Atsižvelgiant į prastą atsparumą smūgiams, prastą atsparumą oro sąlygoms, prastą paviršiaus apdailą ir atotrūkį tarp funkcionalumo ir faktinių polipropileno poreikių, susijusių su elektra, magnetizmu, šviesa, šiluma ir degimu žemoje temperatūroje, polipropilenas modifikuojamas į At Šiuo metu plastikų perdirbimo plėtra yra pati aktyviausia ir derlingiausia sritis.
PP cheminė modifikacija
Modifikuojant kopolimerizaciją, modifikuojant kryžminį ryšį, modifikuojant transplantatą, pridedant branduolio sukėlėją ir kt., Pakeičiamas polipropileno polimero komponentas ir makromolekulinė struktūra arba kristalų konfigūracija, siekiant pagerinti jo mechanines savybes, atsparumą karščiui ir atsparumą senėjimui. išplėsti savo taikymo sritis.
(1) Kopolimerizacijos modifikacija
Kopolimerizacijos modifikacija yra modifikacija, atliekama propileno monomero sintezės etape naudojant tokius katalizatorius kaip metalocenas. Polimerizavus monomerus, pridėti olefino monomerai su jais kopolimerizuojami, kad gautų atsitiktinius, blokinius ir pakaitinius kopolimerus. Patobulintos homopolimero PP mechaninės savybės, skaidrumas ir apdorojimo takumas. . Metaloceno katalizatoriaus sudarytame komplekse naudojama netaisyklingų formų pereinamoji būsena kaip vienas aktyvus centras, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti santykinę molekulinę masę ir jos pasiskirstymą, komonomero kiekį, pasiskirstymą pagrindinėje grandinėje ir polimero kristalų formą. struktūra.
(2) Transplantato modifikavimas
PP (polipropileno) dervos molekulės turi nepolinę kristalinę linijinę struktūrą su mažu paviršiaus aktyvumu ir nepoliškumu. Jis turi blogo paviršiaus spausdinimo trūkumų; blogas dangos sukibimas; sunku maišyti su poliniais polimerais; ir sunku suderinti su polinius sutvirtinančiais pluoštais ir užpildais. Transplantato modifikacija yra įvesti polines grupes į makromolekulinę grandinę, siekiant pagerinti PP maišymą, suderinamumą ir sukibimą ir pašalinti sunkių maišymo, sudėtingo suderinamumo ir sunkių sujungimų trūkumus. Veikiant iniciatoriui, skiepijimo monomeras ištirpimo ir maišymo metu patiria skiepijimo reakciją. Iniciatorius suyra gamindamas aktyvius laisvuosius radikalus kaitinant, lydant ir kaitinant. Kai aktyvieji laisvieji radikalai susiduria su nesočiosiomis karboksirūgšties monomerais, jie skatina nesočiąją karboksirūgštį. Po to, kai rūgščiojo monomero nestabilus ryšys atsiveria, jis reaguoja su aktyviuoju PP laisvuoju radikalu, formuodamas skiepijamą laisvąjį radikalą, kurį nutraukia molekulinė molekulė. grandinės perkėlimo reakcija. Įprasti PP skiepų modifikavimo metodai apima: lydymo metodą, tirpalo metodą, kietosios fazės metodą, suspensijos metodą ir kt. Vandenilio atomai PP molekulinėje grandinėje pakeitus skiepą, kad būtų parodytas stiprus poliškumas. Šios polinės grupės padidina PP suderinamumą ir labai pagerina atsparumą karščiui ir mechanines savybes.
