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- 特性：高抗冲，高流动
- 用途：容器，塑料配件
加工方法：注塑
PP 中石化广州 J-641
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,*开发应用前景。[11]
HMSPP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,HMSPP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。[11]
HMSPP的另外一个特点是具有较高的结晶温度和较短的结晶时间,从而允许热成型制件可以在较高温度下脱模,以缩短成型周期,可以在普通热成型设备上制成较大拉伸比、薄壁的容器。[11]
HMSPP在恒定应变速率下,熔体流动的应力开始呈现逐渐增加,然后成指数级增加,表现出明显的应变硬化行为。发生应变时,普通聚丙烯的拉伸粘度随即下降,而HMSPP则保持稳定。HMSPP的应变硬化能力可以保证其在成型拉伸时,保持均匀变形,而普通PP在受到拉伸时总是从结构中最薄弱的或最热的地方开始变形,导致制品种种缺陷,甚至不能成型。[11]
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。在制备HMSPP的过程中,面临着两大难题:聚丙烯的降解和凝胶问题,同时存在着聚合物接枝与单体均聚的竞争、聚合物主链β断键和交联与支化的竞争。影响高聚物熔体强度的主要因素是其分子结构。就聚丙烯而言,相对分子质量及其分布和是否具有支链结构决定其熔体强度。一般相对分子质量越大,相对分子质量分布越宽,其熔体强度越大,长支链可接枝聚丙烯的熔体强度。[11]
HMSPP专用树脂解决了普通聚丙烯热成型困难的问题,可在普通热成型设备上成型较大拉伸比的薄壁容器,加工温度范围较宽,工艺容易掌握,容器壁厚均匀。可以用于制作微波食品容器和高温蒸煮杀菌容器。混有HMSPP的普通聚丙烯比纯普通聚丙烯具有较高的加工温度和加工速度,制成的薄膜透明性也好于普通聚丙烯。这主要是由于HMSPP具有拉伸应变硬化的特点,它的长支链具有细化晶核的作用。[11]
HMSPP的应变硬化行为是取得高拉伸比和涂覆速度快的关键因素。使用HMSPP可获得较高的涂覆速度和较薄的涂层厚度。HMSPP具有较高的熔体强度和拉伸粘度,其拉伸粘度随剪切应力和时间的增加而增加,应变硬化行为促使泡孔稳定增长,抑制了微孔壁的破坏,开辟了聚丙烯挤出发泡的可能性。[11]
高熔体强度聚丙烯的研究虽然起自20世纪80年代末,但它的各种优异性能、合理的价格优势以及广泛的应用范围已经获得世界范围的认同,并有逐步取代传统的PS、ABS,向工程塑料发展的趋势,其开发利用前景广阔。
聚丙烯是重要的通用塑料之一,无论是从*数量上,还是从应用的广度与深度上都属发展最快的品种。作为改性塑料行业,聚丙烯的高性价比、多功能化和工程化始终是摆在面前的重要任务。
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