合成樹脂新產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用專欄合成樹脂及塑料,2013,30(6):25CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS聚丙烯K6810的結(jié)構(gòu)與性能左英飛,杜建強(qiáng),李德軍(中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司樹脂應(yīng)用研究所,北京市102500摘要:利用差示掃描量熱儀、凝膠滲透色譜儀、掃描電子顯微鏡等分析了中流動(dòng)、中抗沖、高硬度聚丙烯(PP)K6810及兩種國外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)果表明:K6810是丙烯與乙烯的共聚物,乙丙橡膠的相對分子質(zhì)量較大,且以直徑為1-2um的球形微粒均勻分布在PP基體中,保證了材料具有優(yōu)良的抗沖擊性能;K6810的相對分子質(zhì)量分布適中,熔體流動(dòng)速率為9.lg/l0min,加工性能優(yōu)良;K6810的熔融溫度為167.7℃,耐熱性較好。關(guān)鍵詞:聚丙烯剛韌平衡乙丙橡膠中圖分類號(hào):TQ325.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1002-1396(2013)06-0025-03聚丙烯(PP)具有生產(chǎn)成本低、密度小、易加性能按GB/1843—2008測試;熔體流動(dòng)速率工、化學(xué)穩(wěn)定和電絕緣性好等特點(diǎn),在家電、包(MFR)按GB3682-200測試;熱性能按GB/裝、汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。均聚PP具有良好1634.2-2004測試的剛性,可抵抗較大負(fù)荷下的變形,但在許多低溫乙烯含量測試:按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用日本島津應(yīng)用中,要求材料具有較高的抗沖擊性能,這就對公司生產(chǎn)的IR-435型紅外光譜儀測定。PP材料提出了新的要求。目前,國外多家大型PP橡膠含量測試:將試樣溶解在純度為98%生產(chǎn)公司在生產(chǎn)抗沖共聚PP方面取得了明顯進(jìn)的正癸烷中,在帶回流裝置的燒瓶中于145℃抽展。為滿足市場需求,中國石油化工股份有限公提,使試樣中的橡膠相充分溶解;冷卻至室溫,橡司北京燕山分公司開發(fā)了中流動(dòng)、中抗沖、高硬膠相溶于癸烷中,其余結(jié)晶析出;過濾,分離萃余度PPK6810產(chǎn)品,特別適用于家電產(chǎn)品和消費(fèi)品相;在濾液中加入丙酮,析出橡膠相,經(jīng)過濾、干包裝等領(lǐng)域。本工作分析了K6810與兩種國外同燥、稱重,得橡膠相含量。類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能。差示掃描量熱法(DSC)分析:按照 ASTM D3418—2008,氮?dú)鈿夥?升、降溫速率為10℃min實(shí)驗(yàn)部分相態(tài)結(jié)構(gòu)觀察:在220℃下模壓1mm薄片,1.1主要材料置于液氮中冷凍、脆斷,用正庚烷刻蝕斷面后噴金。PP,K6810,中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司生產(chǎn);PP-1,PP-2,均為市場上收集2結(jié)果與討論的國外同類產(chǎn)品。2.1常規(guī)性能分析12主要儀器與設(shè)備從表1可以看出:PP-1,PP-2和K6810三TP402/2型熔體流動(dòng)速率儀,IM-501型沖擊種樹脂具有相似的力學(xué)性能。K6810的彎曲模量試驗(yàn)儀,均為日本 Tester產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn);5566和常、低溫沖擊強(qiáng)度稍高,制品的剛韌平衡性好型萬能材料試驗(yàn)機(jī),英國 Instron公司生產(chǎn);148HDR3型負(fù)荷變形溫度測試儀,日本安田精機(jī)收稿日期:2013-06-2制作所生產(chǎn);TA-9900型差示掃描量熱儀,美國修回日期:2013-09-12。DuPont公司生產(chǎn);S2150型掃描電子顯微鏡,日本作者簡介:左英飛,1980年生,工程日立公司生產(chǎn);GPCV2K型凝膠滲透色譜儀,美國師,2003年畢業(yè)于四川大學(xué)高分子學(xué)院高分子材料與工程專業(yè),現(xiàn)從事聚Waters公司生產(chǎn)烯烴材料的研究開發(fā)與加工應(yīng)用等工13測試與表征作。