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聚丙烯改性三大新方向!

发布时间:2019-05-31 05-31 15:20 作者:康阜新材料

聚丙烯是五大通用合成树脂中的一个重要品种,在国 内外的发展均十分迅速。在全球塑料用五大合成树脂中,聚丙烯的产量占有1/4左右的份额。聚丙烯在生产数量迅速发展的同时,也在性能上不断出新,使其应用 的广度和深度不断变化,近年来或通过在聚合反应时加以改进,或者在聚合后造粒时采取措施,有一些更具独特性能的聚丙烯新的品种问世,如透明聚丙烯、高熔体 强度聚丙烯等。


1、透明改性


PP的结晶是造成不透明的主要原因,利用急冷冻结PP的结晶趋向,可以得到透明的薄膜,但有一定壁厚的制品,因热传导需要时间,芯层不可能迅速被冷却冻 结,因此对于有一定厚度的制品不能指望用急冷的办法提高透明度,必须从PP的结晶规律和影响因素入手。经一定技术手段得到的改性PP,可具有优良的透明性 和表面光泽度,甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC、PS等)相媲美。


透明PP更为优越的是热变形温度高,一般可高于 110℃,有的甚至可达135℃,而上述三种透明塑料的热变形温度都低于90℃。由于透明PP的性能优势明显,近年来在全球都得以迅速发展,应用领域从家 庭日用品到医疗器械,从包装用品到耐热器皿(微波炉加热用),都在大量使用。


PP的透明性提高可通过以下三种途径:


(1)采用茂金属催化剂聚合出具有透明性的PP;


(2)通过无规共聚得到透明性PP;


(3)在普通聚丙烯中加入透明改性剂(主要是成核剂)提高其透明性。


2、高熔体强度聚丙烯


聚丙烯的缺点之一是熔体强度低,耐熔垂性差。通常非晶态聚合物(如ABS、PS)在较宽的温度范围内存在类似橡胶一样的弹性行为,而处于半结晶的聚丙烯则 没有。这一缺点造成了聚丙烯不能在较宽的温度范围内进行热成型,它的软化点和熔点非常接近,一旦到达熔点,熔体粘度急剧下降,随之熔体强度也大幅下降,导 致在热成型时制品壁厚不均,挤出发泡泡孔塌陷等问题,大大限制了聚丙烯在某些方面的应用。


高熔体强度聚丙烯(HMSPP)就是指熔体强度对 温度和熔体流动速率不太敏感的聚丙烯,极具开发应用前景。HHSPP是一种树脂含有长支链的聚丙烯,长支链是在后聚合中引发接枝的,这种均聚物的熔体强度 是具有相似流动特性普通聚丙烯均聚物的9倍,在密度和熔体流动速率相近的情况下,HHSPP的屈服强度、弯曲模量以及热变形温度和熔点均高于普通聚丙烯, 但缺口冲击强度比普通聚丙烯低。


目前,HMSPP的制备方法主要有两种:一种是将聚丙烯与其他化合物进行反应性改性,另一类是聚丙烯与其他聚合物进行共混改性,具体的实施方法主要有射线辐射法、反应挤出法、聚合过程中引发接枝法等。


3、聚丙烯微孔膜


通过加工工艺方面的创新,可以制成分布着直径约0.5μm圆孔的微孔膜。微孔形成机理:结晶高聚物在拉伸聚向过程中会出现冷拉伸现象,其结构具有高度规整性,并所有微晶都沿应力方向取向排列,称之为再结晶。


对结晶制品在熔点下缓慢进行热处理(退火),这时 体积较小,不完整的微晶在低温度下熔化,立即又重新结晶,从而调整链段排列使结晶结构趋于均匀化。在结晶一取向一再结晶的过程中,有效控制材料非晶区和晶 区的取向分布,调整拉伸温度、拉伸强度、拉伸方法、热定型温度、冷却速率等工艺条件,就可得到微孔膜。


微孔膜属高技术含量、高附加值产品,在电池领域可用做隔膜,在医疗领域因其无毒、阻隔细菌但可透气,可用于人工肺膜、杀菌包装物等。此种膜还可用于制造无菌水、无菌空气、废水过滤、烟尘分离、气体浓缩、卫生用品、花草、树苗栽培等等,用途十分广阔。





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