(3) kryžminio susiejimo modifikavimas
Kryžminio susiejimo modifikacija daugiausia skirta modifikuoti linijinius arba dendritinius polimerus į tinklą panašiais polimerais, naudojant kryžminio susiejimo metodus. Kryžminis PP modifikavimas (polipropilenas) gali pagerinti jo mechanines savybes, atsparumą karščiui ir morfologinį stabilumą bei sutrumpinti liejimo ciklą. Pagrindiniai kryžminio polipropileno modifikavimo metodai yra cheminė kryžminio modifikavimo ir radiacijos kryžminio modifikavimo modifikacija. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad kryžminio susiejimo mechanizmas yra skirtingas, o aktyvusis šaltinis yra kitoks; cheminė kryžminio modifikacija realizuojama pridedant kryžminio susiejimo pagalbinį agentą. Modifikacija, radiacijos kryžminė modifikacija daugiausia pasiekiama per stiprią spinduliuotę arba stiprią šviesą. Dėl radiacijos kryžminio modifikavimo reikalavimo PP storiui sunku populiarinti šį metodą. Šiuo metu silano skiepijimo ir kryžminio sujungimo metodas sparčiai vystosi dėl jo sugebėjimo paruošti puikių savybių medžiagas. Silano skiepijimo ir kryžminio sujungimo metodu pagamintas PP pasižymi dideliu stiprumu, geru atsparumu karščiui, dideliu lydymosi stiprumu, stipriu cheminiu stabilumu ir atsparumu korozijai. tai gerai.
PP fizinis modifikavimas
Maišymo ir minkymo procese į PP (polipropileno) matricą pridedami organiniai arba neorganiniai priedai, kad gautų puikių savybių PP kompozitus, kurie daugiausia apima: įdaro modifikavimą, maišymo modifikavimą ir kt.
(1) Užpildymo modifikavimas
PP formavimo procese į polimerą pridedami užpildai, tokie kaip silikatas, kalcio karbonatas, silicio dioksidas, celiuliozė, stiklo pluoštas ir kt., Siekiant pagerinti PP atsparumą šilumai, sumažinti išlaidas, padidinti standumą ir sumažinti liejimo susitraukimą. Tačiau PP stiprumas ir pailgėjimas atitinkamai sumažės. Kaip neorganinis nemetalinis ūsas, pasižymintis puikiu našumu, stiklo pluoštas turi žemą kainą, gerą izoliaciją, stiprų atsparumą karščiui, gerą atsparumą korozijai, didelį mechaninį stiprumą ir yra plačiai naudojamas. Stiklo pluošto užpildo modifikuoto PP savybės buvo žymiai pagerintos. Tačiau mechanines medžiagos savybes galima žymiai pagerinti, kai stiklo pluošto kiekis yra apie 30%; jei kiekis yra per didelis, dalis stiklo pluošto nebus iki galo impregnuota, o sujungimo tarp polimero matricos ir stiklo pluošto sąsajos rezultatai bus blogesni. Dėl sumažėjusio kompozicinės medžiagos mechaninio stiprumo ir padidėjus stiklo pluošto kiekiui, sumažėja kompozicinės medžiagos srautas, dėl ko sunku atlikti PP formavimo procesą.
(2) Maišymo maišymas
Maišant PP (polipropileną) su polietilenu, inžineriniais plastikais, termoplastiniu elastomeru arba guma ir kt., Kad būtų pasiektas modifikavimo būdas pagerinti PP veikimą. Maišymo modifikavimas baigtas perdirbimo įrangoje, tokioje kaip vidiniai maišytuvai, atviri malūnai, ekstruderiai ir kt. Procesą lengva koreguoti, gamybos ciklas yra trumpas ir kaina yra maža. Tai gali pagerinti PP spalvą, apdorojamumą, antistatiką ir atsparumą. Įvairios savybės, tokios kaip poveikis. Polimerų maišymas gali sintetinti puikų kiekvieno komponento našumą ir kompensuoti kiekvieno komponento trūkumus. Bendras mišinio veikimas yra žymiai pagerintas, tačiau sumaišyto modifikuoto PP atsparumas žemai temperatūrai ir atsparumas senėjimui vis dar nėra idealus. Modifikuojant maišymą, dėl šlyties jėgos dalis makromolekulinės grandinės gali būti perpjauta, kad susidarytų laisvieji radikalai ir susidarytų transplantato arba blokų kopolimerai. Šie nauji kopolimerai taip pat gali veiksmingai suderinti PP.