E-mail:zvishan2005@sohu.com;聯(lián)拉伸性能按GB/1040-2006測試;沖擊系電話:13581732663H中國煤化工CNMHG26合成樹脂及塑料2013年第30卷MFR稍低。在三試樣中PP-2的沖擊強(qiáng)度最小2.3.2橡膠含量、PP-1和PP-2的物理、力學(xué)性能抗沖共聚PP是一種多相體系,較公認(rèn)的組成Tab.I Physical and mechanical properties of K6810為乙丙無規(guī)共聚物、乙丙可結(jié)晶共聚物(富含乙烯PP-l and PP.或丙烯均可能存在)和PP均聚物三大組分。當(dāng)橡項(xiàng)日K6810P-1P-2膠含量相同時(shí),橡膠鏈的聚集形態(tài)會(huì)對體系性能MFRg·(10min)9911.0產(chǎn)生影響。在一定程度上,抗沖共聚PP的剛性由拉伸屈服應(yīng)力/MPa28828.0304均聚物鏈段提供,抗沖擊性能由橡膠鏈段提供。斷裂拉伸應(yīng)變,%從表4可以看出:三試樣中,PP-2的乙烯含彎曲模量/MP165016101670量和乙丙橡膠含量最低,因此其常、低溫沖擊強(qiáng)簡支梁缺口沖擊23℃8.1(C)7.5(C)4.6C強(qiáng)度/kJ度較差;與PP-1相比,K6810的乙烯含量略低,20℃44C)3.8(C2.0(C模塑收縮率,%它們的乙丙橡膠含量基本相同垂直表4K6810、PP-1和PP-2的乙烯及橡膠含量負(fù)荷變形溫度101104Tab 4 Ethylene and rubber content of K6810, PP-l and PP-2(0.45MPa)/℃項(xiàng)目K68I0PP-l注:C表示試樣完全斷裂乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù),%8.22熱性能分析乙丙橡膠質(zhì)量分?jǐn)?shù),%10.11006.7從表2可以看出:K6810的結(jié)晶溫度和熔融溫度略高,與PP-2具有相似的結(jié)晶熱焓和熔融2.3.3橡膠相相對分子質(zhì)量分級熱焓。三試樣中,PP-1具有最高的結(jié)晶溫度、結(jié)從表5可看出:K6810的橡膠相(K6810-R晶焓和熔融焓,說明PP-1具有最好的結(jié)晶能力,和PP-1的橡膠相(PP-1-R具有類似的M,而能夠在較高溫度下結(jié)晶"2。PP-2-R的M,明顯較小。這說明K6810-R和PP1-R中都含有較多的大分子橡膠部分,而PP-2-R表2K6810、PP-1和PP-2的熱性能Tab 2 Thermalties of K6810. PP-l and PP-2中橡膠分子的相對分子質(zhì)量較小。PP-1-R和PP項(xiàng)目K6810PP-l2-R的MM基本相同,而K6810-R略寬。結(jié)晶溫度/℃表5K6810、PP-1和PP-2中橡膠相的相對分子質(zhì)量及其分布30.5132.9128.0Tab.5 Relative molecular mass and its distribution of the結(jié)晶焓J·g)88.1rubber phase of K6810, PP-l and PP-2熔融溫度/℃166.1K6810-RPP-2-R熔融焓/J·g)100.6M.×102.3結(jié)構(gòu)分析7.652.3.1相對分子質(zhì)量及其分布3.6從表3可以看出:K6810和PP-1具有相近的2.34相態(tài)結(jié)構(gòu)重均分子量(M)、數(shù)均分子量(M)和相對分子質(zhì)在抗沖PP體系中,當(dāng)受到外力沖擊時(shí),橡膠量分布(MM),PP-2的M明顯較大,M較小,粒子作為應(yīng)力集中點(diǎn)誘發(fā)大量銀紋或剪切帶,消從而具有明顯較寬的MM。不同相對分子質(zhì)量分耗能量,從而提高體系的沖擊強(qiáng)度;銀紋的產(chǎn)生布的材料在加工過程中具有不同的流動(dòng)性,較寬的依賴于粒子的粒徑,當(dāng)橡膠顆粒太小或太大時(shí),應(yīng)MM有利于加工,但對沖擊強(qiáng)度會(huì)有一定影響力集中的水平過高或過低,均難以誘發(fā)理想的銀表3K6810、PP-1和PP-2的相對分子質(zhì)量及其分布紋狀態(tài),無法達(dá)到較好的增韌效果1。從圖1看Tab3 Relative molecular mass and its distribution of出:3種試樣都具有較為均勻的橡膠顆粒分布,K6810. PP-l and PP-2PP-2具有更加細(xì)密的橡膠狀結(jié)構(gòu),橡膠尺寸較小,粒徑為0.3~0.5μm,而K6810和PP-1的橡膠M×10尺寸較大,平均粒徑約0.8μm。