高流动性共聚聚丙烯PP的开发与应用Word下载.docx
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g,壁厚为
cm的薄壁食物包装容器,发觉熔体流动速度为100
g
/10min的树脂注射温度为210
℃(熔体温度为220℃);
g/10min的树脂注射温度需要228℃(熔体温度为257℃);
35
g/l0min树脂的注射温度需要高达282℃(熔体温度为293℃)。
可见随树脂流动性的提高,其加工温度大大降低,温度降低可为用户降低能耗。
流动性的提高可使成型温度降低,冷却时刻减少,明显降低制品的成型周期,以提高产品产量。
这一优势是高流动性共聚PP得以普遍应用最具吸引力的一方面。
通常冷却时刻减少30%,整个成型周期缩短10%,熔体流动速度为65
g/10min的高流动性共聚PP成型周期比35
/10min成型周期减少了27%,大大提高了产品产量。
测试项目
测试方法
SG853
SC873
SG982
SC973
熔体流动速率/g·
(10min)-1
ASTMD1238
55
50
100
密度/g·
cm-3
ASTMD792B
拉伸屈服强度/MPa
ASTMD638
22
26
23
27
弯曲模量/MPa
ASTMD790A
1170
1450
1240
1zod缺口冲击强度/J·
m-1(23℃)
ASTMD256A
110
76
44
54
热变形温度/℃(0.45MPa)
ASTMD648
221
237
230
253
PP流动性的提高可降低模腔压力。
在210-274℃加工范围内,用熔体流动速度为100
g/10min的高流动性共聚pp替代35
g/10min的PP
注射压力可降低20%~25%。
通常情形下,通过提高加工温度来降低注射压力,进而降低制品的变形。
选用高流动性共聚PP后,加工温度和注射压力都能够降低,能有效地抑制制品的变形,提高产品质量,这是传统的聚丙烯材料所难以做到的。
BJ356MO
BJ380MO
BJ360MO
ISO1133
80
60
ISO527-1
29
25
ISO527-2
1650
1300
1400
Izod冲击强度/kJ·
m-2(23℃/-20℃)
ISO179/leA
ISO75-2
105
93
96
流动性的提高能够改善制品的设计应用,可用于结构复杂的大型薄壁注塑制品的设计,使长厚比(L/T)较大(如400/1)制品的设计成为可行。
材料流动性的提高,其螺旋流动长度(spiral
flow
length)加大,能成型较大长厚比的制品,高流动性共聚pp的开发,适应了这一需要。
熔体流动速度为100
g/10min的树脂螺旋流动长度较65
g/10min提高了15%,较35
/10min提高了30%长厚比也增加了10%-20%(实验对照厚度为0.36mm、0.64mm的两种食物容器),长厚比能力的增加,使薄壁制品加工更为容易,而且向更薄更大的方面进展,节省材料;
同时流动性的提高,可在较低的注射压力下取得长厚比更大的产品。
这意味着制品生产商能够利用注塑压力受限的现有设备生产更具竞争力的产品,而且能够很容易实现多腔注射(低流动性树脂必需采纳较高压力才能达到)。
PP7075P1
PP7065P1
PP7075L1
70
30
24
1500
1150
1100
3/-
3
8/4
95
86
因此高流动性共聚pp在提高产品产量、降低生产本钱及成型结构复杂的大型薄壁制品方面具有极大的应用优势。
二、国外高流动性共聚PP的开发及应用现状
早在20世纪90年代初,国外一些聚丙烯生产企业开发成功熔体流动速率再30~40g/10min的嵌段共聚pp产品。
进入21世纪,世界几大跨国聚丙烯生产厂开发出超高流动性级pp共聚物,成功地开发出流动速度为60-120
g/10min的超高流动性共聚pp新产品。
如Basell公司的SC973熔体流动速度为100
g/10min;
SC917熔体流动速度为65
SG853熔体流动速度为55
美国EXXON公司的PP7075P1熔体流动速度为100
/10min,PP7065P1熔体流动速度为70
g/1Omin;
北欧化工公司(Borealis)的BJ360M0熔体流动速度为60
g/10min,BJ380M0熔体流动速度为80g/10min,BJ355M0熔体流动速度为100
新加坡TPC公司的AX668熔体流动速度为65
Atofina公司的PPC12712熔体流动速度为70
g/10min,PPC10712熔体流动速度为55
南韩三星的B1920熔体流动速度为60
B1970熔体流动速度为100
g/10min等。
这些产品除具有高流动性性,还具有冲击强度及较好的刚性和韧性。
要紧用于注射成型大型薄壁适中制品,如注射成型家电制品、汽车零部件、工业零部件、办公用具、家具及玩具等,极大地推动着汽车、家用制品、食物包装等大型薄壁制造业。
Montell公司生产的熔体流动速率为55
g/10min的高流动性pp共聚物,可注射成型2.
