燕山石化K7100 高抗冲聚丙烯PP注塑制品汽车应用
冲击共聚聚丙烯是主要由聚丙烯和乙丙共聚物组成的混合物。伴随催化剂的快速发展,人们采用液相本体工艺或气相工艺,再串联一个或两个气相反应器系统,通过原位聚合,可以实现抗冲共聚聚丙烯的生产。
抗冲共聚聚丙烯中乙丙橡胶的加入改变了聚丙烯原本较脆、冲击强度低的弱点,重新赋予产品优异的刚韧平衡性能,被广泛应用于家电、汽车轻量化、器具中的注塑件等领域。众所周知,冲击共聚聚丙烯中乙烯含量往往被用来表征其冲击性能。
一方面,由于生产工艺不同,在相同乙烯含量的情况下,会出现较大冲击性能差异;另一方面,即使相同工艺条件下,相同乙烯含量的产品也会有较大冲击性能差异。本文尝试根据前人的研究成果,从抗冲共聚聚丙烯组成、各组分相容性、乙丙橡胶结构、空间结构和熔体粘度比等方面阐述微观结构对冲击强度的影响。
为了了解抗冲共聚聚丙烯的微观结构对其冲击强度的影响,我们需要掌握其各组分的数量和结构。溶剂抽提分级法、温度梯度萃取分级法(TGEF)、升温淋洗分级法(TREF)等都是常见的抗冲 共聚聚丙烯的分级方法。升温淋洗分级(TREF)依据高聚物结晶能力的不同对其进行分级,通过与其它仪器的联用对各组分进行分析,从而获得比较完整的链段结构信息。
1992 年,Mirabella F. M. 使用升温淋洗分级法(TREF)分离了熔融指数为 6g/10min 的工业级聚丙烯。通过 13C 核磁共振和差示扫描量热法表征后,发现该共聚物由约 75wt.%的均聚聚丙烯、约 17wt.%的非晶乙丙橡胶和约 8wt.%的半晶乙丙共聚物组成。半结晶乙丙共聚物主要是富含乙烯的共聚物,含有 0~8wt.%的丙烯共聚单体。
1998 年,Feng Y.等人用升温淋洗分级法(TREF)分离了乙烯含量约为 8wt.%的乙烯丙烯嵌段共聚物。用 13C 核磁共振、傅里叶变换红外光谱、广角 X 射线衍射、差示扫描量热法等手段表征后,发现该共聚物的各组分在分子结构上存在较大差异。它们依次为约15%的非晶态 EPR、5%的无规共聚物、28%的长丙烯链段和长乙烯链段嵌段共聚物和 52%聚丙烯组成。
伴随商业化的升温淋洗分级法(TREF)和温度梯度萃取分级法(TGEF)普及,越来越多的学者对抗冲共聚聚丙烯进行分级研究。人们认为抗冲共聚聚丙烯由聚丙烯、乙丙橡胶、长丙烯链段和(或)长乙烯链段乙丙嵌段共聚物、聚乙烯等组成。结合不同制造工艺,组分的数量和结构都会发生变化,也就形成了各种不同力学性能的抗冲共聚聚丙烯。