透明聚丙烯的研制

陳竹蓉,等:透明聚丙烯的研制透明聚丙烯的研制陳竹蓉魏曉峰(中國石化荊門(mén)分公可石油化工研究院荊4800)(中國石化荊門(mén)分公司化工廠(chǎng),荊門(mén)48039)摘要以灼聚聚丙烯(P)為基體樹(shù)脂探索了不同牌號的P、不同類(lèi)型的成核劑和其它助劑等對透明PP性能彩響,以及加工成型工藝參教對透明P性能的影響。結果明,選用T30S型連續均聚PP作透明P的基體樹(shù)脂,添加復配后的成核劑,可生產(chǎn)出綜合性能優(yōu)異的透明PP。關(guān)鍵詞均聚聚丙烯成核劑助劑透明聚兩烯中國石化荊門(mén)分公司化工廠(chǎng)現有兩套聚丙烯滑石粉:廣州源豐塑料助劑公司;裝置,實(shí)際生產(chǎn)的品種主要有T30S、T36F抗氧劑:寧波金海雅寶公司V30G、H30S等牌號。將現有的PP粒料進(jìn)行改性其它助劑:市售生產(chǎn)具有特殊用途的PP專(zhuān)用料,是提高P檔次、1.2主要儀器設備豐富PP品種增加經(jīng)濟效益的有效途徑。雙螺桿擠出機:T-35型,南京科亞公司;據文獻報道,透明PP的開(kāi)發(fā)比較活躍,因透明高速混合機:SHR-100A型,張家港華豐機械PP具有優(yōu)良的透明性、光澤度、較高的熱變形溫度有限公司而成為典型的透明材料,可以部分替代聚氯乙烯、聚注塑機:S-100GN-5A型,日本東芝機械公苯乙烯、聚酯等透明塑料。透明PP主要用于制作司;透明塑料制品,被廣泛應用于微波用具包裝材料濁度計:300A型,日本電色工業(yè)株式會(huì )社;醫療器械、T藝品、玩具、文具及工業(yè)零部件等領(lǐng)光澤計:VG-2000型,日本電色工業(yè)株式會(huì )域目前,生產(chǎn)透明PP樹(shù)脂的方法有3種:一是在維卡軟化點(diǎn)/熱變形溫度測試儀:6911型,意大PP中添加透明改性劑。透明改性劑也是成核劑,在利 CEAST公司PP中加入0.1%~0.4%能使PP的透明性、熱變形熔體流動(dòng)速率(MFR)儀:6941型,意大利溫度、表面光澤度和剛度提高。其開(kāi)發(fā)周期短、產(chǎn)品 CEAST公司;性能好、生產(chǎn)穩定,是目前透明PP的主要生產(chǎn)方懸臂梁沖擊試驗機:zJU-275型,承德試驗機法。二是在PP生產(chǎn)過(guò)程中直接制備高透明PP產(chǎn)總廠(chǎng);品——無(wú)規共聚PP,其透光率可超過(guò)94%,基本上萬(wàn)能試驗機:4465型,英國 Instron公司。接近聚苯乙烯的透明性,是理想的方法。三是采用1.3生產(chǎn)工藝流程茂金屬催化劑生產(chǎn)透明PP產(chǎn)品。目前,國外一些透明PP生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。企業(yè)正在開(kāi)發(fā)高透明茂金屬Pp3。筆者采用第一種方法,探索了不同類(lèi)型成核劑、-一費心拉切料不同牌號PP和其它助劑等對透明PP性能的影響透明PP以及加工成型工藝參數對透明PP性能的影響圖1透明PP生產(chǎn)T藝流程圖實(shí)驗部分1.4試樣制備原材料影響透明PP主要性能的工藝參數是擠出機各PP:間歇式小本體均聚PP,045粉料,等規度區段的溫度設置與水冷溫度,具體設置見(jiàn)表196%,中國石化荊門(mén)分公司化工廠(chǎng);1擠出機備區殷的遙度PP:連續均聚PP,T30S(等規度大于97%)區三區三區四區五區19022023023020210136F(等規度97%)粉料,中國石化荊門(mén)分公司化工廠(chǎng)成核劑:A、B、C均為山梨醇縮醛類(lèi),市售中國煤化工CNMHG18工程塑料應用04年,第32卷第6期使用注塑機將透明PP粒料制成212mmx12.7由不同牌號PP試制的透明PP的霧度沖擊強度和mm×3.2mm、127mm×12.7mm×3.2mm的試樣熱變形溫度等指標均不同,其中由T30sP試制的和50mm×50mm×0.1mm、的薄片試樣。