PP 中石化海南 PPH-T03

高熔體強(qiáng)度聚丙烯

聚丙烯的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低，耐熔垂性差。通常非晶態(tài)聚合物（如ABS、PS）在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類似橡膠一樣的彈性行為，而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒(méi)有。這一缺點(diǎn)造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成型，它的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)非常接近，一旦到達(dá)熔點(diǎn)，熔體粘度急劇下降，隨之熔體強(qiáng)度也大幅下降，導(dǎo)致在熱成型時(shí)制品壁厚不均，擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問(wèn)題，大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用。高熔體強(qiáng)度聚丙烯（HMSPP）就是指熔體強(qiáng)度對(duì)溫度和熔體流動(dòng)速率不太敏感的聚丙烯，*開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。 [11] 

HMSPP是一種樹(shù)脂含有長(zhǎng)支鏈的聚丙烯，長(zhǎng)支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的，這種均聚物的熔體強(qiáng)度是具有相似流動(dòng)特性普通聚丙烯均聚物的9倍，在密度和熔體流動(dòng)速率相近的情況下，HMSPP的屈服強(qiáng)度 、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點(diǎn)均高于普通聚丙烯，但缺口沖擊強(qiáng)度比普通聚丙烯低。 [11] 

HMSPP的另外一個(gè)特點(diǎn)是具有較高的結(jié)晶溫度和較短的結(jié)晶時(shí)間，從而允許熱成型制件可以在較高溫度下脫模，以縮短成型周期，可以在普通熱成型設(shè)備上制成較大拉伸比、薄壁的容器。 [11] 

HMSPP在恒定應(yīng)變速率下，熔體流動(dòng)的應(yīng)力開(kāi)始呈現(xiàn)逐漸增加，然后成指數(shù)級(jí)增加，表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變硬化行為。發(fā)生應(yīng)變時(shí)，普通聚丙烯的拉伸粘度隨即下降，而HMSPP則保持穩(wěn)定。HMSPP的應(yīng)變硬化能力可以保證其在成型拉伸時(shí)，保持均勻變形，而普通PP在受到拉伸時(shí)總是從結(jié)構(gòu)中最薄弱的或最熱的地方開(kāi)始變形，導(dǎo)致制品種種缺陷，甚至不能成型。 [11] 

目前，HMSPP的制備方法主要有兩種：一種是將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性，另一類是聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性，具體的實(shí)施方法主要有射線輻射法、反應(yīng)擠出法、聚合過(guò)程中引發(fā)接枝法等。在制備HMSPP的過(guò)程中，面臨著兩大難題：聚丙烯的降解和凝膠問(wèn)題，同時(shí)存在著聚合物接枝與單體均聚的競(jìng)爭(zhēng)、聚合物主鏈β斷鍵和交聯(lián)與支化的競(jìng)爭(zhēng)。影響高聚物熔體強(qiáng)度的主要因素是其分子結(jié)構(gòu)。就聚丙烯而言，相對(duì)分子質(zhì)量及其分布和是否具有支鏈結(jié)構(gòu)決定其熔體強(qiáng)度。一般相對(duì)分子質(zhì)量越大，相對(duì)分子質(zhì)量分布越寬，其熔體強(qiáng)度越大，長(zhǎng)支鏈可明顯提高接枝聚丙烯的熔體強(qiáng)度。 [11] 

HMSPP專用樹(shù)脂解決了普通聚丙烯熱成型困難的問(wèn)題，可在普通熱成型設(shè)備上成型較大拉伸比的薄壁容器，加工溫度范圍較寬，工藝容易掌握，容器壁厚均勻。可以用于制作微波食品容器和高溫蒸煮殺菌容器。混有HMSPP的普通聚丙烯比純普通聚丙烯具有較高的加工溫度和加工速度，制成的薄膜透明性也好于普通聚丙烯。這主要是由于HMSPP具有拉伸應(yīng)變硬化的特點(diǎn)，它的長(zhǎng)支鏈具有細(xì)化晶核的作用。 [11] 

HMSPP的應(yīng)變硬化行為是取得高拉伸比和涂覆速度快的關(guān)鍵因素。使用HMSPP可獲得較高的涂覆速度和較薄的涂層厚度。HMSPP具有較高的熔體強(qiáng)度和拉伸粘度，其拉伸粘度隨剪切應(yīng)力和時(shí)間的增加而增加，應(yīng)變硬化行為促使泡孔穩(wěn)定增長(zhǎng)，抑制了微孔壁的破壞，開(kāi)辟了聚丙烯擠出發(fā)泡的可能性。 [11] 

高熔體強(qiáng)度聚丙烯的研究雖然起自20世紀(jì)80年代末，但它的各種優(yōu)異性能、合理的價(jià)格優(yōu)勢(shì)以及廣泛的應(yīng)用范圍已經(jīng)獲得世界范圍的認(rèn)同，并有逐步取代傳統(tǒng)的PS、ABS，向工程塑料發(fā)展的趨勢(shì)，其開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。

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