PP modifikavimo technologija padvigubino kompozicinių medžiagų mechanines savybes, labai išplėtė PP taikymo sritį, pagerino produktų ekonomiškumą, skatino inžinerinį PP procesą ir išplėtė PP iš bendrosios plastikos į inžinerinių plastikų sritį. , Kuris labai praplečia jo taikymo sritį. Pastaraisiais metais PP modifikavimo technologijos tyrimai sparčiai vystėsi, o PP modifikavimui buvo pritaikyta vis daugiau naujų technologijų. Visapusiškas PP veikimas buvo žymiai pagerintas, taikymo sritis buvo nuolat plečiama, o plėtros perspektyvos yra labai plačios.
(3) Patobulinta modifikacija
Plastikinių medžiagų pridėjimas į plastiką gali žymiai padidinti plastikinių medžiagų stiprumą, todėl tai vadinama sustiprinta modifikacija. Medžiagos, turinčios didelį skersmens ir storio santykį, gali žymiai padidinti plastikinių medžiagų lenkimo modulį (standumą), kuris taip pat gali būti vadinamas patobulinta modifikacija.
Armatūros medžiagos, naudojamos modifikuojant PP (polipropileną), daugiausia yra stiklo pluoštas ir jo gaminiai, be anglies pluošto, organinio pluošto, boro pluošto, ūsų ir kt. Tarp stiklo pluoštu armuoto PP dažniausiai naudojami stiklo pluoštai: stiklo pluoštai be šarmų ir vidutinio šarmo stiklo pluoštai, iš kurių dažniausiai naudojami be šarmų stiklo pluoštai. Stiklo pluošto skersmuo yra kontroliuojamas 6-15μm diapazone, o stiklo pluošto ilgis turi būti 0,25-0,76 mm, o tai gali ne tik užtikrinti gaminio veikimą, bet ir padaryti stiklo pluoštą gerai išsklaidytą . Paprastai manoma, kad modifikavimo efektas yra tik tada, kai stiklo pluošto gaminyje ilgis yra didesnis nei 0,2 mm. Stiklo pluošto kiekis (masės dalis) pageidautina nuo 10% iki 30%, o eksploatacinės savybės sumažėja, kai jis viršija 40%. Be to, pridedant organinio silano sujungimo agento, stiklo pluoštas ir PP gali sudaryti gerą sąsają, pagerinti sudėtinės sistemos lenkimo modulį, kietumą, apkrovos deformacijos temperatūrą, ypač matmenų stabilumą.
Kadangi stiklo pluoštu sustiprintas PP gali pagerinti mechaninį atsparumą ir atsparumą karščiui, o stiklo pluoštu sustiprintas PP turi gerą vandens garų, cheminių medžiagų atsparumą ir atsparumą šliaužimui, jis daugeliu atvejų gali būti naudojamas kaip inžinerinis plastikas, pavyzdžiui, ventiliatoriaus mentės, šildytuvo grotelės, sparnuotė siurblys, lempos skydelis, elektrinė viryklė ir šildytuvo apvalkalas ir kt. Nors polipropileno gamybos apimtis sparčiai didėja, nauji spektakliai taip pat nuolat tobulinami, todėl jo taikymo plotis ir gylis nuolat keičiasi. Pastaraisiais metais jis buvo patobulintas vykdant polimerizacijos reakciją arba priemones, kurių buvo imtasi granuliuojant po polimerizacijos. Išėjo keletas naujų unikalesnių savybių polipropileno veislių, tokių kaip skaidrus polipropilenas ir didelio lydymosi stiprumo polipropilenas.
Skaidrus modifikavimas
PP (polipropileno) kristalizacija yra pagrindinė neskaidrumo priežastis. Naudojant greito užšalimo polinkį užšaldyti PP, galima gauti skaidrią plėvelę. Tačiau gaminiams, kurių sienelių storis yra tam tikras, šerdies sluoksnio negalima greitai atvėsinti ir užšaldyti dėl šilumos perdavimo. Todėl tam tikro storio produktams negalima tikėtis, kad greitas aušinimas padidins skaidrumą, todėl reikia pradėti taikyti PP kristalizacijos dėsnį ir įtakojančius veiksnius.