透明PP的霧度及沖擊強度較好1.5性能測試衰3不同牌號PP試制的透明PP的性能MFR按GB/T3682-2000測試配方號霧度熱變形溫沖擊強度度/℃透光率和霧度按GB/T2410-1980測試;小本體P!045)19108.4熱變形溫度按Q/JSHJ0800·78-2000測試;連續P!30s)122.649.2彎曲彈性模量按 Q/JSH JO800·76-2000測連續P(T36F)20°試由表3還可以看出,由T30SPP粉料試制的透拉伸屈服強度按GB/T1040-1992測試明PP透明性最好,由T36F型粉料試制的透明PP懸臂梁沖擊強度按GBT1843-1989測試熱變形溫度最高。其原因是小本體PP和連續PP結果與討論由于合成及生產(chǎn)工藝的不同,使均聚PP的等規度2.1透明PP的性能檢測結果灰分及鹵素含量、金屬離子含量都不相同,等規度決以不同牌號PP、不同類(lèi)型成核劑及其它助劑設定了P2呈透明性的潛力,在使用相同成核劑時(shí),等計不同配方生產(chǎn)透明PP性能測試結果見(jiàn)表2。由規度高的T30sPP比等規度低的(T36F045)PP更表2可以看出用12配方試制的透明PP的霧度及易得到高透明度的透明P;由T36FP粉料試制的懸臂梁沖擊強度較好。透明PP的結晶度可能高一些,所以熱變形溫度高。2透明PP的性能檢謝結果2.3不同類(lèi)型成核劑對透明PP性能的影響般認為PP結晶成為球晶,在通常條件下結(0m)度量贓度m度門(mén)m晶緩慢、球晶粗大球品的直徑約為100m,遠大于可見(jiàn)光波長(cháng)(390~760mm),當可見(jiàn)光通過(guò)時(shí),必然會(huì )引起光的散射,透明性較差。這種散射的強度與5.012101球晶的尺寸有關(guān),隨著(zhù)球晶尺寸的減小,透明性會(huì )提高。當體系內加入了成核劑時(shí),晶核數目大量增加可使球晶微細化,甚至不形成球晶,結晶度也提高可見(jiàn)光通過(guò)時(shí)可基本不發(fā)生散射,因而得到高透明PP,并且其剛性得到增強3。以T0SPP為基體,在其它工藝條件相同的情況下,考察了不同類(lèi)型成02y核劑對透明PP性能的影響,結果見(jiàn)表4。表4不同類(lèi)型成核劑對透明PP性能的影響35108.61963.8成核劑「霧度/%熱變形溫度/℃沖擊強度刀·m氣味3°219180938.74"823.010193738.943.1成核劑A7.4106.1無(wú)有無(wú)成核劑C3.2109.017°120.14.99.51535.342由表4可知,加入不同的成核劑時(shí)PP的耐熱844.1109.2189018.3292性、力學(xué)性能和透明度的改善效果不同。3種成核19°4532891084179觀(guān)劑都能有效地提高PP的熱變形溫度,但成核劑B、C8.634.4更有效地提高了PP的沖擊強度,而且能改進(jìn)透明2.2不同牌號PP對透明PP性能的影響性且產(chǎn)品無(wú)氣味;而用成核劑A試制的透明PP氣在摸索的較佳配方(12)基礎上試制透明P,味較大。所以選擇成核劑B、C較好。由于成核劑并在同樣試驗條件下,分別采用間歇式小本體均聚B的成本較低,因此確定采用成核劑PP(045)、海蒙特環(huán)管連續均聚PP(T30S、T36F)為2中國煤化工的影響基體樹(shù)脂進(jìn)行試驗結果見(jiàn)表3。