相对分子质量分布对双峰聚乙烯薄膜树脂性能的影响

通过差示扫描量热仪、高温凝胶渗透色谱仪、旋转流变仪表征了2种具有不同力学性能的双峰高密度聚乙烯薄膜树脂（FHM 9455F1-A、FHM 9455F1-B）结构的差异性,FHM 9455F1-A比 FHM 9455F1-B具有更高的冲击强度和拉伸强度。结果表明,FHM 9455F1-A高相对分子质量部分的相对含量更大,片晶间能够形成更多的系带分子,改善了材料的冲击强度,而片晶厚度,特别是厚片晶部分的片晶厚度更厚,使得材料具有更高的拉伸强度。     

新型国产催化剂生产双峰HDPE膜料的性能

用BCE-H100催化剂在Hostalen装置上生产了双峰高密度聚乙烯膜料HM9455F1,研究了其物理性能和力学性能。结果表明:用BCE-H100催化剂生产的高密度聚乙烯(HDPE)粉料颗粒形态规整,粒径分布窄,细粉含量少,有利于装置长周期平稳运行;用BCE-H100催化剂生产的HM9455F1性能优秀,树脂白度为75.9,高于参比催化剂(68.7),拉伸断裂标称应变和拉伸屈服应力优于用参比催化剂;用BCE-H100催化剂生产的HDPE的超高相对分子质量含量较高,1-丁烯含量高,推断BCE-H100催化剂具有开发更高等级双峰产品的能力。     

双峰分子量分布对聚乙烯等温结晶动力学的影响

通过熔融共混制备了一系列分子量分布规律变化的双峰聚乙烯(BPE),并采用高斯拟合对其分子量分布(MWD)曲线进行分峰处理,研究了低/高分子量级分相对含量(AL/H)对BPE的等温结晶动力学的影响。结果表明:BPE的平均分子量、分子量分布宽度及双峰位置均基本不变,只有双峰的相对强度规律性地变化;参数AL/H能够很好地定量BPE双峰特征和低高分子量级分的相对含量;AL/H值的增加,即低分子量级分含量的增大,可以明显提高BPE的结晶速率,但不会改变结晶成核和增长类型。     

BCE-SCH100型催化剂在Hostalen工艺的应用

在300 kt/a高密度聚乙烯(HDPE)装置上进行了国产BCE-SCH100型催化剂的工业应用试验,生产了相对分子质量分布呈双峰的薄膜用HDPE HM9455F1。试用BCE-SCH100型催化剂期间,装置运行平稳,所制HM9455F1性能优良,与参比催化剂相比,BCE-SCH100型催化剂的活性达11~12 kg/g,为参比催化剂的2~3倍;氢调敏感性提高约22%,共聚合性能优良。HM9455F1粉料颗粒形态优良,粒径小于32μm的细粉质量分数降低约92%,大幅延长了装置运行时间,降低了生产成本。     

双峰PE100级管材专用树脂的结构与性能北大核心

采用差示扫描量热法分析、核磁共振碳谱、连续自成核退火热分级、高压毛细管流变、旋转流变等研究了国内外三种PE100级管材专用双峰(即相对分子质量分布呈双峰)聚乙烯(PE)的结构与性能。结果表明:三种双峰PE片晶厚度分布指数接近,易形成较厚片晶;属于假塑性流体,剪切黏度对剪切速率变化敏感;熔体强度高,抗熔垂性能好,适宜高速挤出成型,制作大口径、尺寸稳定性产品。PE100级管材专用树脂P6006熔体强度和零剪切黏度较高,推断P6006相对分子质量高,且高相对分子质量部分含量高;3490LS剪切黏度对剪切速率变化最敏感,剪切变稀明显;3490LS相对分子质量分布较宽,具有较好的加工性能。     

分子结构对双峰管材专用树脂流变性能的影响

对3种双峰聚乙烯管材专用树脂进行了结构性能及毛细管流变行为、拉伸流变行为的研究。结果表明:双峰管材专用树脂熔体流动速率低(0.23～0.25 g/10 min),结晶性能好(熔点128℃以上,结晶温度115℃以上,结晶度大于65%),相对分子质量分布宽。不同管材专用树脂的结构差异决定了其流变加工性能。少量低相对分子质量尾端组分对挤出流变行为的影响显著,可以降低低剪切速率下的黏度和压力。提高高相对分子质量组分所占比例,比增大高相对分子质量组分的相对分子质量大小对提高熔体强度的效果更明显。     

