紫外光辐照反应挤出制备高熔体强度聚丙烯的研究

提出一种新的PP改性方法,紫外光辐照反应挤出制备高熔体强度PP。通过测定试样的DSC、熔体强度、熔体质量流动速率和凝胶率,研究并分析紫外辐照对PP光降解和支化交联的影响。结果表明,在紫外光辐照下,通过加入光分解促进剂二苯甲酮(BP)和交联剂季戊四醇三丙烯酸酯(PETA),可以达到支化改性的目的,有效提高聚丙烯的熔体强度。当BP质量分数为0.1%、PETA质量分数为3%时,PP熔体强度改善比较明显。     

可控流变共聚PP的制备工艺及力学性能

用可控流变法降解共聚聚丙烯(PP)获得可控流变共聚PP。考察了基础树脂、过氧化物加入量、工艺参数对最终产品力学性能的影响。研究发现:在QP73N加入少量过氧化物便能显著改善流动性;根据基础树脂和最终产品的熔体流动指数可确定过氧化物的加入量;各种工艺参数对流变性能的影响由大到小依次为:温度、喂料转速、主机转速;喂料转速与主机转速之比越小,熔体流动指数越高;对降解产品力学性能的各项指标影响最大的因素都是挤出温度,其次是喂料转速和主机转速。     

挤出工艺及螺杆组合对膨胀阻燃PP性能的影响

利用无卤膨胀阻燃剂对聚丙烯(PP)进行改性,研究了不同挤出工艺参数(温度、螺杆转速、喂料量)及螺杆组合对无卤膨胀阻燃PP材料性能[熔体流动速率(MFR)、力学性能、阻燃性能、颜色等]的影响。结果表明,随着喂料量的增加,材料的MFR、断裂伸长率和缺口冲击强度总体呈下降趋势,适宜的喂料量为60 kg/h;随着螺杆转速的增加,材料的MFR逐渐提高,断裂伸长率、缺口冲击强度和极限氧指数呈现先增加后降低的趋势,材料颜色逐渐变黄;随着挤出温度升高,材料的断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先升高后降低的趋势;使用弱剪切螺杆组合时阻燃剂分散性能较差,使用集中强剪切螺杆组合时容易导致材料降解,使用分散多段剪切的螺杆组合时,材料的断裂伸长率、缺口冲击强度提升显著,分别比弱剪切螺杆组合生产的材料提高了80%和40.5%。当喂料量为60 kg/h、螺杆转速为500 r/min、挤出温度为180~200℃并采用分散多段剪切的螺杆组合时,无卤膨胀阻燃PP材料的综合性能最优。     

挤出工艺对PP/BaSO4复合材料共混效果与性能的影响

使用双螺杆挤出机在不同的挤出工艺下制备了聚丙烯/硫酸钡(PP/BaSO_4)复合材料。通过微观形貌、力学性能等分析螺杆转速和喂料速度对材料的影响。结果表明,BaSO_4团聚体的分散受螺杆转速影响较大;在相同喂料速度下,随螺杆转速增加,BaSO_4团聚体数量和尺寸明显减小,使用750 r/min的螺杆转速在90 kg/h和120 kg/h的喂料速度下PP/BaSO_4共混效果较好; PP/BaSO_4中团聚体数量较少时有利于其冲击强度,其他力学性能受工艺影响较小。螺杆转速比喂料速度对挤出熔体温升的作用更明显,在满足分散的前提下,应尽量采用低转速高喂料的方式; Polyflow软件为高分散混合工艺调整提供了指导。     

可控流变共聚PP的流变性能

用可控流变法降解共聚聚丙烯(PP)获得可控流变共聚PP。采用应力流变仪和熔体流动速率仪研究可控流变共聚PP的流变性能,考察了基础树脂、过氧化物加入量、工艺参数对最终产品流变性能的影响。在熔体流动速率大、乙烯含量低的基础树脂中加入少量过氧化物便能显著改善流动性;当过氧化物的加入量超过一定值时,低频下的聚合物复数黏度反而增加;各种工艺参数对流变性能的影响由大到小依次为:挤出温度,喂料转速,主机转速:喂料转速与主机转速之比越小,熔体流动速率越高。     