由表3可以看出CNMHG(不加其它助劑)陳竹蓉,等:透明聚丙烯的研割在操作工藝條件相同的情況下考察成核劑B用量對P透明性有影響隨著(zhù)加工溫度的升高有利于對PP霧度和熱變形溫度的影響結果見(jiàn)表5。透明PP的透明性的改善。因此,在條件允許的情表5成核劑B用量對PP霧度和熱變形溫廑的影響況下應盡可能采用高溫加L。成核劑B用量%霧度熱變形溫度/℃衰7加工濕度對P透明性的影響5.7上二區三區四區五民六區l10.112.51902202402402302102.6由表5可知,隨著(zhù)成核劑B用量的增加霧度2.8試制抗透明PP的性能比較先變小后變大,熱變形溫度一直上升。這是因為成按以上試驗確定的透明PP的配方及加工條核劑B用量低于0.25%時(shí),成核中心明顯不足,透件,用成核劑B、C進(jìn)行兩批透明P試制并比較其明度增加不夠;用量超過(guò)0.25%時(shí)雖然結品細化性能,其中含成核劑B的配方號為21°、22,含成核和規整使透明度增加但同時(shí)造成晶相增加又使得劑C的配方號為23、24,而21、23和224分別透明度降低兩者相抵消,使透明度反而有所降低。使用同一批次PP原料性能測試結果見(jiàn)表8。由表?yè)墨I顯示,成核劑用量為0.25%時(shí)為霧度最小的8可知用成核劑C試制的透明P的透明性?xún)?yōu)于用拐點(diǎn),此后霧度隨著(zhù)成核劑用量的增加而略微增大。成核劑B試制的透明性而透光率則次之因此,成核劑用量最好為0.25%·。綜合霧度和熱8試制批透明P測試結果變形溫度兩種因素,成核劑B用量選0.25%為宜。成核劑配方號霧度/%(1m)透光率/%2.5助劑的復配對透明PP性的影響采用T30PP粉料10kg、成核劑B用量為0.25%,在其它工藝條件相同的情況下,考察了不同3.9助劑的復配對透明PP透明性的影響。結果表明,2.9與國內同類(lèi)產(chǎn)品比較滑石粉和其它助劑對透明性均有影響。通過(guò)加入由于透明PP專(zhuān)用料目前暫無(wú)國家標準,所以定配比的助劑,共混后進(jìn)行熔化和再結晶過(guò)程可以只能把筆者生產(chǎn)的透明P與國內同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行比在PP中形成非常細密的晶體網(wǎng)絡(luò ),助劑的復配增較。生產(chǎn)透明PP的廠(chǎng)家有北京燕山石化公司、上強了成核劑的異相成核作用,使結晶速度大大加快海石化股份有限公司、揚子石化公司、蘭州石化公球晶變小、晶粒數目增多,有效地破壞了抗氧劑所形司、洛陽(yáng)石化公司、新疆獨山子天利高新技術(shù)股份有成的帶色高共軛酯,從而減少發(fā)色體的形成較好地限公司等。在測試標準一樣時(shí),筆者開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的霧解決了發(fā)黃問(wèn)題,使PP的透明性大大提高勻。度、MFR、熱變形溫度和拉伸屈服強度指標已達到或2.6冷卻拉伸水溫對PP透明性的影響接近同類(lèi)產(chǎn)品,其它的性能都優(yōu)于我廠(chǎng)普通PP料。冷卻拉伸的水溫對PP透明性的影響見(jiàn)表6。表6冷卻拉伸水溫對PP透明性的影響3結論℃冷卻水溫度(1)通過(guò)添加成核劑制備透明PP是簡(jiǎn)單易行霧皮/%的方法。(2)選揮成核劑B、C,用量為0.25%時(shí),熱變形由表6可知,冷卻水溫的降低使P霧度降低。溫度上升10℃左右霧度可達到國內同類(lèi)透明PP因為降低冷卻溫度加快了冷卻速度,熔體迅速結晶,的水平會(huì )使結晶度降低,結晶度越低透明性越好。