成核剂对聚丙烯性能的影响

合成树脂新产品开发与应用专栏合成树脂及塑料,2001,18(4):39CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS成核剂对聚丙烯性能的影响乔金梁张晓红刘轶群高建明黄帆方敏侯丽晖宋志海(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,1003)研究了各种a晶型成核剂和阝晶型成核剂对聚丙烯性能的影响,发现用a晶型成核剂NA-11和用N催化剂生产的高等规指数聚丙烯组合,可制成透明型高强度、高耐热聚丙烯。这种高性能案丙烯在家电、汽车等方面具有极为广泛的应用前景。关键词:聚丙烯成核剂高性能由于汽车、家电等行业对高耐热、高强度聚丙135℃下测定。烯(P)需求量的不断增加,国外的一些公司已相继开发出了非填充型高耐热、高强度P树脂。例2结果与讨论如,日本的窒素公司、德山曹达公司、三井油化公2.1P基础树脂的确定司等均开发出了他们各自的高耐热、高强度PP牌用C-NMR对各种PP基础树脂的等规五单号,其中日本窒素公司的高结晶PP树脂已成功应元组含量进行测定后发现,所选用的N催化剂生用于家电、汽车、薄膜和防腐材料等方面,产量早产的PP(简称NPP)粉料等规五单元组含量均大已超过数万吨。根据国外发展和国内需求,在中于98%,而其他商品PP的等规五单元组含量均国石油化工集团公司支持下,我们也开展了高耐小于此值最高的也低于96%。为确认此结果,用热、高强度PP材料的研究。由于我国用N催化剂傅里叶变换红外光谱(FIR)测定了各种PP结晶生产的高等规指数PP非常适合作为高耐热、高强螺旋结构的相对大小。在同样条件下压膜,并在度PP的基础树脂我们的研究主要集中在各种成同样条件下退火后,用FmR测定了在波数为99核剂对PP性能的影响方面。本文不仅介绍各种a与975(W与W3)处的吸收强度之比,得到表1晶型成核剂对P性能的影响,也将介绍阝晶型成所示数据。核剂对PP树脂的增韧作用。可以看出,各种不同M的NPP规整度均高于其他PP,是一类制备高性能PP专用料的理想1实验部分基础树脂。1.1原料22各种成核剂对NPP性能的影响PP,主要采用原兰州炼油化工总厂炼油一厂2.2.1β晶型成核剂对NPP性能的影响间歇式液相本体法装置用N催化剂生产的PP粉在PP粉料中加人3%二酸类β晶型成核剂料;成核剂NA-1,日本 Adeka Argus化学有限公得到如表2所示的结果司生产;癸二酸,试剂级;β晶型成核剂由上海有可以看出,加入β晶型成核剂可提高PP的常机化学研究所提供。温冲击强度和热变形温度,但是,PP的强度(如弯1.2制样及测试用 Brabender单螺杆挤出机混合PP粉料与相关助剂,造粒后用注塑法制成标准样条,测试采用有关ASIM和国家标准测定。等规五单元组含量H中国煤化工,现任中国石油化工CNMHG长,主要从事聚烯烃采用100MHz核磁共振碳谱(C-MMR),在能及聚合物辆照改性方面的研究工作合成树脂及塑料2001年第18卷表1不同PP树脂W与Ws的比值PpNPP-INPP-2NPP-3 NPP-4体流动指数(MDAg·(10mn)-1]3.5注0.94:TPP、HPP为国外催化剂生产的PP。表2阝晶型成核剂对PP性能的影响到的高性能PP性能如表5所示。表5NA-11用量对NPP性能的影响性能弯曲模热变形Dm口冲击强量/GPa温度x度/(J·m-1)(23℃)NA-1)用量未加成核剂热变形温度℃121132加入β晶型成核剂1.413弯曲模量GPa1.82.12.32.32.3曲模量)下降。弯曲强度MPa40464949502.2.2癸二酸对NPP性能的影响laod口冲击强度/(J·m1)(23℃)癸二酸是一种成本很低的a晶型成核剂,可有效地提高PP各项性能,加入1%癸二酸的PP可以看出,NA-11用量达到3%时,PP性能性能如表3所示达到最佳,NA-11用量超过3%后,PP性能没有衰3癸二酸对NPP性能的影响新的提高。因此,对NPP而言,NA-11的最佳用量应为1‰~3性能热变形温I∞峡口冲击强度/弯曲模弯曲强(·m1)(23℃)量GPa度/MPa2.3.2PP的M对改性NPP性能的影响PP的M对NA-11改性NPP的影响较大未加成核剂116实验结果如图1所示。加入癸二酸130l.7可以看出,加入癸二酸成核剂不但可提高PP的强度和热变形温度,还可提高PP的冲击强度。22,3NA-11对NPP性能的影响本文作者在国内首先将NA-1应用于PP树脂的改性研究中,证实它可有效地提高PP的耐热性和强度。NPP添加3%NA-11后,性能如2表4所示M/g·(10mn)-1衰4NA-11对NPP性能的影响图1PP的M对改性NPP性能的影响性能热变形温x缺峡口冲击强度/弯曲模夸曲强(2、4:未加成核剂;13:加成核剂)从图1可以看出,较高M的PP对制备高强未加成核剂121211.840度、高耐热PP有利。