高流动抗冲共聚PP专用树脂的工业开发

工业化生产了高流动抗冲共聚聚丙烯EP7226,采用凝胶渗透色谱仪和差示扫描量热仪等研究了产品的相对分子质量及其分布、熔点及物理和光学性能,并与国内外同类树脂进行了对比。EP7226的乙烯含量低于对比样;力学性能均好于国产样,但悬臂梁缺口冲击强度低于国外样;EP7226的重均分子量与国外样相当,相对分子质量分布较对比样宽。     

高流动抗冲共聚PP M3000RH的合成

采用氢调法在200 kt/a国产环管聚丙烯(PP)装置上合成了高流动抗冲共聚PP M3000RH。用红外光谱仪、差示扫描量热仪、凝胶渗透色谱仪等表征了该产品的结构和性能,并与采用降解法生产的同类抗冲共聚PP做了对比。结果表明:合成的M3000RH具有良好的抗冲击性能、柔韧性能和抗氧化能力,低温简支梁缺口冲击强度达到3.4 J/m,弯曲模量达到1 402 MPa,氧化诱导期达到20.47 min。     

无规抗冲共聚聚丙烯的非等温结晶动力学

在Spheripol工艺中试装置上制备了丙丁无规抗冲共聚聚丙烯（记作PP-1）和乙丙丁无规抗冲共聚聚丙烯（记作PP-2），对两种聚丙烯的非等温结晶行为进行了研究，针对无规抗冲共聚聚丙烯实际生产过程中的结晶特点，分别结合Caze法和Mo法提出的理论对非等温结晶动力学Ozawa模型进行了修正。结果表明：采用修正过的两种方法更加符合无规抗冲共聚聚丙烯实际生产过程中的非等温结晶行为。采用Caze法修正Ozawa模型后求出的PP-1和PP-2的Avrami指数分别为2.44,2.37，说明乙烯单体的引入并不会使PP-1的成核机理和生长方式发生改变。采用Mo法修正Ozawa模型后求出的动力学参数F(T)在同一相对结晶度下PP-1小于PP-2，表明在同一时间内PP-2要达到某一结晶度所需冷却速率更大；采用Kissinger法计算的PP-1和PP-2的结晶活化能分别为11.12,14.14 kJ/mol，进一步证实了上述结果。     

加入不同种类成核剂抗冲击共聚PP的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪研究了加入羧酸盐类成核剂和有机磷酸盐类成核剂的抗冲击共聚聚丙烯2500H的熔融、结晶和非等温结晶行为。结果表明:加入质量分数为0.02%的成核剂后,2500H的结晶度和所有结晶特征温度均提高,其中,结晶度提高0.3%~3.0%,结晶温度提高4.4~11.0℃,结晶起始温度提高4.4~12.2℃,结晶终止温度提高6.3~11.6℃。与加入有机磷酸盐类成核剂的2500H相比,加入羧酸盐类成核剂的2500H具有更低的结晶过冷度,成核能力相对较高;但加入有机磷酸盐类成核剂的2500H表现出更快的结晶速率,而加入羧酸盐类成核剂的2500H虽然在高温条件下能促使2500H较快形成晶核,但并不利于结晶速率的提高。     

高刚性抗冲共聚PP的开发

结合聚丙烯(PP)装置和产品性能特点,确定了高刚性抗冲共聚PP产品QP73N的技术指标:产品熔体流动速率为8-12 g／10 min,等规指数大于或等于97％、乙烯质量分数为7．0％-9．0％。加工应用试验表明,该树脂在保持较高的刚韧平衡性能的同时,又具有耐翘曲、可明显缩短成型周期等优势。     

PP/CNTs复合材料的非等温结晶动力学研究

对碳纳米管进行表面处理,利用熔融共混法制备聚丙烯/碳纳米管复合材料,经过粉碎压片后,得到样品.通过SEM观察聚丙烯/碳纳米管复合材料的断面结构.通过DSC研究聚丙烯/碳纳米管复合材料的非等温结晶过程.结果表明,经表面修饰的碳纳米管能够均匀分散于聚丙烯基体中,二者界面结合紧密;加入微量的碳纳米管就可以明显地提高复合材料的结晶温度和结晶速率.     