另外(3)在連續均聚PP(T30S粉料)中加入成核劑卻溫度的降低,熔體迅速結晶,使結晶尺寸減小也B或C和適當的助劑復配可開(kāi)發(fā)出高透明、高剛性、提高了透明性·。因此透明PP的生產(chǎn)要盡量在氣耐高溫的透明PP專(zhuān)用料。候較冷的季節進(jìn)行。參考文獻2.7加工溫度對PP透明性的影響1黎地凌澤濟.透明聚丙烯現代塑料加工應用,1999,11(5):1加T溫度對PP透明性的影響見(jiàn)表7。7“和12配方的組成基本相同。由表7可以看出,加工溫度H中國煤化工及塑料,20018(4)CNMHG工程塑料應用2004年,第32卷,第6期3禹忠軍,張玉澎,許振虎高透明案內烯的研究開(kāi)發(fā)塑料包裝5陶紅,劉勇,成剛無(wú)規共聚透明聚丙烯的研制,合成樹(shù)脂及塑料2001,11(2):294范海濤,趙幸,王德鑫等助劑L對案丙烯透明性的影響石化技6王瑋徐衛兵聚丙烯成核劑的發(fā)展現狀及應用現代塑料加T應術(shù)20029(3):154用,2002.14(3);52DEVELOPMENT OF TRANSPARENT POLYPROPYLENEChen ZhurongResearch Institute of Petrochemical Complex, Jingrnen Subremmpary, SINOPEC, Jingmen 448002, ChiWei XiaofengChemical Works of Jingmen Subcompany, SINOPEC, Jingmen 448039. China)ABSTRaCt The effect of various polypropylene, nucleating agent and other assistants on the properties of transparent polypropylene was investigated with homo-polypropylene as basic resin, and the effect of technology parameters on the properties duringprocessing period wus studied. The results showed that in case of choosing t30S as the basic resin and adding a compound system ofnucleating agent, transparent polypropylene with excellent property could be obtainedKEYWORDS homo-polypropylene, nucleating agent, assistant, transparent polypropylene曾長(cháng)全球塑料市場(chǎng)需求增的高溫型鋁塑無(wú)規共聚聚丙烯(PPR)復合管材,近日通過(guò)2004年以來(lái)世界塑料市場(chǎng)出現需求增長(cháng)的局面,其中行業(yè)有關(guān)部門(mén)產(chǎn)品檢測,該產(chǎn)品可廣泛應用于生活冷熱水聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PC)及τ程塑料的市場(chǎng)表現將更散熱器采暖、地板采暖、中史空調等領(lǐng)域是·種市場(chǎng)發(fā)展潛為搶眼。2004年全球P市場(chǎng)前景較為看好,美國PP市場(chǎng)力良好的新型管材。