Udviklingsproces og anvendelsesanalyse af gennemsigtig PP

Polypropylen (PP) har egenskaberne ved gode mekaniske egenskaber, ikke-toksiske og ufarlige, gode kemiske stabilitet, god varmemodstand, let behandling og dannelse. På grund af påvirkningen af ​​krystalstørrelsen af ​​PP begrænser dens lette transmission og glans imidlertid dens anvendelse inden for daglige fornødenheder og gennemsigtig emballage.

Efter gennemsigtig modifikation har den gennemsigtige PP opnået ikke kun ydelsen af ​​traditionel PP, men gør også dens gennemsigtighed og glans sammenlignelig med polystyrenharpiks og polycarbonat. For at forbedre markedsværdien af ​​PP er det derfor nødvendigt at udføre gennemsigtig ændring.

Gennemsigtig PP -udviklingsproces

På nuværende tidspunkt inkluderer de gennemsigtige PP-udviklingsruter, der opfylder betingelserne for produktion af industriel opskalering og har kommerciel produktionsværdi, hovedsageligt tre slags:
(1) brug katalysator til at producere gennemsigtig PP;
(2) tilføjelse af gennemsigtigt nukleating -middel til at ændre PP;
(3) Blanding med andre harpikser for at producere gennemsigtig PP.


01
Brug katalysator til at producere gennemsigtig PP
Tilfældig copolymerisation af PP blev produceret af Zn Catalyst

Processen med industriel produktion af ethylenpropylen tilfældig copolymerisation PP ved anvendelse af Zn-katalysator er som følger:
(1) propylen- og ethylengas er fuldt blandet;
(2) copolymerisationsmonomer og forskellige monomerpolymerisationskædesegmenter fremstilles af katalysator;
(3) PP -molekylkæde dannes gennem kædevækst og kædeoverførsel, og til sidst opnås tilfældig copolymerisation PP.

Lys transmission af tilfældig copolymer PP kan overstige 94%, hvilket dybest set er tæt på gennemsigtigheden af ​​gennemsigtig polyethylen.


Høj gennemsigtig PP blev syntetiseret af Metallocene Catalyst

Metallocene-katalysator har bedre anti-reflektionseffekt end Zn-katalysator og kan spille en rolle i kontrol af krystallinitet, molekylvægt og copolymerindlejringstilstand i gennemsigtig PP-syntese. PP -blandingen med høj gennemsigtighed og høj styrke produceres.

Virksomheder med denne teknologi er: UnivatexxPol/Unipol -teknologi udviklet af ExxonMobil Corporation, Insite/Spheripol -teknologi udviklet af Dow Chemical Company, JPC -teknologi udviklet af Mitsubishi Chemical Company, Mitsui -teknologi udviklet af Mitsui Chemical Company, Spheripol og Metocene Technology, Borecene Technology udviklet af Nordic Chemical Company, Univation/ Unipol Technology udviklet af Basel Company, Atofina Technology udviklet af Total Company, BP -teknologi udviklet af BP Company.


02
PP blev ændret ved at tilføje gennemsigtigt kerneområde

Ved at tilføje gennemsigtigt nukleateringsmiddel til PP kan produktets gennemsigtighed forbedres effektivt, ikke kun det, men også forbedre dets stivhed og smelte strømningshastighed.

Mekanisme til modifikation af gennemsigtige nukleateringsmiddel

Processen med sammensat dannelse af krystalstruktur inkluderer to stadier af nucleation og krystalvækst. For PP inkluderer væksten af ​​krystalkerner to måder: heterophase -nucleation og homogen nucleation. Den homogene nucleation -metode har færre krystalkerner, større krystalstørrelse og lavere krystallinitet. I processen med heterogen nucleation kan molekylkæden adsorberes på overfladen af ​​smelten "urenhed" for at danne en krystalkerne, der har en hurtig krystallisationshastighed, lille krystalstørrelse og høj krystallinitet. Den gennemsigtige modifikator kan betragtes som en slags "urenhed", da kernekernen i heterogen nucleation, forbedrer den heterogene nucleation under krystallisationsprocessen for PP, hæmmer den homogene nucleation af PP, reducerer krystalstørrelsen, forbedrer krystalliniteten og Reducer spredningen og brydningen af ​​lys på krystalgrænsefladen.