HPVC结晶行为及结晶动力学的研究

对聚合度为4000的高聚合度聚氯乙烯(HPVC)的非等温结晶行为进行了研究。用DSC测试了HPVC的非等温结晶过程,采用Ozawa法和莫志深法对所得数据进行了分析。结果发现,HPVC结晶度随降温速率和退火时间的增加而增大。在实验范围内,物料的非等温结晶动力学符合莫志深方程,并给出了动力学参数F(T)和a值。     

片状nano-ZnO对PP非等温结晶动力学的影响

采用示差扫描量热法(DSC)研究了聚丙烯(PP)/片状纳米氧化锌(nano-ZnO)复合材料的非等温结晶行为,并探讨了基于Avrami方程和莫志深方程的结晶动力学,最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程计算了纯PP和PP/nano-ZnO复合材料非等温结晶过程中的活化能(ΔE)。结果表明,PP中加入nano-ZnO后,复合材料的结晶起始温度(To)和结晶峰值温度(Tp)均有所提高;与纯PP相比,复合材料的半结晶时间(t1/2)和结晶速率[F(T)]升高,而结晶速率常数(Zc)降低;随着nano-ZnO含量的增加,复合材料的结晶速率先增加后减小;PP/nano-ZnO复合材料的活化能随nano-ZnO含量的增加而降低。     

高流动抗冲共聚PP的相态结构

用扫描电子显微镜和偏光显微镜．对氢调法和降解法生产的高流动抗冲共聚聚丙烯(PP)的微观结构进行了分析．特别对其中橡胶相在PP中的形状、尺寸和分布进行了研究。通过进行刻蚀条件的选择,分析比较不同PP中橡胶相微观结构的差异．找出了2种方法生产PP的最佳刻蚀条件。同时．对庚烷及癸烷的可溶物和不溶物做偏光显微分析。结果表明：降解法生产的PP橡胶相中确实存在少量可结晶的聚乙烯链段;在PP链上存在乙丙橡胶链嵌段。     

己二酸/无水硫酸钙晶须改性PP的等温结晶动力学

通过差示扫描量热(DSC)仪分析了己二酸(AA)和无水硫酸钙晶须(ACSW)复配改性聚丙烯(PP)的等温结晶行为,用偏光显微镜(PLM)观察了AA/ACSW复配改性PP的晶体形貌。DSC分析结果表明,随着结晶温度升高,半结晶时间和最大结晶时间增加,半结晶速率降低;与纯PP相比,ACSW和AA/ACSW复合改性都能使PP的结晶时间降低,结晶效率增加,说明ACSW和AA/ACSW对PP具有异相成核作用,并且AA/ACSW复合改性PP对提高PP的结晶性能有更好的效果,此外ACSW改性PP的等温结晶活化能最低。对改性PP的PLM的观察说明ACSW对PP具有异相成核作用,而AA/ACSW对PP的β晶成核具有协同促进作用。     

高抗冲聚丙烯颗粒的流动性及其抗静电性

随着气相釜中乙烯含量的增加,高抗冲聚丙烯颗粒会出现发黏、聚并等现象,严重影响其流动性及连续化生产。添加极少量惰性无机超细粉体是减少高抗冲聚丙烯颗粒间粘连的有效措施。通过冷模研究,剖析超细粉体的加入对颗粒流动性的影响,同时探讨体系静电的产生因素及其对颗粒流动性的影响。选用的超细粉体包括球形二氧化硅和层状水滑石。研究发现,相对于直接加入未改性处理的超细粉体,加入经抗静电剂改性的超细粉体后,颗粒的带电量明显减少,落下时间缩短,流动性也得到了有效提高;而且选用水滑石的效果明显优于二氧化硅。     

Effect of isotacticity distribution on crystallization kinetics of polypropylene

The crystallization kinetics of isotactic polypropylene (iPP) depends not only on the undercooling but also on its microstructure characteristics. In this paper the effect of isotacticity distribution on the isothermal kinetics of iPPs in the crystallization regime III was examined by differential scanning calorimetry. The microstructure features of two commercial film grade iPPs were characterized with temperature rising elution fractionation and size exclusion chromatography. The results indicated that, although the overall isotacticities and molecular weights of two iPPs were similar, their isothermal crystallization kinetics displayed marked differences due to the disparity in isotacticity distributions. With increasing molecular weight of components containing crystallizable units, the isothermal crystallization rate exhibited a higher temperature dependence. When the isotactic defects in polypropylene chains increase with the molecular weight of components, both the fold surface free energy σ_e and the work of chain folding q decreases, in spite of the higher molecular weight. © 2002 Society of Chemical Industry     

Quiescent crystallization kinetics and morphology of isotactic polypropylene resins for injection molding. I. Isothermal crystallization

