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原标题:聚辛烷塑料的更名及使用,铁锈色微珠在塑料改

浏览次数:141 时间:2019-12-03

随着空心微珠在塑料改性中应用得到广大用户认可并走向成熟后,其鲜明的特点也为大家了解,但颜色的问题始终制约着它的产业化发展,目前只能在很小的范围内发挥作用,部分空心微珠生产企业开始动摇并转产,这就要求科研部门去研究一种具有空心微珠功能又没有颜色限制的新型微珠材料来适应广大用户的需求。

聚丙烯塑料的改性及应用 中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会副理事长兼秘书长 教授级高级工程师 刘英俊 1、聚丙烯在合成树脂生产中占据重要地位,发展极为迅速聚丙烯是五大通用合成树脂中的一个重要品种,在国内外的发展均十分迅速。在全球塑料用五大合成树脂中,聚丙烯的产量占有1/4左右的份额,预计2006年世界五大通用合成树脂的总产能将达到1亿9千万吨,其中聚丙烯4878万吨,占总产能的25.6%[1]。而我国2004年聚丙烯树脂产量为474.88万吨,进口291.4万吨,出口1.53万吨,其表观消费量为764.7万吨,占当年全国五大通用树脂表观消费量总和2954万吨的25.9%。预计到2010年我国聚丙烯树脂的表观消费量将增加至1080万吨,较2004年增长40%以上。表1列出近期投产和正在建设的聚丙烯装置的地点和产能。表1 近期投产和在建聚丙烯装置

1.2 聚丙烯改性技术实例1.2.1 以PP为载体的碳酸钙填充母料碳酸钙填充母料自上世纪八十年代初诞生以来,已为塑料加工行业和全社会做出了巨大贡献,年产量达一百多万吨,是改性塑料重要的品种之一。填充母料的载体较初使用的是聚丙烯聚合时的副产物——无规聚丙烯,故亦称之为APP母料。后因北京燕山石化公司技术改造,无规聚丙烯的来源枯竭,而碳酸钙作为合成树脂紧缺年代的替代物,市场需求旺盛。在此背景下以聚乙烯树脂为载体的碳酸钙填充母料应运而生,如LDPE1F7B至今仍然是多数填充母料的主要原料。由于填充母料的主要用途是聚丙烯编织袋用的扁丝和打包带,从价格、相容性和扁丝强度等方面考虑,使用聚丙烯为载体树脂更适合于此种填充母料。二十世纪九十年代初,当时的轻工业部塑料加工应用研究所率先推出以粉状聚丙烯为载体树脂的碳酸钙填充母料,称之为PPM母料,并于一九九二年获得国{TodayHot}家级新产品称号。PPM母料以小本体PP粉料为载体,在价格上比起1F7B等PE树脂有显著优势,至今也仍保持着1000元/吨以上的差价。同时PP本身的密度低,意味着相同质量的树脂有更多数量的聚合物承担载体树脂的任务。此外PP的强度高于PE,同样情况下可使扁丝、打包带等具有更高的强度[8][9],见表13、表14。表13 使用不同载体树脂填充母料的PP扁丝性能

为满足广大客户要求,上海汇精亚纳米新材料有限公司公司经过潜心研究,终于开发、生产出一种白度高,性能同空心微珠基本相同,并且在很多方面超越空心微珠的新型功能性填充材料----白色超细陶瓷微珠。其一经投放市场就迅速为广大用户接受并使用,下面就陶瓷微珠在工程塑料中应用作出如下阐述。

建设地点 产能 投产情况
大庆炼化 30 已投产
上海赛科 25 已投产
北京燕山 12 改扩建成功
兰州石化 30 已开工
福建炼化 40 已开工
茂名石化 30 在建
大连石化 40 在建
宁夏石化、山东恒源石化 10 在建
福建泉港 15 在建
浙江绍兴 10 在建
广州石化 30 2009年前投产
台塑宁波 45 2007年前投产
镇海炼化 20 2007年前投产
北京燕山扩建 38 2009年前投产
天津石化 55 2008年前投产
内蒙包头 30 在建
内蒙多伦 46 在建
东北大连、抚顺等地 136 在建
独山子石化 55 改扩建

