在過(guò)去的50多年中,無(wú)定型聚合物如聚氨酯(PU),聚苯乙烯(PS),聚氯乙烯(PVC)等紛紛被應用于發(fā)泡領(lǐng)域。PP是五大通用塑料之一,其用量?jì)H次于PE。材料工程師們不禁會(huì )想:普通PP能不能發(fā)泡呢?
答案是否定的。原因請往下看:
一 、為什么需要高熔體強度PP?
PP的微觀(guān)結構為線(xiàn)性半結晶結構,這種結構的聚合物在熔融發(fā)泡過(guò)程中缺少獲得均勻、可控泡孔結構應有的拉伸流變性能。換句話(huà)說(shuō),PP的熔體粘度隨溫度的變化不穩定,5℃的溫差可能會(huì )帶來(lái)其熔體粘度不可控的變化。另外,PP的熔體強度較小,發(fā)泡倍率受限。
在塑料發(fā)泡過(guò)程中,要求泡孔不破,發(fā)泡倍率大;在熱成型過(guò)程中,要求型坯不變形;在吹膜過(guò)程中,要求膜泡不下垂。PP(聚丙烯)由于熔體強度低,因而在這三大應用領(lǐng)域受限!
1. 如何提高PP的熔體強度?
在此背景下HMSPP(高熔體強度PP)應運而生。近年來(lái),中石化鎮海煉化公司與北京化工研究院合作開(kāi)發(fā),生產(chǎn)出的牌號為HMS20Z及E02ES的高熔體強度PP能夠解決普通PP難以發(fā)泡的問(wèn)題。下面我們以HMS20Z為例,談?wù)劯呷垠w強度PP的特點(diǎn)和應用領(lǐng)域。
與普通PP相比,HMSPP熔體強度明顯提高。那材料工程師們是如何提高PP的熔體強度?從分子層面上來(lái)看,主要有三種方法:
1)提高分子量;
2)加寬分子量分布;
3)增加長(cháng)支鏈結構。
熔體強度大小為:中石化均聚型高熔體強度PP(HMS 20Z)>進(jìn)口HMS PP >普通PP。
中石化均聚型高熔體強度PP(HMS 20Z)和普通PP 的重均分子量分布比較
相比普通PP,中石化的HMS 20Z分子量分布更寬。
2.HMSPP(高熔體粘度PP)的制備方法有哪些?
1)高能射線(xiàn)輻照法;
2)反應擠出法;
3)共混法;
4)聚合法。
3.高熔體強度PP的國內發(fā)展狀況
目前,國內主要采用輻照接枝、反應擠出和共混法制備而成。
國內主要研究機構:北京化工研究院、中科院化學(xué)所、華東理工大學(xué)、華南理工大學(xué)、中科院長(cháng)春應化所、青島大學(xué)、浙江大學(xué)等。
二、HMSPP的主要應用領(lǐng)域
1.PP泡沫塑料
1) HMSPP應用于泡沫塑料的優(yōu)點(diǎn)
優(yōu)異的抗震吸能性(緩沖性能);
優(yōu)異的耐熱性、熱絕緣性和在低溫下的運輸性;
表面保護(半硬質(zhì),保持了一定的強度、韌性和塑性,能對運輸產(chǎn)品提供更好的表面保護);
耐油、耐化學(xué)品性好;
可回收利用及易于降解—“綠色”泡沫。
2)應用實(shí)例
緩沖包裝、食品包裝、熱絕緣、汽車(chē)、建筑、體育休閑和工業(yè)應用中。
2.PP熱成型產(chǎn)品
HMSPP的熱成型產(chǎn)品有:
包裝材料:食品托盤(pán)、飯盒、水杯、微波爐容器等;
大型容器及殼體:儲罐、浴缸、家電內膽等;
汽車(chē)用品:汽車(chē)頂棚、汽車(chē)儀表板、汽車(chē)支架、座椅等。
3.擠出板材
HMSPP擠出板材具有質(zhì)輕、厚度均勻、表面光滑平整、耐熱性好、機械強度高、優(yōu)良的化學(xué)穩定性和電絕緣性、無(wú)毒等特征,使用溫度可達100℃。
HMSPP板廣泛應用于化工容器、機械、電子、電器、食品包裝、醫藥、裝潢和水處理等領(lǐng)域。
4.中空吹塑成型
HMSPP具有較高的熔體強度和牽伸比。在吹塑成型中,無(wú)論是膜制品,還是大型中空制品,具有較寬的加工窗口,且在拉伸吹塑過(guò)程中制品不宜發(fā)生破裂,形狀保持良好。
5.吹膜
HMSPP吹膜具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)挺度高;
2)良好的耐溫性;
3)光澤度高;
4)優(yōu)良的印刷性能。
三、國外HMSPP
主要的商品化牌號
Lyondellbasell公司(Himont、Monl):主要牌號有RS1684、ProPF-611、PF-613、SD-613等;
Borealis公司:1996年開(kāi)發(fā)PP長(cháng)鏈支化技術(shù),產(chǎn)品有Daploy系列產(chǎn)品,如WB130HMS、WB135HMS、WB140HMS、WB180HMS、WB260HMS和SF203HMS等;
Honam石化:SEP-550、SEP-740、SEP-750;
日本Chisso公司:Newstren系列產(chǎn)品用于大型吹塑制品,Newfoamer用于發(fā)泡制品;
Dow化學(xué):Inspire系列HMS產(chǎn)品用于吹膜、片材、異型材;
Samsung化學(xué)公司:HMS200F、HM200S、BM200和RM200X等;
其他公司:ExxonMobil、Rexene公司、Quantum化學(xué)、阿克蘇諾貝爾公司、Hunts-man等。
郵箱:marketing@labthink.cn
地址:濟南市無(wú)影山路144號
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