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聚丙烯新品種問世

2020-03-08

聚丙烯是五大通用合成樹脂中的一個重要品種,在國內外的發展均十分迅速。在全球塑料用五大合成樹脂中,聚丙烯的產量占有1/4左右的份額。聚丙烯在生產數量迅速發展的同時,也在性能上不斷出新,使其應用的廣度和深度不斷變化,近年來或通過在聚合反應時加以改進,或者在聚合后造粒時采取措施,有一些更具獨特性能的聚丙烯新的品種問世,如透明聚丙烯、高熔體強度聚丙烯等。

  1、透明改性

  PP的結晶是造成不透明的主要原因,利用急冷凍結PP的結晶趨向,可以得到透明的薄膜,但有一定壁厚的制品,因熱傳導需要時間,芯層不可能迅速被冷卻凍結,因此對于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度,必須從PP的結晶規律和影響因素入手。經一定技術手段得到的改性PP,可具有優良的透明性和表面光澤度,甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC、PS等)相媲美。

  ?透明聚丙烯制品

  透明PP更為優越的是熱變形溫度高,一般可高于110℃,有的甚至可達135℃,而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優勢明顯,近年來在全球都得以迅速發展,應用領域從家庭日用品到醫療器械,從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用),都在大量使用。

  PP的透明性提高可通過以下三種途徑:

  (1)采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;

  (2)通過無規共聚得到透明性PP;

  (3)在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性。

  2、高熔體強度聚丙烯

  聚丙烯的缺點之一是熔體強度低,耐熔垂性差。通常非晶態聚合物(如ABS、PS)在較寬的溫度范圍內存在類似橡膠一樣的彈性行為,而處于半結晶的聚丙烯則沒有。這一缺點造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內進行熱成型,它的軟化點和熔點非常接近,一旦到達熔點,熔體粘度急劇下降,隨之熔體強度也大幅下降,導致在熱成型時制品壁厚不均,擠出發泡泡孔塌陷等問題,大大限制了聚丙烯在某些方面的應用。

  ?高熔體強度PP在汽車制造的運用

  高熔體強度聚丙烯(HMSPP)就是指熔體強度對溫度和熔體流動速率不太敏感的聚丙烯,極具開發應用前景。HHSPP是一種樹脂含有長支鏈的聚丙烯,長支鏈是在后聚合中引發接枝的,這種均聚物的熔體強度是具有相似流動特性普通聚丙烯均聚物的9倍,在密度和熔體流動速率相近的情況下,HHSPP的屈服強度、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點均高于普通聚丙烯,但缺口沖擊強度比普通聚丙烯低。

  目前,HMSPP的制備方法主要有兩種:一種是將聚丙烯與其他化合物進行反應性改性,另一類是聚丙烯與其他聚合物進行共混改性,具體的實施方法主要有射線輻射法、反應擠出法、聚合過程中引發接枝法等。

  3、聚丙烯微孔膜

  通過加工工藝方面的創新,可以制成分布著直徑約0.5μm圓孔的微孔膜。微孔形成機理:結晶高聚物在拉伸聚向過程中會出現冷拉伸現象,其結構具有高度規整性,并所有微晶都沿應力方向取向排列,稱之為再結晶。

  ?聚丙烯微孔膜

  對結晶制品在熔點下緩慢進行熱處理(退火),這時體積較小,不完整的微晶在低溫度下熔化,立即又重新結晶,從而調整鏈段排列使結晶結構趨于均勻化。在結晶一取向一再結晶的過程中,有效控制材料非晶區和晶區的取向分布,調整拉伸溫度、拉伸強度、拉伸方法、熱定型溫度、冷卻速率等工藝條件,就可得到微孔膜。

  微孔膜屬高技術含量、高附加值產品,在電池領域可用做隔膜,在醫療領域因其無毒、阻隔細菌但可透氣,可用于人工肺膜、殺菌包裝物等。此種膜還可用于制造無菌水、無菌空氣、廢水過濾、煙塵分離、氣體濃縮、衛生用品、花草、樹苗栽培等等,用途十分廣闊。

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