另外,K6810試樣中尺寸較大的橡膠顆粒稍多。這一結(jié)果同橡膠相的相對分子質(zhì)量分級結(jié)果基本一致。中國煤化工CNMHG第6期左英飛等.聚丙烯K6810的結(jié)構(gòu)與性能500pmaK6810b PP-1PP-2圖1K6810、PP-1和PP-2的掃描電子顯微鏡照片(×6000ig. I SEM micrographs of K68 10, PP-l and PP-23結(jié)論4參考文獻(xiàn))K6810具有優(yōu)良的常、低溫抗沖擊性能,馬良興,袁春海,袁秀芳,等乙丙抗沖共聚聚丙烯結(jié)構(gòu)的研同時(shí)具有良好的剛性和耐熱性能,達(dá)到了剛韌平究石油化工,2007,26(11):1123-1127衡,這是K6810的特點(diǎn)所在。[2]熊芬,肖兆新.α-成核劑對聚丙烯結(jié)晶性能和形態(tài)的影響職現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2006,18(1):39~42.b)K6810具有較高的結(jié)晶溫度和熔融溫度3]李文東,楊貴生分子量及其分布對聚丙烯力學(xué)性能和結(jié)有利于提高加工效率。晶行為的影響門高分子材料科學(xué)與工程,1996,12(1):c)K6810具有合適的相對分子質(zhì)量及其分41~45布,保證了抗沖擊性能和加工性能的平衡4]馬良興,袁春海,袁秀芳,等中等流動(dòng)性抗沖共聚聚丙烯的d)K6810具有較高的乙丙橡膠含量,橡膠粒結(jié)構(gòu)與性能合成樹脂及塑料,2007,24(4):59-63徑較大,有利于提高抗沖擊性能。(編輯:劉楓閣)Structure and properties of polypropylene K6810Zuo yingfei, Du Jiangiang, Li Dejun(Resin Application and Research Institute of Beijing Yanshan Company, SINOPEC, Beijing 102500, ChinaAbstract: Structure and properties of polypropylene(PP)K6810 with medium fluidity, medium impactresistance and high hardness and its two overseas counterparts were analyzed by differential scanning calorimeter(SC), gel permeation chromatograph(GPC), scanning electron microscope(SEM), etc. The results indicatethat grade K6810 is a copolymer of propylene and ethylene. Ethylene-propylene rubber having high relativemolecular mass distributes uniformly in spherical particles with diameter of 1-2 u m in PP matrix, whichensuresthat the material exhibits excellent impact resistance properties. Grade K6810 has proper relative molecular massdistribution and melt flow rate of 9.1 g/10 min, which leads to its superior processability. The melting temperatureof grade K6810 is 167.7 C, which contributes to good heat resistance of the resinKey words: polypropylene; balance between rigidity and toughness; ethylene-propylene rubber北化院PE催化劑在泰國BPE公司試用成功2013年8月,由中國石油化工股份有限公司北京化本次試驗(yàn)采用BCE催化劑共生產(chǎn)聚乙烯(7000F)工研究院研發(fā)的聚乙烯催化劑BCE在泰國BPE公司125逾1k。產(chǎn)品質(zhì)量符合既定指標(biāo)。聚合物粒徑分布窄,細(xì)kta聚乙烯裝置上試用成功,BPE公司對試驗(yàn)結(jié)果表示滿粉含量少意。此次試用為BCE催化劑進(jìn)入泰國市場奠定了基礎(chǔ)(鄭寧來)中國煤化工CNMHG