不同工艺生产的高耐压等级管材专用HDPE的结构与性能

对比了采用不同工艺生产的高耐压等级管材专用高密度聚乙烯(HDPE)的结构与性能。结果表明:采用淤浆工艺生产的HDPE的相对分子质量分布较宽且呈双峰,在生产高耐压等级管材及大口径管材方面有优势;采用气相工艺生产的单峰HDPE的相对分子质量分布较窄,影响其长期使用性能,尤其在等级升级上存在困难;采用气相工艺生产的双峰HDPE所用催化剂为茂金属双活性中心催化剂,树脂的相对分子质量分布较窄,低相对分子质量组分含量较低,但其较厚晶片含量最高,长链支化最多,两者互补使其性能接近PE100+级水平。从催化剂及聚合工艺两方面研究,采用气相工艺生产的双峰HDPE的耐压等级上升空间很大,应该能够达到或超过PE100+级的水平。     

线型低密度聚乙烯的分级制备北大核心

采用制备型升温淋洗分级仪对线型低密度聚乙烯(LLDPE)进行分级和收集,得到6个不同结晶度的级分,并利用差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪和凝胶渗透色谱仪分别对原样和级分的结晶熔融行为、短链支化度、相对分子质量及其分布进行了分析。结果表明:随着淋洗温度的升高,级分的结晶度增大、支化度降低、相对分子质量增大,且LLDPE试样中存在支化不均匀性,低相对分子质量部分聚乙烯的共聚单体含量较高,高相对分子质量部分聚乙烯的共聚单体含量较少。     

线型低密度聚乙烯的分级制备

采用制备型升温淋洗分级仪对线型低密度聚乙烯(LLDPE)进行分级和收集,得到6个不同结晶度的级分,并利用差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪和凝胶渗透色谱仪分别对原样和级分的结晶熔融行为、短链支化度、相对分子质量及其分布进行了分析。结果表明:随着淋洗温度的升高,级分的结晶度增大、支化度降低、相对分子质量增大,且LLDPE试样中存在支化不均匀性,低相对分子质量部分聚乙烯的共聚单体含量较高,高相对分子质量部分聚乙烯的共聚单体含量较少。     

淤浆法聚乙烯管材料结晶性能的研究

通过差示扫描量热仪、升温淋洗分级检测仪等测试手段研究3种淤浆法典型聚乙烯管材料(牌号分别为CRP100,GC100S,HMCRP100N)的结晶性能。结果表明:CRP100的熔点为131.10℃,结晶度为64.0%,略高于其他两种管材料;在5℃/min降温速率时CRP100的结晶速率常数最大,半结晶时间最短;升温淋洗分级试验中,HMCRP100N中包含的可溶物含量较多,CRP100有2个级分,GC100S有4个级分。     

不同类型吹膜级聚乙烯树脂结构与性能研究

对不同类型吹膜级聚乙烯树脂LL1201、2426H和9455F进行了微观结构和薄膜性能分析,并对其流变性能进行了对比研究,讨论了影响树脂吹膜加工的流变学参数。结果表明:2426H的支化程度较高,9455F的分子量分布宽,LL1201薄膜的综合性能优于2426H,9455F薄膜的力学性能好但雾度高。流变性能研究表明:2426H的黏流活化能最高,黏度对温度变化最敏感,2426H和9455F的黏度对剪切速率变化敏感程度接近,都大于LL1201。9455F的熔体强度高于2426H和LL1201。     

单层流延膜专用树脂结构及性能研究

以利用Unipol气相聚乙烯中试装置自主研发的熔体流动速率为3.5 g/10 min的单层流延膜专用树脂为目标产品,同时收集市场上典型的同类进口产品,对2种产品的分子链结构进行了对比剖析,研究了分子链结构对产品性能的影响。结果表明,自主研发产品与进口产品的相对分子质量及其分布相当,序列结构分布相似,共聚单体在聚合物分子链中独立存在,并且分布均匀,但自主研发产品的级分分布与进口产品不同,结晶行为存在差异,这种差异使得自主研发产品的冲击、撕裂性能优于进口产品,而拉伸及光学性能相对略差。     

宽峰或双峰分布两段聚合聚乙烯树脂性能研究

用两段淤浆聚合工艺合成了具有宽峰或双峰相对分子质量分布的高密度聚乙烯（HDPE）／（乙烯／丁烯-1）共聚树脂的反应釜共混聚合物。随着丁烯-1用量的增加，共混物的密度、熔点、结晶度、拉伸屈服应力减小，而断裂伸长率增加。随着高相对分子质量共聚物的含量增加，熔点、密度、结晶度减小，相对分子质量分布的双峰特性也更明显。通过调整两段聚合物的熔体流动速率、两段聚合物之比来控制相对分子质量大小及其分布。控制第一段小分子数目，增加第二段相对分子质量或减小密度可获得最大耐环境应力开裂性能。     

Melt spinning of metallocene catalyzed polypropylenes. I. On‐line measurements and their interpretation