这主要是因为高M的PP分加入NA-11子量较小,结晶比较容易,结晶度较高,因此,强度可以看出,NA-11可大幅度地提高PP的热和耐热温度较高。变形温度、弯曲模量和弯曲强度,与NP结合可2.3.3NA-11对共聚NPP性能的影响制备出性能优异的高耐热、高强度PP树脂NA-11不仅可改善均聚PP的性能,也可改2.3非填充型高耐热、高强度PP的研制进共聚PP的性能。表6为用N催化剂在 Phillips从以上研究可以看出,成核剂NA-11是制环管装置生产的抗冲共聚PP添加3‰NA-11l备高性能PP的理想成核剂,有必要对其进行深入后,中国煤化工的研究。抗冲共聚型PP23.1成核剂用量对NPP性能的影响的各CNMHG制备非填充型使用不同用量NA-11对NPP进行改性,得高抗冲、高耐热、高强度PP。第4期乔金梁等.成核剂对聚丙烯性能的影响表6NA-11对共聚NPP性能的影响表7NA-1对填充NPP性能的影响性能热变形温l口冲击强度/弯曲模弯曲强弯曲模热变形lo峡口冲击强度x℃仃·m1)(23℃)量/GPa度MBa量/GPa温度℃度/(J·m-1)(23℃)未加成核剂1.024NPP+10份硅灰石1.9加入NA-111091.2再加入NA-112.223.4NA-11对填充NPP性能的影响b)NA-1l和癸二酸均是制备性能优异PP的在填充NPP中添加3%NA-11可进一步提a晶型成核剂,使用这些成核剂可有效地提高PP高P的各项性能,实验结果如表7所示。树脂的耐热温度和强度。c)用NA-11和NPP组合可制备出非填充型3结论高耐热、高强度P专用树脂。a)NPP是制备高性能PP的理想基础树脂The effect of nucleating agent on the propertiesof polypropyleneQiao Jinliang, Zhang Xiaohong, Liu Yiqun, Gao Jianming, Huang Fan, Fang Min, Hou Lihui, Song Zhihai(Beijing Research Institute of Chemical Industry, SINOPEC, 100013)AbstractThis paper studied the effects of a- crystalline and B-crystalline nucleating agents on the properties ofpolypropylene (PP). It was found out that transparent PP having high strength and high heat resistance could beprepared when combining the a-crystalline nucleating agent NA-lI with the high isotactic PP made by Nanalyst. This high performance PP exhibited extremely extensive application prospect in the fields of householdKey Words: polypropylene; nucleating agent; high performanceProcessing technology and properties of HDPE3300FZhang Wenxiang, Zhang Qingmin, Liu Fengge, Su yifan( Resin Application Research Institute of Beijing Yanhua Petrochemical Company, 102500High density polyethylene 3300F is one kind of the products newly developed by Beijing Yanhua PetrochemicalCompany limited, which is mainly used for producing packing film. This paper studied the products properties andprocessing technology through experimentsKey Words: high density polypropylene; packing film; processing technology中国煤化工CNMHG