The quiescent isothermal crystallization kinetics of polypropylene was studied as a function of molecular weight (M_w), amount of ethene, and amount of maleic anhydride and acrylic acid grafting. Differential scanning calorimetry and polarized light optical microscopy were used to follow this kinetics. It was observed that the linear growth rate, G, decreased with the increase of M_w, but increased with the amount of ethene. In the grafted polymers, as the amount of grafting increased, G decreased. The fold surface free energy, σ_e, was found to increase with the increase in M_w. The heterophasic and grafted polymers had σ_e values higher than the homopolymers. All samples showed spherulitic morphology, except the acrylic acid-grafted polypropylene that showed axialitic morphology. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 68: 1159–1176, 1998     

高流动性抗冲共聚聚丙烯树脂的开发

采用流变改性工艺生产高流动性抗冲共聚聚丙烯树脂,通过研究母料添加量、乙烯含量、加工温度等因素对树脂性能的影响,实现对流变改性工艺的有效控制,获得流动性和抗冲击性能优异的高流动性抗冲共聚聚丙烯。     

小本体聚丙烯及其接枝丙烯酰胺的非等温结晶动力学

采用DSC方法测试了小本体聚丙烯（PP）及其接枝丙烯酰胺（PP-g-AM）非等温结晶过程的释热情况,并对两组实验数据分别运用Jeziorny法和Mo法进行了处理和比较.结果表明,两种方法均可准确地描述PP及PP-g-AM的非等温结晶过程.PP接枝前后Avrami指数n无明显改变,表明两者结晶机理基本相同;由Jeziorny法得到接枝产物的校正晶体增长速率常数Z_c略大于纯PP的Z_c;由Mo法计算得出,PP-g-AM的F(T)值略小于纯PP的F（T）,表明接枝物的相对结晶速率略大于纯PP的相对结晶速率.     

聚丙烯/聚磷酸铵复合材料的等温结晶行为

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯(PP)聚/磷酸铵(APP)复合材料的等温结晶过程。引入APP后,PP/APP复合材料的平衡熔点升高,结晶速率大幅度提高。采用Avrami方程研究了该体系的结晶动力学,发现PP/APP复合材料呈现明显的异相成核特征,随w(APP)的增加,Avrami结晶速率常数增大,半结晶时间降低。     

高流动抗冲共聚聚丙烯开发进展

对高流动抗冲共聚聚丙烯(PP)生产技术的最新进展进行了综述。其中，国外4种PP工艺采用改进的催化剂系统，均已开发出熔体流动指数在65g／10min以上的工业化共聚PP产品，改善了PP刚性、韧性和流动性三者之间的平衡。我国应尽快开发超高流动抗冲共聚PP系列专用树脂。     

管材专用PPR的等温结晶动力学

研究了管材专用无规共聚聚丙烯(PPR)的结晶温度和等温结晶行为,利用Avrami方程对等温结晶过程和动力学进行了分析。结果表明:北欧化工公司的PPR1具有更高的结晶温度、结晶度以及更快的结晶速率。同一结晶温度条件下,国产PPR3的结晶度达到一半的时间略高于其他PPR。利用Hoffman-Lauritzen结晶动力学理论计算得到了PPR的成核常数和结晶生长时大分子在垂直于分子链方向的折叠表面自由能(σ_e),与其他试样相比,PPR1的σ_e最低,PPR3的σ_e最高,结晶速率最慢。通过偏光显微镜照片可以发现,PPR1的球晶尺寸最小,PPR3和PPR4的球晶较大,球晶尺寸比较接近。     

Structure and isothermal crystallization behavior of polypropylene prepared at high polymerization temperature

The structure, morphology, and isothermal crystallization behaviors of polypropylene (PP) prepared with heterogeneous Ziegler‐Natta catalyst at high temperature (100°C) were investigated with differential scanning calorimetry, wide‐angle X‐ray diffraction, temperature‐rising elution fractionation, gel permeation chromatography, and ¹³C NMR. The results reveal that the crystalline structure changes with variation of the composition of the PP. The isotactic PP (iPP)1 prepared with Et₃Al and “TMA‐depleted” methylaluminoxane crystallizes from the melt in the mixtures of the α and β forms, whereas each fraction obtained from pure PP1 does not show β‐PP crystal at the same crystallization condition. In addition, the γ‐PP crystal is appeared for the fractions of low mmmm%‐[mmmm] (mmmm pentad content) values and molecular weight. Moreover, it was found that the iPP2 or iPP3 prepared with Hex₃Al crystallizes from the melt in mixtures of the α and γ forms, even at atmospheric pressure and for high molecular weight. The microstructure showed in the PP samples obtained at high temperature could be well explained with the shift in the alkylaluminium‐donor equilibrium reactions at high polymerization temperature. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009