Typer og anvendelser af gennemsigtige nukleating -agenter

① uorganisk gennemsigtig nukleating -agent
Uorganisk gennemsigtig nukleatingmiddel er hovedsageligt talkumspulver, glimmer og andre ikke-metalliske forbindelser, dette gennemsigtige nukleatingmiddel er kendetegnet ved en bred kilde til råmaterialer, lave omkostninger, kun en lille mængde tilsætning kan spille en rolle i anti-reflektion. Imidlertid er ulemperne også indlysende, da uorganiske forbindelser, de er meget vanskelige at sprede i organisk smelte, og der er en rolle af lysafskærmning.

② Organisk gennemsigtig nukleating -agent
Sorbitolforbindelser er de mest anvendte tilsætningsstoffer i organiske gennemsigtige nukleateringsmidler. I henhold til de typer substituerende funktionelle grupper i benzenringen af ​​sorbitanforbindelser har udviklingen af ​​sorbitan nukleating -midler gennemgået tre serier.

Den første serie, Sorbitol -forbindelser har ingen funktionel gruppe på benzenringen, dens forberedelsesomkostninger er lave, men nucleationseffekten er dårlig, og aldehydforbindelser frigives under brug;
I den anden serie blev klor, methyl og andre funktionelle grupper anvendt til at erstatte hydrogenatomerne på benzenringpara-positionen i pyritolforbindelserne. Denne serie af sorbitolforbindelser øgede nukleationseffektiviteten og gennemsigtigheden af ​​produktet, men kunne stadig ikke løse problemet med frigivelse af aldehydforbindelse.
Den tredje serie, der er banebrydende af Milliken, behandler effektivt spørgsmålet om udgivelse af Aldehydes.

Når Sorbitol -nukleateringsmidlet produceret af Milliken Chemical Company med 0,3% massefraktion tilføjes til PP, kan tåge graden af ​​PP reduceres til mindre end 15%. På nuværende tidspunkt er der mange forklaringer om DBS -nukleationsmekanismen, men der er ikke dannet nogen samlet visning.

Foruden sorbitan -nukleateringsmidler har forskere også udviklet en række organiske gennemsigtige nukleateringsmidler, såsom arylphosphat gennemsigtige nukleateringsmidler, carboxylsyre -metalsalte gennemsigtige nukleateringsmidler, dehydropolære syrer og deres salte gennemsigtige nukleating agenter, forgrenede syreaminerende nukleaterende agenter, og polymer gennemsigtige nukleating -midler.
Metode til at tilføje gennemsigtigt nukleating -agent

I produktionen af ​​gennemsigtig PP er der to måder at tilføje gennemsigtige nukleateringsmidler på. Den ene er at bruge mekanisk omrøring og andre måder til jævnt at sprede det gennemsigtige nukleating -middel i en beholder udstyret med reaktionsråmaterialer for at sikre ensartetheden af ​​PP -produktydelsen. Denne metode er begrænset af omrøringsintensiteten, som vil forstyrre polymerisationsaktiviteten, og brugsfrekvensen er ikke høj. Den anden er at tilføje nukleateringsmidlet uden for reaktoren i processen med PP -granulering, hvilket er praktisk til industriel anvendelse.

03
Blend anti-reflektion PP

Metoden til blanding for at øge transmissionen er at bruge en eller flere polymerer med lignende brydningsindeks til PP og spredt fasepartikelstørrelse mindre end bølgelængden af ​​synligt lys til at blandes med PP. Ved at spille rollen som heterogen nucleation reduceres krystallisationsstørrelsen af ​​PP, og produktets transmission øges.
Resultaterne viser, at polyethylen- og ethylenpropylen -dien -copolymer med lav densitet er egnede blandinger, tilsætning af 10% blanding kan reducere krystalstørrelsen af ​​PP, forbedre krystalliniteten og øge transmissionerne af PP -produkter. Derudover kan produktets påvirkning af produktet også forbedres gennem blandeagentens virkning. Imidlertid har brugen af ​​blandinger til at øge lysoverførsel åbenlyse begrænsninger. På grund af brugen af ​​en anden polymer eller mere som en blanding, skal de og PP sikre lignende brydningsindeks og fase interface -kompatibilitet, udviklingen er meget vanskelig.