5
kg重的日用包装制品。
可以采用原有的模具和压力,缩短了冷却时间,从而使成型周期缩短17%,制品质量减轻6
%,总成本降低15%。
Atof
ina公司熔体流动速度为35
g/10mn的嵌段共聚
pp具有特殊分子结构和橡胶成份,具有吸收冲击能量的特性和较好的刚性。
用于注射成型可叠放包装制品,能够采纳较低的模压(从8
MPa降到6
MPa)、较薄的壁厚,物料的熔融温度从245℃降到225℃,从而降低了能耗。
4920WZ
4920W
4944WZ
PPC11712
-
ASTM790A
1200
ASTM256A
53/26
80/30
70/30
90
北欧化工开发出熔体流动速度为100
g/10min的高流动性共聚pp树脂BJ356M0,可用于注射成型长厚比达到400:
1的冰淇淋类包装制品。
Montell公司在聚合反应器中直接生产出熔体流动速率为35g/10min,55g/10min,100g/10min的多种牌号pp树脂,不仅提高了树脂的加工性能(加工周期减少了20%),与加工性较差的树脂相较也有较好的低温韧性,利用该树脂的注射制品可与要求低温应用性能好的热成型PP及高抗冲聚苯乙烯竞争。
400-CA70
401-CA55
RG7910
断裂伸长率/%
ISO527
10
ISO178
1309
Charpy缺口冲击强度/kJ·
ISO180
8/5
6/4
7/4
Targor公司的NX
20167共聚PP产品,在维持刚性韧性不变的条件下,流动性增加了1倍(从
g/10min
增加到生5
g/10min)。
随着催化剂及生产工艺技术的进展和配套技术的进展,国外高流动性共聚pp的开发生产成为一种新的进展趋势,熔体流动速度向着超高的方向进展,最高达到120
g/10min.各大公司该系列产品品种牌号较多,依照不同的应用有不同的产品,可知足不同应用领域的需求。
表1,2,3,4,5,6,7为世界几大公司生产的注塑用高流动性共聚PP的产品性能。
3国内高流动性共聚PP开发应用现状
国内高流动性共聚聚丙烯开发进入20世纪90年代末进展较快,但与国外相较还有必然的差距。
由于高流动性共聚PP生产难度大,技术含量高,国内市场一直采纳日本、欧洲、韩国和新加坡等国外入口原料。
近几年来,国内各大石化公司利用不同聚丙烯聚合生产工艺技术,已成功开发出熔体流动速度在10-40g/10min近20种牌号多种用途共聚PP产品,如燕化公司的K7726(熔体流动速度28g/10min)、K7735(熔体流动速度32g/10min)、PP1947(熔体流动速度28g/10min)、PP1947H(熔体流动速度30g/10min)、K9920(熔体流动速度20g/10min)、K9935(熔体流动速度35g/10min)等;
扬子石化公司的K7726(熔体流动速度25g/10min)、K7735(熔体流动速度30g/10min)、K9935(熔体流动速度32g/10min);
盘锦石化的J746(熔体流动速度23g/10min);
广州石化的J640(熔体流动速度8-11g/10min)、J742(熔体流动速度25g/10min)等。
这些产品要紧用于注射成型洗衣机、汽车、电器、机械等部件,大体知足了国内市场需求。
高流动性共聚PP在洗衣机中应用
洗衣机是高流动性共聚聚丙烯用量最集中的家电产品,其中洗衣机内桶、外壳、盖板、底座、脱水桶、涡轮等部件均采纳嵌段
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