主要工艺参数对三螺杆挤出机流动混合性能的影响

采用Polyflow软件模拟了聚合物熔体PP在三螺杆挤出机计量段内的流动混合过程。借助统计学方法,将累积最大剪切应力分布、累积停留时间分布和混合指数作为评价指标,分析了主要工艺参数(喂料量和转速)对三螺杆挤出机流动混合性能的影响。同时进行PP/EPDM体系共混物制备实验,通过探究工艺参数对分散相粒径及其分布和力学性能的影响以验证数值计算结果。研究结果表明:喂料量和转速增大时,三螺杆挤出机的流动混合性能提高,但当喂料量和转速太大时却不利于三螺杆挤出机的流动混合。     

反应挤出聚丙烯接枝马来酸二丁酯的研究

以马来酸二丁酯(DBM)为单体,反应挤出聚丙烯(PP)接枝DBM(PP-g-DBM).研究了口模温度、螺杆转速、单体用量、引发剂过氧化二异丙苯(DCP)对接枝率和熔体流动速率的影响,并用红外光谱(IR)、差示扫描量热等测试方法对接枝物进行了表征与分析.结果表明,DBM是用于反应挤出加工的良好接枝单体;IR表征DBM接枝到PP分子链上,且接枝产物中DBM残留量较少;PP、DBM、DCP接枝的最佳温度为190～200℃,螺杆转速不宜过高,DCP的适宜质量分数为0.04%～0.10%.     

聚丙烯片材挤出发泡工艺及发泡体系研究

采用自行研制的高熔体强度聚丙烯(PP),通过挤出片材发泡实验,研究了口模温度、挤出温度、螺杆转速等工艺条件以及PP熔体强度和发泡成核剂对片材发泡效果的影响。PP发泡片材最佳挤出工艺条件为:挤出温度210℃,口模温度160℃,螺杆转速40 r/min。PP熔体强度为13 cN,发泡成核剂用量为6 phr时,发泡片材密度最低(0.450g/cm~3),片材表面光滑平整,挤出发泡效果最好。     

聚乙烯护套料的双螺杆造粒工艺研究

从分散相分裂模型解释了双螺杆挤出机制备聚乙烯护套料时熔融段和混合段的螺杆设计原则,研究了螺杆组合、螺杆转速、喂料量对聚乙烯护套料的性能影响;用哈克转矩流变仪模拟线缆挤出,评估工艺参数的变化对成缆外观的影响。研究发现:双螺杆挤出机生产聚乙烯护套料时,螺杆的熔融段应该以强剪切为主,如45°厚剪切块和90°剪切块,配合反向输送块进行组合设计;混合段以分散、分布组合为主,如45°的薄、厚剪切块组合设计。当螺杆转速不变,喂料量增加时,熔体流动速率、熔体流动速率比、力学性能均呈下降趋势;聚乙烯护套料属于挤出类产品,为了确保挤出过程的稳定性,应该减少生产工艺的变更。不同分子链长度的黏弹性不一样,短链分子链集中在口模壁一侧,长链分子链集中在中间层。当其离开口模后,表层的短链分子链回弹大,中间层的长链分子回弹小,从而引起竹节缺陷。     

等规聚丙烯/针状硅灰石复合材料性能的研究

将针状硅灰石、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和等规聚丙烯(iPP)经双螺杆挤出机熔融共混,制备了iPP/硅灰石复合材料。研究了共混工艺条件、PP-g-MAH和硅灰石用量对iPP/硅灰石复合材料力学性能和熔体质量流动速率的影响;用光学显微镜和扫描电子显微镜分别观察了硅灰石共混前后的形貌和iPP/硅灰石复合材料冲击试样断面的形貌。实验结果表明:硅灰石采用侧喂料和较低的螺杆转速,可以提高iPP/硅灰石复合材料力学性能。随着硅灰石质量分数的增加,复合材料的力学性能提高。在PP-g-MAH质量分数为1%,硅灰石质量分数为30%时,iPP/硅灰石复合材料力学性能最好。