汽車用高流動抗沖共聚聚丙烯的研制開發(fā).pdf

1、隨著汽車普及率的不斷提高,汽車輕量化、安全化、舒適化和環(huán)保成為當今汽車工業(yè)發(fā)展的主要趨勢,將塑料替代金屬用于汽車制造是汽車工業(yè)實現(xiàn)以上目標的一個重要手段,每輛汽車塑料的用量也成為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平高低的重要標志之一.聚丙烯樹脂以其密度低、易加工等優(yōu)異性能充分滿足了汽車工業(yè)對材料的特殊要求,成為汽車行業(yè)中最重要的熱塑性材料. 北京燕山石化分公司聚丙烯事業(yè)部作為聚丙烯樹脂專業(yè)生產(chǎn)廠要抓住這一時機,為中國汽車工業(yè)提供充足、適宜的原材

2、料和技術(shù)支持,為他們提供性能優(yōu)異的汽車用聚丙烯樹脂.本課題針對汽車工業(yè)用高流動抗沖共聚聚丙烯樹脂的開發(fā)進行深入研究和討論. 通過對國內(nèi)汽車行業(yè)應(yīng)用較多的進口聚丙烯原料的物性分析,結(jié)合我公司氣相法聚丙烯裝置的工藝技術(shù)特點和市場的需求,明確了汽車用高MFR抗沖共聚聚丙烯的研制指標.并采用雙螺桿擠出機進行助劑配方篩選,采用現(xiàn)有的氣相法聚丙烯裝置進行了現(xiàn)場生產(chǎn)性實驗. 實驗表明,在現(xiàn)有的氣相法聚丙烯裝置上通過加氫調(diào)節(jié)直接獲得高熔

3、融指數(shù)的聚丙烯很困難,比較可行的方法是在聚合過程采用氫調(diào)控制生產(chǎn)盡可能高MFR的基礎(chǔ)樹脂,熔融指數(shù)控制在8～10g/10rain左右,并在此基礎(chǔ)上通過可控流變技術(shù)在造粒過程中加入一定量的相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑,使其最終熔融指數(shù)達到20～30g/10min.不僅使樹脂具有高熔融流動性,而且可以減少相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑的使用量,使生產(chǎn)成本更低. 實驗表明,抗沖共聚聚丙烯里增加一定量的橡膠組分,雖然在一定程度上提高了聚合物的韌性,但必定會使

4、聚合物的剛性受到損失.為了保證抗沖共聚產(chǎn)品具有較高的剛性,這就需要多相聚合物中的丙烯均聚物相必須有很高的等規(guī)度,做到PP分子鏈段具有較高的立構(gòu)規(guī)整性. 在生產(chǎn)抗沖共聚物時,通過采用高效催化劑,選擇適宜的外給電子體,使得生成的聚丙烯鏈段獲得更高的立構(gòu)規(guī)整性,減少聚丙烯無規(guī)鏈段的產(chǎn)生幾率,從而使均聚相的等規(guī)度從97.4﹪提高到98﹪. 實驗表明,抗沖共聚物中乙丙無規(guī)共聚鏈可以通過構(gòu)象上的變化吸收沖擊能量,表現(xiàn)出優(yōu)良的常溫、低溫抗沖擊

5、性能.通過實驗,找出了體系中乙丙無規(guī)共聚鏈含量以及橡膠中乙烯含量與最終產(chǎn)品性能之間的關(guān)系,體系中乙丙無規(guī)共聚鏈的含量為15～18wt﹪,同時控制乙內(nèi)橡膠中乙烯含量為50、wt﹪,這時體系的剛性損失最小. 實驗通過對汽車用共聚聚丙烯樹脂的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能分析,表明產(chǎn)品的微觀性能對宏觀物性產(chǎn)生一定影響.通過對分子鏈結(jié)構(gòu)分析、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶形態(tài)、相態(tài)結(jié)構(gòu)、流變行為的分析,表明其分子鏈含有PE接點及多種嵌段結(jié)構(gòu),PE接點含量越多,共聚物