Forschung und Analyse von Faktoren, die den Schmelzindex von Polypropylen beeinflussen

1 Grundlegende Zusammenfassung des Schmelzindex

Der Schmelzindex MFI, auch als Schmelzflussrate bezeichnet, bezieht sich auf das Gewicht der Polymerschmelze, die innerhalb von zehn Minuten bei einer bestimmten Temperatur und Belastung durch eine Standarddüse läuft. Die Temperatur beträgt im Allgemeinen 230 Grad Celsius, die Last 2160 Gramm und die Standarddüse 2,095 mm. Je größer der Schmelzindex ist, desto besser ist die Fließfähigkeit der Polymerschmelze und desto niedriger ist das durchschnittliche Molekulargewicht.

Der Hauptbetriebsprozess des Tests ist wie folgt: Zuerst wird das zu testende Polymerrohmaterial, dh Kunststoff, in einen kleinen Tank gegeben, und es wird ein dünner Schlauch mit einem Durchmesser von 2,095 mm und einer Länge von 8 mm verwendet am Ende des Tanks angeschlossen. Drücken Sie dann nach dem Erwärmen auf 230 Grad nach unten und berechnen Sie das Gewicht des extrudierten Materials in zehn Minuten. Dies ist der Fließindex des Kunststoffs.

2 Übersicht über Polypropylen

Polypropylen oder PP ist ein typisches thermoplastisches Polymer. Es kann in drei Typen unterteilt werden, die auf der Position der Methylgruppe basieren: isotaktisches Polypropylen, statistisches Polypropylen und syndiotaktisches Polypropylen. Seine Eigenschaften umfassen hauptsächlich physikalische Eigenschaften, mechanische Eigenschaften, thermische Eigenschaften, chemische Stabilität, elektrische Eigenschaften und Witterungsbeständigkeit. Die Hauptmerkmale von Polypropylen sind folgende:

Vorteile: (1) Die relative Dichte ist gering und beträgt nur zwischen 0,89 und 0,91, was eine der leichtesten Kunststoffvarianten ist.

(2) Gute mechanische Eigenschaften, starke Schlagfestigkeit und gute Formverarbeitungseigenschaften.

(3) Die Anwendungstemperatur kann 110 ° C bis 120 ° C betragen und weist eine gute Wärmebeständigkeit auf.

(4) Es hat eine gute elektrische Isolierung und ist nicht leicht mit Chemikalien zu reagieren und nimmt kein Wasser auf.

(5) Bessere Transparenz, reine Textur, ungiftig und harmlos.

Nachteile: (1) schlechte Kältebeständigkeit, anfällig für Licht, Hitze und Sauerstoff.

(2) Es ist nicht leicht zu färben und der Zündzeitpunkt ist niedrig.

(3) schlechte Zähigkeit

3Einflussfaktoren des Polypropylen-Schmelzindex

3.1 Faktoren, die den Schmelzindex von Polypropylen beeinflussen

3.1.1 Untersuchung der Wirkung von Wasserstoff auf den Schmelzindex von Polypropylen

Unter der Wirkung von Ziegler-Natta erzeugt Propylen ein Polymerisationsphänomen, das zum Kettenabbruch und zur Kettenübertragung im aktiven Zentrum von Polypropylen führt. Aufgrund des idealen Kettenabbruchs zum Erreichen der Kettenübertragung wurde die Katalysatoraktivität nicht zerstört, und die Polymerisationseigenschaften des ursprünglichen katalytischen Systems änderten sich nicht. Es gibt zwei Fälle von gemeinsamen Kettenabbrüchen: Zum einen erfolgt der Kettenabbruch unter der Wirkung eines Kettenabbruchs. Unter diesen führen Wasser, Schwefel, Arsen und andere verwandte Substanzen, die zur Deaktivierung des Katalysators führen können, zum Kettenabbruch. Die zweite ist die Übertragung von β-H. Bei dem Kettenübertragungsprozess unterliegt das aktive Zentrum einem Monomerentransfer in Richtung von Alkylaluminium und Olefin, und bei diesem Prozess ist es erforderlich, geeigneten Wasserstoff als Kettenübertragungsmittel zuzusetzen, um die Steuerung des Molekulargewichts zu erreichen. das Ziel von.

3.1.2 Der Schmelzindex von Polypropylen wird durch die Hydrierungsmethode beeinflusst

Der Hydrierungsmodus umfasst hauptsächlich zwei Arten paralleler Hydrierung und verteilter Hydrierung.

Parallele Hydrierung: Wasserstoff kann im Polymerisationsgefäß gleichmäßig dispergiert werden, und der Diffusionseffekt ist besser, so dass das Molekulargewicht im Reaktor sehr nahe ist und die Verteilungsrate eng ist. Gleichzeitig ist es schwierig, die Menge der Hydrierung durch parallele Hydrierung genau zu erfassen.

Verteilungshydrierung: Einfach zu betreiben, das Verfahren ist einfach, es muss nur eine geeignete Menge Wasserstoff in den Reaktor gegeben werden. Die Wasserstoffzugabe in den beiden letztgenannten Reaktoren durch Mitreißen der Aufschlämmung beeinflusst jedoch leicht die Menge an Hydrierung und den Diffusionseffekt von Wasserstoff.

Nach der Analyse der praktischen Ergebnisse besteht kein Unterschied in den Produkten des Schmelzindex zwischen der parallelen Hydrierung und der verteilten Hydrierung. Der Hauptunterschied liegt im Problem der engen Verteilung des Molekulargewichts.

