高熔体强度聚丙烯的分析(2)

可以极大地提高PP的抗冲击性，同时确保混合材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度. 增容剂可以改善两相界面在共混体系中的附着力，有利于微多相体系的稳定性和宏观均匀的结构状态. 除普通增容剂的作用外，反应性增容剂还可在共混过程中在两相之间产生分子连接，从而显着提高了共混材料的性能. 为了提高增韧PP的硬度，热变形温度和尺寸稳定性，可以使用由偶联剂活化的填料或增强材料进行增强. 例如，弹性体/无机刚性颗粒/ PP三元复合增韧系统用于实现PP的增韧和增强，提高材料的整体性能，并降低成本. 4 HMSPP的熔体强度表征HMSPP的主要性能指标之一是熔体强度，它是影响聚合物发泡性的重要物理性能参数. 所谓的熔体强度（或熔体强度）是指聚合物在熔融状态下支撑其自身质量的能力，这意味着熔体支撑其自身重量的强度，这实质上是熔体对材料的抵抗力. 拉伸变形反映出来. 聚合物熔体强度（MS），有时也称为熔体弹性（Mel t弹性），是聚合物工程熔体粘度（伸长粘度）的近似量度. 它与聚合物的分子量和分子量分布有关. 分支的数量与长度等有关.

归根结底，这取决于聚合物熔融态的缠结程度. 缠结度越高，熔体强度越高. 因此，可以通过支化或交联来增加聚合物熔体的强度，并且有时可以使用熔体粘度来表征熔体强度. 通常，高熔体强度的产品更适合挤出，而低熔体强度的产品更适合注塑. 熔体强度和熔体指数的值方向相反，即熔体强度越高，熔体强度越高. 降低手指. 但是，是否适用于挤出成型或注射成型尚不清楚，与工艺条件有关. 另外，注塑成型的熔体强度反映在高剪切力中，因此在此需要注意. 熔体强度不仅与分子量有关，而且与分子中支链的数量和长度有关. 表征和计算熔体强度的方法有多种: （1）使用熔体强度测试仪进行测量，该方法单轴拉伸聚合物熔体，首先将熔体从挤出机的模头中挤出，同时将其通过在平衡木上安装了两个运动方向相反的摇杆. 拉伸熔束时施加的力是辊均匀加速直至熔束破裂. 熔束破裂的力定义为“熔体强度”. （2）用流变拉伸仪确定在一定温度下以一定的加速度拉伸熔丝，并记录拉伸硬度值和拉伸速率. 拉伸强度值可以相对反映熔体强度的大小. 值越大，熔体强度越高. 例如，线性PP熔丝的记录值为15 cN和100 mm / s，而间规PP（高熔体强度）为25 cN和180 mm / s.

-8-（3）根据熔体流动速率（MFR）的计算或定性分析，可以使用熔体流动速率测试仪和公式1.1: 3.54计算熔体强度. 10 5 ？？ L2？ r0 MS？ MFR 2302（公式1.1）其中: 聚丙烯的MS熔体强度，Pa.s？当挤出物的直径减小50％时的挤出物L长度，mmMFR230-在230°C下测得，负载2.16在公斤下的MFR值，g / 10min r0-最初从模具中暴露出来的挤出物的半径，毫米（可通过分别测量1.59毫米，6.35毫米和12.70毫米的挤出物长度来测量挤出物的半径）. （4）以熔体弹性为特征，熔体弹性是聚合物的弹性回复性能的表现，并且熔体弹性与熔体强度之间存在直接关系. 使用旋转流变仪在1000dyn / cm 2的恒定剪切应力下测量聚合物熔体的稳态顺应性. （0.1kPa）. 对于线性PP，支化PP的稳态顺应性是线性聚丙烯的2.5倍. 支化聚丙烯熔体的弹性的增加改善了孔壁强度并且可以防止孔合并. 5 HMSPP的研究进展与展望高熔体强度聚丙烯的研究始于1980年代. 由于其独特的分子结构，优异的性能和高熔体强度聚丙烯的巨大市场，它可广泛用于热成型，挤出涂层和物理发泡成为各国聚合物研究的重点[4].