Modifikuotas PP, gautas tam tikromis techninėmis priemonėmis, gali pasižymėti puikiu skaidrumu ir paviršiaus blizgesiu ir netgi būti palyginamas su tipiškais skaidriais plastikais (tokiais kaip PET, PVC, PS ir kt.). Skaidrus PP yra aukštesnis už aukštą šilumos iškraipymo temperatūrą, paprastai aukštesnę nei 110 ° C, o kai kurios net iki 135 ° C, o aukščiau nurodytų trijų skaidrių plastikų šilumos iškraipymo temperatūra yra žemesnė nei 90 ° C. Dėl akivaizdžių skaidrios PP našumo pranašumų ji pastaraisiais metais sparčiai vystėsi pasaulyje. Jo taikymo sritys svyruoja nuo kasdienių buities reikmenų iki medicininės įrangos, nuo pakavimo reikmenų iki karščiui atsparių indų (mikrobangų krosnelei) ir yra naudojami dideliais kiekiais.
PP skaidrumą galima pagerinti šiais trimis būdais:
(1) PP polimerizavimui skaidriai naudokite metaloceno katalizatorių;
(2) gauti skaidrią PP per atsitiktinę kopolimerizaciją;
(3) Įprastiniam polipropilenui pridėkite skaidrumo modifikatoriaus (daugiausia branduolio išskyrimo agento), kad padidintumėte jo skaidrumą.
Didelio lydymosi stiprumo polipropilenas
Vienas iš polipropileno trūkumų yra mažas lydymosi stiprumas ir prastas atsparumas pagriebimui. Paprastai amorfiniai polimerai (tokie kaip ABS ir PS) pasižymi panašiu į gumą elastingu elgesiu plačiame temperatūros diapazone, o pusiau kristalinis polipropilenas - ne. Dėl šio trūkumo polipropileno negalima termiškai formuoti plačiame temperatūros diapazone. Jos minkštėjimo temperatūra yra labai artima lydymosi temperatūrai. Pasiekus lydymosi temperatūrą, lydalo klampa smarkiai sumažėja, o lydalo stiprumas taip pat smarkiai krinta, todėl karšta. Netolygus gaminio sienelės storis liejimo metu ir ekstruzinio putplasčio skylės įgriuvimas tam tikrais aspektais labai riboja polipropileno naudojimą. . Didelio lydymosi stiprumo polipropilenas (HMSPP) reiškia polipropileną, kurio lydymosi stipris nėra jautrus temperatūrai ir lydalo srautui, o jo vystymasis ir pritaikymas yra perspektyvus.
HMSPP yra derva, turinti ilgos grandinės šakotą polipropileną, kuri skiepijama po polimerizacijos. Šio homopolimero lydymosi stipris yra 9 kartus didesnis nei panašaus srauto charakteristikų įprasto polipropileno homopolimero. Kai tankis ir lydalo srauto greitis yra panašūs, HMSPP takumo jėga, lenkimo modulis, šilumos iškraipymo temperatūra ir lydymosi temperatūra yra aukštesni nei įprasto polipropileno, tačiau įpjovos smūgio stipris yra mažesnis nei įprasto polipropileno.
Dar viena HMSPP ypatybė yra ta, kad ji turi aukštesnę kristalizacijos temperatūrą ir trumpesnį kristalizacijos laiką, o tai leidžia termiškai suformuotas dalis išardyti aukštesnėje temperatūroje, kad sutrumpėtų liejimo ciklas. Jį galima padidinti naudojant įprastą termoformavimo įrangą. Tempimo santykis, plonasienis indas.
Esant pastoviam HMSPP tempimo greičiui, lydalo srauto įtampa pradeda palaipsniui didėti, o po to didėja eksponentiškai, parodydama akivaizdų deformacijos sukietėjimo elgesį. Atsiradus tempimui, įprasto polipropileno ekstensyvioji klampa iškart nukrinta, o HMSPP išlieka stabilus. HMSPP atsparumas deformacijoms gali užtikrinti, kad formavimo ir tempimo metu jis išlaikys vienodą deformaciją, tuo tarpu paprastas PP visada deformuojasi nuo silpniausios ar karščiausios konstrukcijos dalies, kai jis yra ištemptas, todėl atsiranda įvairių gaminio defektų arba net nesusiformuoja. .
