注塑产品是中国第二大聚丙烯消费领域,占总消费量的26%左右,它也是未来聚丙烯需求量大的地区之一。国产聚丙烯的另一个主要消费领域是薄膜,占总消费的20%左右,主要是BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)。在未来的几年里,纺织产品的比例将逐渐下降,而注塑产品、管材和板材的比例将会增加,根据专家对聚丙烯行业发展的预测,到2020年我国对聚丙烯的需求量有可能达到2370万吨左右。纺织产品、注塑产品、薄膜仍是我国聚丙烯的主要需求领域,而管材、板材、纤维等领域的年度需求增长迅速,国内对聚丙烯的需求也迅速增长。高速绘图BOPP薄膜、管材、薄无纺布、高透明食品容器等特种材料市场发展前景良好。
聚丙烯是重要的通用塑料之一,还是从应用的广度与深度上都属发展快的品种。作为改性塑料行业,聚丙烯的高性价比、多功能化和工程化始终是摆在面前的重要任务。
HMSPP的制备方法主要有两种:一种是将聚丙烯与其他化合物进行反应性改性,另一类是聚丙烯与其他聚合物进行共性,具体的实施方法主要有射线辐射法、反应挤出法、聚合过程中引发接枝法等。在制备HMSPP的过程中,面临着两大难题:聚丙烯的降解和凝胶问题,存在着聚合物接枝与单体均聚的竞争、聚合物主链β断键和交联与支化的竞争。影响高聚物熔体强度的主要因素是其分子结构。就聚丙烯而言,相对分子质量及其分布和是否具有支链结构决定其熔体强度。一般相对分子质量越大,相对分子质量分布越宽,其熔体强度越大,长支链可明显提高接枝聚丙烯的熔体强度。
由于绝大多数弹性体与废旧PP不相容,界面黏结较差,在加工和使用过程存在相分离,影响其性能。为改善废旧PP合金界面相容性,增强界面黏结,许多学者开展了广泛研究,发现了两种能增强共混材料的界面黏结,提高共混材料的储能模量、损耗模量和体系黏度的增容剂。
硫化剂可提高共混材料的冲击与拉伸强度、熔体黏度、断裂伸长率和延展性;过氧化物交联剂的加入还能改善共混材料的相容性,提高共混材料冲击和拉伸强度,但导致断裂伸长率略有下降。
混杂复合化是两种以上填料填充聚合物制备复合材料的过程。由于单一填料的局限性,混杂复合化可通过不同填料优势互补和协同作用,更好改善聚合物的综合性能。有关混杂填料填充废旧PP复合材料的制备和相关性能的研究已引起关注,涉及的填料主要包括不同无机填料混杂、无机/有机填料混杂。
该工艺的核心设备为气相流化床反应器、循环气压缩机、循环气冷却器和挤压造粒机组。流化床反应器是空心式容器,其顶部带有扩大段,底部带有分布器,反应器操作压力为3.5MPaG,温度67℃,第二反应器操作压力为2.1MPaG,温度70℃;循环气压缩机为单级、恒速、离心式压缩机。
HMSPP专用树脂解决了普通聚丙烯热成型困难的问题,可在普通热成型设备上成型较大拉伸比的薄壁容器,加工温度范围较宽,工艺容易掌握,容器壁厚均匀。可以用于制作微波食品容器和高温蒸煮杀菌容器。混有HMSPP的普通聚丙烯比纯普通聚丙烯具有较高的加工温度和加工速度,制成的薄膜透明性也好于普通聚丙烯。这主要是由于HMSPP具有拉伸应变硬化的特点,它的长支链具有细化晶核的作用。
聚丙烯具有良好的机械性能,可以直接制造或改性后制造各种机械设备的零部件,如制造工业管道、农用水管、电机风扇、基建模板等。改性的聚丙烯可模塑成保险杠、防擦条、汽车方向盘、仪表盘及车内装饰件等,大大减轻车身自重达到节约能源的目的。
电子及电气工业器件
改性的聚丙烯可用于制作家用电器的绝缘外壳及洗衣机内胆,普遍用于电线电缆和其他电器的绝缘材料。采用重量份数的均聚聚丙烯60~80份,乙烯-乙烯醇共聚物20~40份,相容剂(聚丙烯马来酸酐接枝物与乙烯-乙烯醇共聚物的反应物)1~10份,于170℃~190℃条件下混炼制成的聚丙烯复合材料具有较高的韧性,其冲击强度高达210J/m,具有较高的气体阻隔性能,透水蒸汽速率接近2000g·μm/(m2·24h)。在制备阻隔性薄膜时,可采用传统的制膜工艺进行生产,工艺较为简单,生产的成本较低。