在1990年代，HMSPP实进行研究. 5.1国外对HMSPP的研究目前，全球对HMSPP的总需求约为20万吨. 主要制造商包括来自日本的比利时的Montell，Borealis和Chisso [5]. 它们的产品具有高的刚性和良好的可塑性，并且可以应用于吹塑和发泡等各种成型方法，以制成薄膜，片材，管道和纤维等产品，并且对于成型产品，可以再次使用. 融化并回收. 其中，蒙特尔在这方面处于国际领先地位. Montell生产的Pro-fax PF 814树脂是具有长链分支的均聚PP. 它的熔体强度是具有类似流动特性的传统均聚物的9％. 时间. 根据实际应用，Pro-fax PF 814可以单独使用，也可以与熔体强度较低的PP组合使用. -9-此外，Montell的Pro-fax PF 613（熔体流动指数MI为0.3g / 10min，均聚物）和Pro-fax SD 613（MI为0.3g / 10min，共聚物，耐冲击性）也是两个高熔体强度PP级.

与普通PP相比，在相同条件下达到相同高度需要20-30s. 它们的熔体强度大于具有相同MI（0.3g / 10min）的均聚物PP的熔体强度. 102％和95％. 5.2家用HMSPP的研究家用HMSPP的发展仍处于起步阶段，其制备过程一般在后处理过程中采用交联或部分交联的方法[7]. 长江石化研究院在混合和挤出过程中使用有机过氧化物交联剂和PP，PE组合物进行微交联. 该材料可以通过热成型加工成各种产品. 中国石油化工股份北京化工学院2002年通过辐照法开发了高熔体强度聚丙烯. 熔体强度提高了50％以上，性能良好，但尚未生产. . 此外，天津轻工业学院和上海塑料研究所在这方面也做了很多工作. 长春英华开发的技术生产的HMSPP特种材料在加工性能和机械性能上与同类产品相当，将大大降低生产成本. 而且，制备技术完全依靠国产加工设备，生产周期短，能耗低，易于推广应用. 长春英华使用具有自主知识产权的新型制备技术. 开发的HMSPP专用树脂具有更高的熔体强度. 随着剪切应力和时间的增加，其拉伸粘度增加. 应变硬化行为很明显，可以在成型，吹塑，挤出涂布，挤出发泡等领域推广应用.

特别是在PP挤出泡沫材料中，效果显着，解决了普通聚丙烯难以发泡和加工的问题. 使用制备的高熔体强度聚丙烯，成功制备了泡沫聚丙烯珠和泡沫聚丙烯片. 该发泡材料具有高的闭孔率，重量轻，强度高和低成本. 优点是，具有优异的综合性能，高附加值的产品，可用于运输pp材料分析，保温，高档包装等领域. HMSPP的分子设计主要体现在三个方面: 增加重均分子量并扩大分子量分布的共混方法，具有长支链结构的柱反应器方法（电子束辐照，过氧化物处理，反应挤出））和内部反应器聚合法（直接共聚，大分子化），交联法. 其中，反应性挤出是指通过螺杆挤出机将聚丙烯和反应性单体螺杆接枝而制备的HMSPP. 由于该方法简单且经济的操作并且适合工业生产，因此该方法是当前使用的主要方法之一. 目前，这种HMSP P生产技术的长链分支结构被世界上一些大公司所垄断，并且售价相对较高. 但是，在这方面，我国的生产与研究之间的差距越来越大. 因此，迫切需要开发一种具有优异性能和良好外观的本地化HMSPP. 另外，近年来，我国的家电行业发展迅速，品种众多，产量大. 各种小型家用电器也有巨大的潜在市场. 这是改性聚丙烯的绝佳商机. 我国一些塑料原料制造商已经开发出洗衣机专用材料，如PP 1947系列，K7726系列等，受到洗衣机制造商的欢迎. 因此，在未来几年中，应努力开发用于家用电器的特殊PP材料，以适应市场变化的需求. -11-

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