3.1.3 Der Schmelzindex von Polypropylen wird durch den Grad der Wasserstoffdiffusion beeinflusst

Bei diesem Verfahren werden Wasserstoffdiffusions- und Hydrierungsreaktionen durch Rühren und Gaszirkulation erreicht. Die Rührgeschwindigkeit ist schneller und der Diffusionseffekt von Wasserstoff ist besser. In tatsächlichen Fällen wird jedoch der Wasserstoffdispersionsgrad im Allgemeinen durch die Zirkulation des Gases innerhalb des zulässigen Bereichs des Verfahrens verbessert. Beim Eintritt in den Kessel bewegt sich das zirkulierende Gas kontinuierlich vom Boden des Kessels durch die Form der Blasenbildung aufwärts, wodurch die Kontaktfläche von Wasserstoff und Propylen in flüssiger Phase erhöht wird, die Gleichmäßigkeit der Diffusion erhöht wird, die Kettenübertragungsreaktion gefördert wird und die Wirkung erhöht wird der Wärmeabfuhr und profitiert hoch. Die Herstellung von Polypropylenprodukten mit Schmelzindex verringert die schwankende Häufigkeit des Schmelzindex und erreicht den Zweck der Erhöhung des Schmelzindex.

3.2 Untersuchung der Wirkung von Rohstoffen auf den Schmelzindex von Polypropylen

Bei diesem Verfahren verwendet die Vorrichtung Propylen als Polymerisationsmonomer, Wasserstoff als Kettenübertragungsmittel und eine geeignete Menge Ziegler-Natta als Katalysator, um die Polymerisationsreaktion zu unterstützen. Die Grundkomponenten des Rohmaterials Propylen umfassen: Propylenreinheit, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Arsen, Gesamtschwefel, Alkane, Wasser, Kohlendioxid usw., wobei Kohlenmonoxid, Schwefel, Arsen, Sauerstoff, Wasser, ungesättigte Olefine und Wasser und Sauerstoff in Wasserstoff. Es ist möglich, dass das aktive Zentrum des Katalysators inaktiviert und inaktiviert wird. Insbesondere enthält der Katalysator mit hohem Wirkungsgrad zwar TiCl & sub4 ;, obwohl die Belegungsrate niedrig ist, er hat jedoch einen schwerwiegenden Einfluß auf Spurenverunreinigungen im Reaktionsmedium, die leicht Vergiftungen verursachen können. Wenn der Katalysator wegen starker Vergiftung deaktiviert wird, wird es für das Polymerisationsprodukt schwierig, den angegebenen Schmelzindex zu erreichen. Darüber hinaus existiert ein bestimmtes Inertgas in Propylen, obwohl es die Aktivität des Katalysators nicht beeinflusst, aber wenn der Gehalt einen bestimmten Bereich überschreitet, nimmt es eine große Menge an Reaktionsraum ein und verringert den Wasserstoffpartialdruck im Gas Kessel, was zu Schwierigkeiten bei der Kontrolle des Schmelzindex führt.

Es ist ersichtlich, dass die Reinigung von Wasserstoff und die Reinigung von Propylen zur Stabilität des Schmelzindex beitragen.

3.3 Untersuchung der Wirkung des Katalysators auf den Schmelzindex von Polypropylen

Tabelle 1 Beziehung zwischen verschiedenen Katalysatortypen und Schmelzindex (gleiche Menge an Hydrierung)

Aus der Analyse von Tabelle 1 resultieren bei gleicher Hydriermenge unterschiedliche Katalysatoren in unterschiedlichen Schmelzindizes der Produkte. Genau genommen gibt es Unterschiede in der Wasserstoffempfindlichkeit aufgrund der Art und Weise, wie der Katalysator formuliert wird, und der Zusammensetzung des Katalysators. Wenn es daher erforderlich ist, den Katalysator während des Herstellungsprozesses zu ersetzen, muss die Menge an Hydrierung so eingestellt werden, dass der Schmelzindex in einem stabilen Bereich gehalten wird.

Wenn der Schmelzindex des hergestellten Produkts niedrig ist, ist der Unterschied zwischen dem Schmelzindex und der Hydrierungsmenge des ersten Reaktionsprodukts nicht groß. Wenn jedoch der Schmelzindex des hergestellten Produkts hoch ist, sind der Schmelzindex und die Hydrierungsmenge des ersten Reaktionsprodukts hoch. Es gibt große Unterschiede. Daher sollten bei der Herstellung von Produkten unterschiedliche Hydrierungsmengen gemäß den spezifischen Bedingungen der Produkte ausgewählt werden und der Katalysator sollte vernünftig verwendet werden.

4. Fazit

Basierend auf einer kurzen Einführung des Schmelzindex und des Polypropylens untersucht der Artikel die Faktoren, die den Schmelzindex von Polypropylen beeinflussen, und verwendet relevante Experimente, um die Daten zu analysieren und relevante Schlussfolgerungen zu ziehen. Nach den bisherigen experimentellen Untersuchungen haben die Menge an Wasserstoff und die Art des Katalysators den größten Einfluss auf den Schmelzindex von Polypropylen während der Polymerisation. Gleichzeitig erhöht die Erhöhung der Hydriermenge den Schmelzindex von Polypropylen. Das wirksame Mischen von Antioxidationsmitteln mit Antioxidationsmitteln und Pulvern beeinflusst auch die Änderung des Polypropylen-Schmelzindex. Die Rohstoffe und Katalysatoren bewirken Änderungen im Schmelzindex. Verwandte Schlussfolgerungen

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