Šiuo metu yra du pagrindiniai HMSPP paruošimo būdai: vienas yra modifikuoti polipropileną su kitais junginiais reaktyviai, o kitas - modifikuoti polipropileną kitais polimerais. Konkretūs įgyvendinimo metodai daugiausia yra radiacijos metodas, reaktyvusis ekstruzijos metodas, inicijavimo skiepijimo metodas polimerizacijos metu ir kt. HMSPP paruošimo procese yra dvi pagrindinės problemos: polipropileno skaidymas ir gelinimas. Tuo pačiu metu konkuruojama tarp polimero skiepijimo ir monomero homopolimerizacijos, polimero pagrindinės grandinės β jungties nutraukimo ir kryžminio sujungimo bei išsišakojimo. varzybos. Pagrindinis veiksnys, turintis įtakos polimero lydymosi stiprumui, yra jo molekulinė struktūra. Kalbant apie polipropileną, santykinė molekulinė masė, jos pasiskirstymas ir tai, ar jis turi šakotosios grandinės struktūrą, lemia jo lydymosi stiprumą. Paprastai kuo didesnė santykinė molekulinė masė, tuo didesnis santykinis molekulinės masės pasiskirstymas ir didesnis lydymosi stipris. Ilgesnės grandinės šakos gali žymiai padidinti skiepyto polipropileno lydymosi stiprumą.
Speciali HMSPP derva išsprendžia sudėtingą paprasto termoprofileno polipropileno problemą. Plonesnių sienelių konteineriai su didesniu tempimo santykiu gali būti suformuoti ant įprastos termoformavimo įrangos. Apdorojimo temperatūros diapazonas yra platus, procesą lengva valdyti, o konteinerio sienelės storis yra vienodas. Iš jo galima gaminti mikrobangų maisto indus ir aukštos temperatūros retortines sterilizavimo talpas. Įprasto polipropileno, sumaišyto su HMSPP, apdorojimo temperatūra ir apdorojimo greitis yra aukštesni nei gryno paprasto polipropileno, o pagamintos plėvelės skaidrumas yra geresnis nei įprasto polipropileno. Tai daugiausia dėl to, kad HMSPP pasižymi tempimo tempimo savybėmis, o jo ilgos grandinės atšaka išgrynina kristalo branduolį.
HMSPP atsparumas deformacijoms yra pagrindinis veiksnys norint pasiekti aukštą tempimo santykį ir greitą dengimo greitį. Norėdami gauti didesnį dangos greitį ir plonesnį dangos storį, naudokite HMSPP. HMSPP pasižymi dideliu lydymosi stiprumu ir pailgėjimo klampa. Jo pailgėjimo klampa didėja didėjant šlyties įtempiui ir laikui. Sukietėjęs sukietėjimas skatina stabilų ląstelių augimą, slopina mikroporų sienelės pažeidimus ir atveria polipropileno ekstruziją. Putų atsiradimo galimybė.
Nors didelio lydymosi stiprumo polipropileno tyrimai buvo pradėti aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, jo įvairios puikios savybės, pagrįstas kainos pranašumas ir platus pritaikymas buvo pripažintas visame pasaulyje ir palaipsniui pakeitė tradicinius PS ir ABS., Inžinerinių plastikų vystymosi tendencija ir jo plėtros ir panaudojimo perspektyvos yra plačios.
Polipropilenas yra vienas iš svarbiausių bendrosios paskirties plastikų, o tai yra greičiausiai besivystanti veislė pagal absoliutų kiekį, plotį ir gylį. Kaip modifikuota plastikų pramonė, aukštos kokybės polipropileno&# 39 efektyvumas, daugiafunkciškumas ir inžinerija visada buvo svarbi užduotis.