The melt spinning of metallocene catalyzed isotactic polypropylene resins was investigated. The details are presented for on‐line studies performed on six miPP resins with melt flow rates (MFRs) between 10 and 100 and a Ziegler–Natta catalyzed isotactic polypropylene resin with a MFR of 35 for comparison. The on‐line studies indicated that, as the molecular weight and polydispersity increased, crystallization occurred closer to the spinneret at higher crystallization temperatures and under lower spin line stresses. Further, as the spinning speed increased, crystallization occurred closer to the spinneret at higher crystallization temperatures because of increased stress in the spin line. These observations were interpreted in terms of an increased rate of crystallization caused by increased molecular orientation in the spin line with increasing molecular weight and increasing spinning speed. This “stress‐enhanced” crystallization was further interpreted in terms of an increased rate of crystal nucleation. It was further concluded that the narrower molecular weight distribution of metallocene resins was the primary factor that produced differences in the structure and properties of fibers spun from these resins compared to those of Ziegler–Natta catalyzed resins of similar weight‐average molecular weight or MFR. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 82: 3223–3236, 2001     

Experimental study on the effect of molecular weight and chemical composition distribution on the mechanical response of high-density polyethylene

This article aims to appraise the effect of microstructure comprising molecular weight distribution and chemical composition distribution on the mechanical properties of high-density polyethylene (HDPE). HDPE resins were synthesized using several titanium–magnesium-supported Ziegler–Natta catalysts in the industrial gas phase reactor under the same polymerization condition. Gel permeation chromatography and crystallization elution fractionation (CEF) were conducted on the resins to characterize the molecular weight and comonomer distribution. Crystallization, thermal and rheological behavior were evaluated following differential scanning calorimetry, polarization light microscopy, and rheometric mechanical spectrometry. The resins with higher soluble fraction in trichlorobenzene below 80°C (highly branched low molecular weight chains) exhibited longer crystallization time based on the crystallization kinetic obtained from the Avrami model. Rheological determination of the molecular weight between entanglements (M_e) and the average lamella thickness based on the Gibbs–Thomson equation revealed that the entanglement density and impact strength decreased, and the average lamella thickness increased with an increase in the ratio of CEF eluted fraction below 80°C to the crystallizable fraction in the range of 80–90°C.     

大型中空容器级HDPE树脂的中试聚合研究

采用两段淤浆聚合工艺合成了由低摩尔质量的均聚物和高摩尔质量的共聚物组成的、具有宽峰或双峰摩尔质量分布的高密度聚乙烯大型中空容器级树脂。通过调节第一段和第二段聚合过程中聚合物的熔体质量流动速率来控制摩尔质量的大小及其分布;采用控制第二段共聚物中共聚单体数量来调节聚合物密度;控制第一段小分子数目,增加第二段摩尔质量或调整密度获得最大耐环境应力开裂性（ESCR）。随着共聚单体丁烯-1加入量的增加,反应釜共混物的密度、熔点、结晶度、拉伸屈服应力、断裂伸长率减少。随着高摩尔质量共聚物的含量增加,屈服应力、熔点、密度、结晶度减少,摩尔质量分布的双峰特性也增加,反应釜共混物的均聚物峰的高度减少,共聚物峰的高度增加。流变性能结果表明,通过改变共混物的组分可以获得力学性能和加工性能的平衡。     

DSC技术在PE100树脂分析中的应用

采用差示扫描量热法（DSC）研究了低聚物对高密度聚乙烯管材PE100热性能的影响,并且对比分析了5种国内外树脂的热行为。结果表明,通过改变树脂中低聚物配比的方法可以控制树脂的结晶行为。当等温结晶温度升高时,树脂的DSC热分级曲线的低温熔融峰面积和高温熔融峰面积的比例会发生变化。国外进口树脂的低温熔融峰面积相对较低。     

Synthesis of MQ silicone resins through hydrolytic condensation of ethyl polysilicate and hexamethyldisiloxane

MQ silicone resins were synthesized through hydrolytic condensation of ethyl polysilicate and hexamethyldisiloxane. The structure of the MQ resins was characterized by NMR and GPC. The concentration of an acid catalyst was essential for the capping of functional groups with the monofunctional units. The acid-catalyzed resins had a narrow molecular weight distribution. After postcondensation catalyzed by a base, the molecular weight distribution became bimodal. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 70: 1753–1757, 1998     

超高相对分子质量聚乙烯对双峰HDPE树脂性能的影响

为了提高双峰高密度聚乙烯（HDPE）的力学性能,采用超高相对分子质量聚乙烯（UHM—WPE）与双峰HDPE以不同比例共混,对共混物的相对分子质量及其分布、热性能、流变性能和力学性能进行了测试。UHMWPE的加入使高相对分子质量部分显著增加,流变性能下降,添加量小于10％（质量分数）时,共混物粘度在高剪切速率下变化不大;UHMWPE可提高共混物的熔融温度和初始结晶温度,结晶度先增加然后迅速降低;随着UHMWPE含量的增加,混合物的拉伸强度也随之增加,呈线性关系;结晶度与冲击强度成反比。