基于功能催化剂体系技术制备高橡胶含量抗冲共聚聚丙烯
2021-06-15董金勇秦亚伟赵松美
石油化工 2021年5期
董金勇,秦亚伟,赵松美
(中国科学院 化学研究所 工程塑料重点实验室,北京 100190)
抗冲共聚聚丙烯(hiPP)是聚丙烯树脂的重要 品种,其产量占整个聚丙烯产量的1/3以上。它通过连续进行的丙烯均聚(或与少量乙烯共聚)和乙烯/丙烯无规共聚,在等规聚丙烯基体内引入乙丙无规共聚物(EPR)组分,有效改善聚丙烯的抗冲击性能[1-5]。本课题组在hiPP的可控聚合方面已开展过许多创新研究,包括:将茂金属催化剂组分引入高效MgCl2/TiCl4催化体系,使hiPP中EPR的结构实现可控[6];制备纳米粒子(硅酸盐片层和碳纳米管等)负载高效MgCl2/TiCl4催化体系,将纳米粒子引入hiPP树脂中,使EPR分散相的相区融合得到控制[7-8];通过同步于聚合反应的EPR黏弹性调控,实现EPR的可控生长[9]。hiPP技术发展的趋势是不断提高EPR含量,目的是一方面进一步调控hiPP的性能,提高树脂的冲击韧性;另一方面,当EPR含量高到可实现相反转(含量一般高于50%(w))时即成为聚丙烯基热塑性弹性体,此时EPR为连续相,聚丙烯为EPR的物理交联点,通过调节两者组成,灵活调变软硬度,可获得系列兼具橡胶弹性和塑料加工性的新型弹性体材料,是目前聚丙烯工业技术创新的新生长点[2]。但高EPR含量带来粒子形态控制问题。在聚合条件下,EPR在聚丙烯粒子孔道中呈纳米尺度液滴形态,具有高流动性,易发生迁移并聚集形成大尺度相畴,在高含量下很容易溢出产物粒子表面,导致形态恶化,造成结块、黏连,工业生产无法连续进行[10],目前hiPP的EPR含量一般在20%~30%(w)。
本课题组开发的功能催化剂体系技术[11-12]可有效提高hiPP的橡胶含量。……
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