Процес розробки та аналіз застосування прозорого ПП
September 25, 2023
Поліпропілен (ПП) має характеристики хороших механічних властивостей, нетоксичної та нешкідливої, хорошої хімічної стабільності, хорошої теплостійкості, легкої обробки та формування. Однак, через вплив розміру кристала ПП, його легке пропускання та блиск обмежують його застосування в полях щоденних потреб та прозорої упаковки.
Після прозорої модифікації прозорий РП отримала не лише продуктивність традиційного РП, але й робить його прозорість та блиск порівнянним із полістиролною смолою та полікарбонатом. Тому для покращення ринкової вартості ПП необхідно провести прозору модифікацію.
Прозорий процес розвитку РП
В даний час прозорі маршрути розвитку ПП, які відповідають умовам виробництва промислового масштабу та мають комерційну виробничу вартість, в основному включають три види:
(1) використовувати каталізатор для отримання прозорого РП;
(2) додавання прозорого нуклеївського агента для модифікації ПП;
(3) Змішування з іншими смолами для отримання прозорого ПП.
01
Використовуйте каталізатор для отримання прозорого ПП
Випадкова сополімеризація РП вироблялася за допомогою каталізатора Zn
Процес промислового виробництва етилен-пропілену випадкової сополімеризації PP за допомогою каталізатора Zn є таким:
(1) газ пропілену та етилену повністю змішується;
(2) мономер сополімеризації та різні сегменти ланцюга полімеризації мономеру готуються каталізатором;
(3) ПП молекулярний ланцюг утворюється через ріст ланцюга та перенесення ланцюга, і, нарешті, отримується випадкова сополімеризація ПП.
Світловий пропуск випадкового сополімеру ПП може перевищувати 94%, що в основному близьке до прозорості прозорого поліетилену.
Високий прозорий РП синтезувався металоценовим каталізатором
Металоценовий каталізатор має кращий антирефлекційний ефект, ніж Zn Catalyst, і може грати роль у контролі кристалічності, молекулярної маси та вбудовування сополімеру в прозорому синтезі РП. Виробляється суміш ПП з високою прозорістю та високою міцністю.
Компанії з цією технологією: технологія Univivivexxpol/Unipol, розроблена корпорацією ExxonMobil, технологія інсайту/сфериполу, розроблена Dow Chemical Company, JPC Technology, розроблена Mitsubishi Chemical Company, Mitsui Technology, розробленою хімічною компанією Mitsui, Spheripol та Metocene Technology, Borecene Technolog Nordic Chemical Company, Univation/ Unipol Technology, розроблена компанією Basel Company, Atofina Technology, розроблена Total Company, BP Technology, розроблена компанією BP.
02
ПП модифікували шляхом додавання прозорого нуклеїруючого агента
Додавши прозорий нуклеїдний засіб до ПП, прозорість продукту може бути ефективно вдосконалена не тільки це, але й покращить його жорсткість та швидкість потоку розплаву.
Механізм прозорої модифікації нуклеїруючого агента
Процес утворення сполуки кристалічної структури включає два стадії зародження та росту кристалів. Для ПП ріст кристалічних ядер включає два способи: гетерофазне зародження та однорідне зародження. Метод однорідного зародження має менше кристалічних ядер, більший розмір кристалів і нижню кристалічність. У процесі гетерогенного зародження молекулярний ланцюг може бути адсорбований на поверхні розплаву «домішкою», утворюючи кристалічне ядро, яке має швидку кристалізацію, невеликий розмір кристалів і високу кристалічність. Прозорий модифікатор може розглядатися як різновид "домішки", як ядро ядра гетерогенного зародження, покращує гетерогенне зародження під час процесу кристалізації ПП, інгібує однорідне зародження ПП, зменшує розмір кристала, покращити кристалічність та Зменшіть розсіювання та заломлення світла на кристалічному інтерфейсі.
Типи та застосування прозорих нуклеївських агентів
① Неорганічний прозорий нуклеїдний
Неорганічним прозорим нуклеїдним агентом є в основному порошок тальку, слюди та інші неметалічні сполуки, цей прозорий нуклеїдний засіб характеризується широким джерелом сировини, низькою вартістю, лише невелика кількість додавання може відігравати роль у антирефлексії. Однак недоліки також очевидні, як неорганічні сполуки, їх дуже важко розійтиться в органічному розплаві, і є роль світлого екранування.
② Органічний прозорий нуклеїдний агент
Сорбітні сполуки - це найбільш широко використовувані добавки в органічних прозорих нуклеївських агентах. Відповідно до типів заступницьких функціональних груп у бензольному кільці сорбітних сполук, розвиток сорбітних нуклеївських агентів пережив три серії.
Перша серія сполуки сорбітолу не мають функціональної групи на бензольному кільці, вартість його підготовки низька, але ефект зародження поганий, а альдегідні сполуки будуть вивільнені під час використання;
У другій серії для заміни атомів водню на пара-положенні бензольного кільця в піритольних сполуках використовували хлор, метил та інші функціональні групи. Ця серія сполук сорбітолу підвищила ефективність зародження та прозорість продукту, але все ще не змогла вирішити проблему вивільнення сполук альдегіду.
Третя серія, яку піонерував Milliken, ефективно вирішує питання випуску альдегідів.
Коли сорбітол нуклеїруючого агента, виробленого хімічною компанією Milliken з 0,3% масовою фракцією, додається до ПП, ступінь туману ПП може бути зменшена до менше ніж на 15%. В даний час існує багато пояснень щодо механізму зародження DBS, але єдиного погляду не утворюється.
Окрім сорбітних нуклеїв, що нуклеїзують, дослідники також розробили низку органічних прозорих нуклеїстальних засобів, таких як прозорі нуклеючі агенти арилфосфату, карбонові кислоти та їхні солі прозорі нуклеїзуючи та полімерні прозорі нуклеїстки.
Метод додавання прозорого нуклеїруючого агента
У виробництві прозорого РР існує два способи додати прозорі нуклеїсті. Одне - використовувати механічне перемішування та інші способи рівномірного розповсюдження прозорого нуклеючого агента в контейнері, оснащеному реакційною сировиною, щоб забезпечити рівномірність продуктивності продукту PP. Цей метод обмежений інтенсивністю ворушіння, що буде заважати активності полімеризації, а частота використання не висока. Інший полягає у додаванні нуклеїруючого агента поза реактором у процесі грануляції ПП, що зручно для промислового застосування.
03
Змішати антирефлекцію ПП
Метод змішування для збільшення пропускання полягає у використанні одного або декількох полімерів з аналогічним показником заломлення до РП та дисперсним розміром фазових частинок, меншими, ніж довжина хвилі видимого світла для змішування з ПП. Граючи роль гетерогенного зародження, розмір кристалізації ПП зменшується і пропускання продукту збільшується.
Результати показують, що поліетилен низької щільності та етиленовий пропілен дієнового сополімеру є підходящими сумішами, додавання 10% суміші може зменшити розмір кристала ПП, покращити кристалічність та збільшити пропускання продуктів ПП. Крім того, ефективність впливу продукту також може бути вдосконалена за рахунок дії агента змішування. Однак використання сумішей для збільшення пропускання світла має очевидні обмеження. Завдяки використанню іншого полімеру або більше як суміші, вони та ПП повинні забезпечити аналогічний показник заломлення та сумісність фазового інтерфейсу, розвиток дуже складно.
