抗冲共聚聚丙烯产品的开发及后加工改性研究

摘要

抗冲共聚聚丙烯(Impact Polypropylene Copolymer,IPC)是一种低温抗冲性能优异的特殊聚丙烯(PP)材料,它的出现,极大地改善了均聚聚丙烯的应用范围。目前,生产抗冲聚丙烯的方法不外乎釜内共聚和机械共混两种方法。机械共混是指把均聚聚丙烯和其它弹性体进行熔融共混,但是,由于均聚聚丙烯与弹性体相容性差且机械混合使弹性体在基体中很难分散均匀,影响共混产品的性能。釜内生产IPC是以反应器颗粒技术(reactor granule technology, RGT)为基础:使用高孔隙率MgCl2载体的负载催化剂,通过丙烯均聚形成多孔聚合物颗粒(颗粒反应器),之后在均聚聚丙烯颗粒的空隙内进行乙烯/丙烯(或其α-烯烃)的共聚合反应,很多研究表明,釜内生产IPC能够使弹性体在基体中的分散更加均匀,使产品性能得到了大幅度提升,并且,该方法流程短、能耗低,更适合于大规模生产,成为IPC制备的最佳途径。
　　本文首先对Z-N/茂金属复合催化剂的组成和合成工艺进行了研究,并进行了复合催化剂的放大制备。然后分别使用工业生产装置现用的ZNM1114催化剂和自主合成的Z-N/茂金属复合催化剂,在中国石油SpheripolⅡ中试装置上得到牌号A(中融指)和牌号B(高融指)两种IPC。而后,对得到的IPC进行了组成分析,并对其微观结构进行了表征。最后,使用微米级重质CaCO3(g-CaCO3)对牌号A产品进行了填充改性研究,考察了7000和15000目g-CaCO3对IPC性能的影响规律。
　　实验结果表明:工业用ZNM1114催化剂能够开发出性能优于市售SP179的IPC产品,Z-N/茂金属复合催化剂非常适用于在Spheripol工艺装置上生产釜内IPC产品,应用前景广阔。在使用15000目和7000目g-CaCO3对牌号A产品进行改性后发现,两种粒径的g-CaCO3都会使产品熔融指数下降、弯曲模量上升,但15000目g-CaCO3还能够增加产品的韧性;在15000目g-CaCO3添加量较大时,偶联剂的加入能够提高改性产品的熔融指数,并且可以维持原有的冲击性能,说明15000目g-CaCO3在降低成本、改善性能方面有很大的应用潜力。

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1 前 言

1.1抗冲共聚聚丙烯简介

1.2聚丙烯催化剂的研究进展

1.3聚丙烯合金生产工艺

1.4抗冲共聚聚丙烯的分析方法

1.5聚丙烯产品的后加工改性

1.6选题的意义

2 复合催化剂的制备及中试试验

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4小结

3中试产品的组成分析

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果分析

3.4小结

4 中试产品的碳酸钙改性研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结论

致谢

参 考 文 献

攻读学位期间的研究成果