在2003年增長(cháng)3%的基礎上,2004年還將增長(cháng)4%-5%,需據介紹,該復合管內層為交聯(lián)聚乙烯專(zhuān)用料、外層為求的強勁增長(cháng)將促使美國PP產(chǎn)能和需求處于平衡,裝置開(kāi)PR專(zhuān)用料、中間加強層為搭接焊合金鋁管鋁塑層之間采工率也將處于80%-90%的較高水平。P生產(chǎn)商已實(shí)現了用專(zhuān)用擠塑膠復合。連接方式采用同質(zhì)熱熔連結。產(chǎn)品具PP調價(jià)計劃。同時(shí)有分析師指出,2004年美國市場(chǎng)P供應有線(xiàn)脹系數小、不滲氧、連接不縮徑、壓縮強度高、耐熱性能有可能因裝置的非計劃停I而引起供需緊張局面。此外亞好耐沖擊性強、密封性好等特點(diǎn)(存云洲對PP產(chǎn)品的強勁需求也在一定程度上刺激了PP價(jià)格的聚乙烯預制保溫套管環(huán)保高效走強。2004年P(guān)VC市場(chǎng)需求將在2003年的基礎上增加日前,齊魯石化公司新推出的一種可以架空或者直理的4%,不過(guò)2004年全球新增PvC產(chǎn)能的計劃和投資仍然很聚乙烯(P)預制保溫套管,使我國的防腐保溫技術(shù)更進(jìn)一少,這使得2004~2005年全球PVC裝置的開(kāi)工率和利潤將步提高。與傳統的直埋式保溫材料相比,這種新型PE預制進(jìn)一步提高。(李勇)保溫套管具有力學(xué)強度髙、密封性能好、耐腐蝕性強、熱損環(huán)氧樹(shù)脂復合材料可除噪音低、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)華南理大學(xué)應用物理系研究出一種被稱(chēng)為“聲學(xué)晶在石油化工、輸水、供暖、工業(yè)制冷等領(lǐng)域,傳統的防腐體”的環(huán)氧樹(shù)脂復合材料,有望根治噪音,該項目最近取得新保溫措施內層大多采用石棉或者聚氨酯等材料外層用石棉的進(jìn)展,受到國際復合材料領(lǐng)域和噪音污染控制專(zhuān)家的高度布等進(jìn)行防腐保溫,保溫效果不太理想,且污染環(huán)境。齊魯石化開(kāi)發(fā)的這種PE外套管以HDPE為原料,產(chǎn)品的直徑、長(cháng)據專(zhuān)家介紹,這種全新的材料是在環(huán)氧樹(shù)脂的基體中周度等指標可以根據用戶(hù)需求調節生產(chǎn)。施工中先將鋼管套期性地排列了一些包有橡皮的微小鉛球(即微共振單元),在P套管內中間注入聚氨酯泡沫,使之充分填滿(mǎn)鋼管與它能完全反射某一頻段的聲波。如果在“聲學(xué)晶體”中引入PE套管之間的空隙使鋼管、套管、保溫層形成一個(gè)牢固的多種共振單元甚至可以屏蔽人類(lèi)可感知的所有噪音整體達到防腐保溫的效果。施工均在現場(chǎng)進(jìn)行,過(guò)程快捷只有材料自身大小與噪音波長(cháng)(1~10m)大致相等才而方便(常青)能產(chǎn)生屏蔽作用,因此傳統的隔音材料都盡可能做得厚、重飲料瓶用吹塑級HDPE在中東上市軟但作用十分有限,而由環(huán)氧樹(shù)脂等復合而成的“聲學(xué)晶前卡塔爾化工公司已經(jīng)開(kāi)始向中東市場(chǎng)供應牛奶體”厚度只要6cm就可以完全隔音。這種材料將首先應用飲料瓶用吹塑級高密度聚乙烯(HDPE)在杌場(chǎng)、公路、娛樂(lè )場(chǎng)所等噪音污染重火區。這一產(chǎn)品的開(kāi)卡塔爾化工公司是卡塔爾與美國雪佛龍-非利浦斯2成功將給建筑、環(huán)保等行業(yè)帶來(lái)革命性變革。(王雄偉)司共同投資興建的合資企業(yè)。這種新推出的HDPE牌號為高溫鋁塑PPR復合管通過(guò)檢測由中國航天科技集團長(cháng)治清華永騰管業(yè)公司研制成功熔中國煤化工度剛性和拉伸強度(唐偉家CNMHG