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国外聚丙烯新产品开发简介
2004年7期 发行日期:2005-09-05
作者:崔小明
国外聚丙烯新产品开发简介
  聚丙烯(PP)价廉、质轻,具有良好的加工性,应用范围广,是
通用塑料中耐热性最好的产品。随着工艺的改进和新型催化剂(尤其
是茂金属催化剂)的开发,市场上出现了全新的PP品种。与传统PP
相比,它们在抗冲击、刚性、透明性、光泽、阻隔性能等方面的优势,
不仅在传统PP应用领域发挥作用,而且也向其他应用领域渗透。目
前,PP新产品的开发主要包括高熔体强度、高透明、高结晶度、高
流动PP等,这些产品广泛应用于包装、汽车、家电和建筑等产业。
高熔体强度PP
    PP分子链基本为线性结构,加热软化点与熔点接近,熔体强度
低、耐熔垂性差,限制了其在热成型、挤出涂布、发泡和吹塑等领域
的应用。因此,提高PP熔体强度一直是PP新产品开发中的重要课题,
一般可通过以下方法实现:①提高PP分子量及其分布或引入支链结
构;②与其他非晶或低结晶树脂、弹性体等共混,以提高熔程与熔体
强度。
    北欧化工采用反应挤出法制备了高熔体强度PP,牌号为Daploy
HMS。该产品具有长链支化结构,加工性能好,可用挤出发泡、热成
型等方式生产制品。
  Montell公司在该领域的研发处于国际先进水平,1994年以来推
出了共聚型Pro-fax SD613(熔体流动速率MFR为0.3g/10min)、均
聚型Pro-fax PF613(MFR为0.3g/10min)和Pro-fax PF813(MFR
为3g/10min)等产品,均已成功用于生产发泡材料等。我国华北油
田第一炼油厂引进了该公司生产技术,但目前为止仍未正式生产。
    Dow Plastics新开发的牌号为Inspire Performance Polymers
的特殊定制PP系列产品,比标准PP具有更高的使用性能和加工性能。
新产品的熔体强度比传统PP高20倍。据介绍Inspire HMS(高熔体
强度)树脂可纺性比传统PP高3倍,低温抗冲击性能、热变形温度
和刚性都得到改善。
    Inspire 112是MFR为0.4g/10min的吹塑薄膜级产品,其可生
产落锤冲击强度为150g、2%正割模量为861.2MPa的2mm薄膜,具有
良好的透明度和耐穿刺性,可用于生产液体直立袋和焙烤薄膜包装。
另外,其熔点高于160℃,用其生产的耐高压加热袋具有更高的耐热
性。Inspire D114.01的MFR为0.5g/10min,用于吹膜和片材挤出。
与聚乙烯薄膜相比,刚性、耐热性、机械加工性、抗蠕变性、耐穿刺
性和韧性都得到改善。其制得的2mm厚薄膜的落锤冲击强度为120g,
拉伸模量为1267.8MPa。该级别产品符合FDA对蒸煮袋的卫生要求,
在塑料盘熔融热成型中具有相当潜力,可减少流挂现象,并可缩短成
型周期。Inspire D113.01的MFR为0.9g/10min,是1种抗冲击共聚
物产品,弯曲模量为1019.7MPa,具有室温下不破碎的切口冲击行为,
而且异型压出(如光纤芯管)稳定加工范围宽。
韩国三星综合化学公司2002年开发成功系列HMS PP。均聚HMS PP
牌号有HMS200F、HM200S,用于挤出发泡、热成型。HM200F与HIPP
相比具有更高的熔体强度和物理性能。嵌段HMS PP牌号BM200用于
吹塑和挤出发泡。无规HMS PP牌号RM200X。
    此外,Chisso America、埃克森美孚、 Rexene、 Quantum
Chemical、ICI以及Huntsman公司也开发了不同牌号的高熔体强度PP
产品。
高透明PP
高透明PP是近年来PP新产品开发的1个热点。高透明PP主要通过
在PP中添加透明成核剂制得,可在聚合体系外添加,也可在釜内就
地成核。透明成核剂的加入使PP球晶的晶粒细化,光散射减少,因
此透明性得到改善。另外,茂金属催化剂能够提高PP分子结构和分
子组成的选择性,也能够生产高透明性PP产品。若将PET透明度定
义为100%,则高结晶PP的透明度不到50%,高透明PP可达80%以上,
而mPP无规共聚物可达96%。与普通PP相比,高透明PP制品的外观
得到改善,制品的耐热性和刚性也得以提高。因此,可逐步取代PVC、
PS、PET等,广泛用于家庭用品、包装制品、医疗器械等,极大地开
拓了PP的应用领域。
Amoco Polymer公司使用Milliken公司的Millad 3988成核透明剂,
通过气相法工艺生产出Acclear系列高透明PP,该产品基础树脂通
常为无规共聚物。其中Acclear 8649X(MFR为23g/10min)适用于注
-拉-吹成型PP瓶,透明度接近PET瓶;Acclear 8249X适用于挤出
热成型和挤吹制品,产品雾度仅为6%~7%;Acelear 8940X为高流动
级树脂(MFR为55g/10min),可用于食品容器、光盘盒、磁带盒及其
他硬包装材料的高速注塑成型。
Montell公司推出Pro-fax SR832M,透明度高,耐冲击性好,最初用
于家用器皿和仪器包装,现已成为DVD和CD的理想包装材料。Pro-fax
SG853流动性好(MFR为55g/10min),无微量过氧化物或其他添加剂,
低温冲击性好,可生产大型日用品。
BASF公司Novolen 3248TC为无规共聚PP,透明度达90%,具有高流
动性、低翘曲等性能,特别适合于生产薄壁制品。
    Quantum化学公司推出一系列PP三元无规共聚物,其中
Petrothene PP8382-KW、PP8372-KU和PP8312-KO的雾度均低于11%。
Basell使用茂金属催化剂生产的mPP,具有出色的刚性、高透明性等
特点。其中,Metocene X50089综合了无规共聚物的透明性和传统PP
均聚物刚性和加工特性的优点;Metocene X50081透明度与PS相当,
断裂强度好于PS,适用于生产薄壁制品;Metocene X50109为高流动
均聚物(MFR为60g/10min),比普通高流动PP具有更高的刚性和透
明性;Metocene X50210则具有突出的氧气阻隔性能,透明度与普通
无规PP相当,可用于制备长时间储存物质的包装容器。
埃克森美孚公司也开发出Achicve系列mPP,其中,EXPP-68为1
种均聚mPP,具有突出的刚性、透明性和高流动性,可用于薄壁注塑。
该产品通过FDA认证,可用于食品接触包装。另外该公司以HAD(高
级α-烯烃)或1-己烯为共聚单体的产品雾度也很低,刚性好,在
某些应用领域可替代PET和PC。
Equistar公司开发了1种具有良好透明度和机械性能的透明无规共
聚PP产品,牌号为33HF04,MFR为2g/10min,雾度为3%~5%,可用
于饮料瓶的挤出或注射吹塑。
Huntsman公司采用Rexene工艺和第四代Z-N催化剂开发了新型无规
共聚物产品。Rexene 13M11A的MFR为11g/10min,弯曲模量为
1033.5MPa,Izod缺口冲击强度为53.4J/m,可用于药物和电子产品
包装。23M2A、23M2ACS198和23M2ACS038是3种注塑、挤出和拉伸
吹塑的树脂,MFR均为2g/10min,弯曲模量为1033.5MPa,用于特殊
药品的包装。这些树脂的刚性、颜色稳定性和耐热性都得到改善,能
够耐受高压灭菌。(未完待续)
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