母料型号

陶瓷微珠是一种非金属多功能材料,主要成分是SiO2和Al2O3,粒径在2-10微米间,外观为白色,松散、球性率高、流动性好、白度高、熔点高。

在已宣布的新增产能中,中石化253万吨/年,中石油135万吨/年,而且大多数项目的产能都在30万吨以上,达到重要规模。这些装置全部投产后,中石化的聚丙烯产能将超过巴赛尔公司,跃居全球榜首,中石油也将列位前五名之列,届时中国将成为生产聚丙烯树脂全球产能较大的国家。另据报道,我国聚丙烯树脂的产量1995年仅为107.35万吨,到2005年达到522.95万吨,平均年递增38.7%,同期表观消费量也从212.92万吨{TodayHot}增至823万吨,平均年递增28.7%,成为全球聚丙烯消费增长较快的国家[2]。1 聚丙烯基本知识1.1 树脂与塑料的定义和分类树脂:高分子材料亦称高分子聚合物,分为天然高分子材料和合成高分子材料。在合成高分子材料中按塑料、橡胶、纤维三大用途分为合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类,其中用于塑料的合成树脂所占的比例较大,约占合成材料总量的2/3以上。塑料:以合成树脂为主要成分,添加有适量的填料、助剂、颜料,而且在加工过程中能流动成型的材料。热塑性塑料(ThermoPlastics):能在特定温度范围内反复软化和冷却硬化的塑料。热固性塑料(Thermosetting Plastics):在靠前次成型之后,成为不熔、不溶性物料的塑料。通用塑料(General Plastics):指产量大、用途广、成型加工性能好、价格相对便宜的塑料。以五大通用树脂为基础原料的塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。工程塑料(Engineering Plastics):指具有高性能,可以作为工程结构件的塑料。工程塑料又分为通用工程塑料和特殊工程塑料,前者如聚酰胺、聚甲醛、聚酯、聚碳酸酯、改性{HotTag}聚苯醚,其使用温度一般在150℃以下,而特种工程塑料是指使用温度可达150℃以上的工程塑料,如聚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等。1.2 聚丙烯(Polypropylene,缩写为PP)的种类与特性2.2.1聚丙烯的基本概念聚丙烯是以丙烯(CH3—CH=CH2)为单体,通过加聚反应得到的高分子聚合物,其反应特征一是瞬间完成,二是没有小分子化合物伴随产生。采用齐格勒—纳塔催化剂可以得到高分子量的结晶性PP。根据—CH3基团在空间排布的规律,PP分为等规、间规和无规三种聚合物。只有等规度高的PP才能生成良好的结晶区,才能具有我们所需要的优良性能。等规聚丙烯的晶体形态有α、β、γ、δ和拟六方五种,较常见的是α晶态,属单斜晶系。α晶态在138℃左右形成,其熔点为180℃。拟六方态也叫次晶结构,又叫蝶状液晶。当熔融态的等规PP被急冷至70℃以下,或在70℃以下进行冷拉伸时,就会生成拟六方态晶体,此时PP的硬度和刚性减小,而冲击强度和透明性提高。等规PP从熔融状态逐渐冷却时形成的晶体为球晶,结晶温度越高,球晶越大,反之球晶越小。球晶越大,性能越脆,球晶大小直接影响到PP材料的冲击强度。在结晶型塑料中,结晶度对材料的性能影响较大。结晶度即材料中结晶部分重量占材料总重量的百分数。PP的结晶度可通过使用水—乙醇体系的密度梯度管测定其密度来求得。注塑成型的PP结晶度一般为50~70%,改变成型条件和后处理条件,可以改变结晶度。结晶需要晶核,如果PP结晶时存在大量晶核,可以提高结晶度和减小球晶尺寸,从而可以提高PP的屈服强度、冲击强度和表面硬度,同时还可以改进PP的透明性和光泽性,降低成型加工温度,缩短成型周期,得到残留内应力低的性能均衡的制品,特别有利于成型大型制品。通常增加晶核的办法是添加成核剂。PP分子量的大小和分布也直接影响着PP塑料材料性能和加工性能。通常从PP的熔体流动速率可以了解到PP分子量的大小和分布情况。MFI越大,表示PP的分子量越小。不同PP的MFI可从零点几到几十,单位为g/10min。分子量分布可通过Q值(重均分子量与数均分子量之比)反映出来,Q值越大,分子量分布越宽。通常PP的Q值为10~40。PP的分子量越高,即MFI越小,材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度都越高,而透明性、光泽及表面硬度则越低。2.2.2聚丙烯的种类1)按聚丙烯分子中甲基的空间位置不同分为等规、间规和无规三类· 等规聚丙烯,英文缩写为IPP从立体化学来看,IPP分子中每个含甲基的碳原子都有相同的构型,即如果把主链拉伸,使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基都排列在主平面的同一侧。我国各石化企业生产的均聚聚丙烯都属于等规聚丙烯,基本性能如前所述,典型产品如北京燕山石化的PP2401,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S等。作者:中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会 刘英俊

载体树脂

作为球型颗粒,陶瓷微珠填充于塑料制品中具有如下特性:提高流动性、改善加工性能,产品尺寸稳定、克服翘曲。陶瓷微珠拥有优异的流动性能,可提高生产效率、降低能耗等。用于各种工程塑料的玻纤改性可消除玻纤外露现象,改善制品外观,提高表面抗划伤性,提高热变型温度,降低成本。陶瓷微珠熔点高、高温下不分解,可提高制品的阻燃性和热变形温度。绝缘性好、吸水率低、陶瓷微珠比电阻高,吸水率低,使用于生产电缆绝缘材料、耐腐蚀性强、陶瓷微珠主要为硅酸铝成份,可在各种有机溶液及酸、碱溶剂中保持稳定。陶瓷微珠主要用于以下几种胶料制品:PA、PP、PBT、PC、POM等工程塑料的改性。

母料 : 基料

研究发现,陶瓷微珠不仅可以在塑料改性中使用,涂料中应用则更加成熟,至于在涂料中应用我这里就不再阐述。

PP扁丝物理、力学性能

愿我们的研究能为您带去一定的启示,希望陶瓷微珠为球型材料领域的应用拓展提供更大的帮助,因为球形材料特点最鲜明。我们希望上海汇精公司的微珠型功能性材料能为您的事业贡献一定的力量。您的事业发展才是我们最值得骄傲的事情。

线密度tex(×10-6kg/m)

相对拉断力

断裂伸长率

PP80C

PP

8 : 100

101

0.42

16

PP80C

PP

17.6 : 100

85

0.38

17

PP82C

PP

8 : 100

98

0.41

19

PE80C

PE

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