长春应化所高熔体强度聚丙烯制备技术获得突破

2011-7-27 12:02 来源: 中国科学院
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高熔体强度聚丙烯材料

  在国家科技部“863”计划课题的大力支持下,中科院长春应用化学研究所开展了利用原位热诱导与自由基捕捉技术相结合制备高熔体强度聚丙烯专用料技术的研究,在高熔体强度聚丙烯专用料生产技术及其发泡工艺技术方面取得重要突破。该所承担的“863计划”课题“原位热诱导-自由基捕捉反应制备高熔体强度聚丙烯”于7月20日通过科技部组织的专家验收。

  聚丙烯是目前世界上应用最为广泛、产量增长最快的合成树脂之一。然而,普通聚丙烯韧性差,熔体强度低,从而大大限制了其在挤出涂敷、吹塑成型和发泡成型领域的应用。为克服这一不足,开发高熔体强度聚丙烯专用料技术势在必行。目前制备高熔体强度聚丙烯方法主要分为两大类:一类是聚丙烯釜外改性;另一类是聚丙烯釜内共聚改性,但核心技术受到国外垄断,我国高熔体强度聚丙烯的研究尚处于起步阶段,目前没有产业化技术,国内需求现仍依赖进口。

  长春应化所科技人员在国家“863计划”课题的支持下,以国内石化企业环管工艺和小本体工艺生产的线性聚丙烯作为原料,率先将可控自由基聚合中调控反应活性点的方法应用于聚丙烯熔体反应加工过程中,通过高效的自由基捕捉剂的合理筛选和使用,降低了聚丙烯分子链的降解和凝胶化副反应的发生几率,促进了长链支化反应的进行,突破了制备高熔体强度聚丙烯的技术瓶颈。

  在此基础上,设计并建立了高熔体强度聚丙烯中试生产线,阐明了物料配比与预混合系统、反应工艺条件、接枝单体种类等对于产品性能的影响规律,解决了试验过程中面临的工程技术问题,实现了多段制备工艺的优化集成,建立了调控聚丙烯长链支化结构的方法,开发出具有不同熔体强度的系列高熔体强度聚丙烯专用料。该课题承担期间申请发明专利7项,其中4项已授权,在国际核心期刊发表相关论文6篇。

  高熔体强度聚丙烯制备技术的成功开发及未来大规模产业化将促进我国聚丙烯树脂在挤出涂敷、吹塑成型和发泡成型领域的应用,具有重要的社会与经济效益,特别是发泡材料领域。利用制备的高熔体强度聚丙烯制备了发泡聚丙烯珠粒以及发泡聚丙烯片材,这些聚丙烯发泡材料具有优异的综合性能,产品附加值高,可以应用于交通工具、保温、高档包装等领域。