丙烯抗冲产品。
摘要：聚丙烯抗冲产品指的是熔体的流动速度要≥20g/10min的聚丙烯抗冲产品, 是近年来所研究的新的专用型的树脂。用这种树脂研发出的聚丙烯抗冲产品除了具有极高的熔体流动速度外还拥有极佳的平衡性能和柔韧性能, 可以用到一些大规模的塑料制品像是家具、车的零件、各种工业产品的零部件以及食物和医药品的外包装, 对这些产业的发展具有极大的推动作用。高海拔地区聚丙烯抗冲产品的制造方法有调氢、可控流变、新型催化和调氢结合三种。本文将对高海拔地区聚丙烯抗冲产品的研发进行探究。
关键词：高海拔,聚丙烯,抗冲产品
参考文献
[1] 聚丙烯—原理、工艺与技术[M].洪定一.主编.北京:中国石化出版社, 2005:161.
[2] 张立红.高流动抗冲共聚聚丙烯开发进展[J].合成树脂及塑料, 2003, 20 (5) :48-51.