Korkean sulamispisteen omaavan PP:n markkinoiden kysyntä
Polypropeenin sulavirtausominaisuudet liittyvät läheisesti sen molekyylipainoon. Tavanomaisella Ziegler-Natta-katalyyttisellä järjestelmällä valmistetun kaupallisen polypropeenihartsin keskimääräinen molekyylipaino on yleensä 3 × 10⁻⁶ ja 7 × 10⁶ välillä. Näiden tavanomaisten ...polypropeenihartsiton yleensä alhainen, mikä rajoittaa niiden käyttöaluetta.
Kemianteollisuuden ja tekstiilikoneteollisuuden nopean kehityksen myötä kuitukankaiden teollisuus on kasvanut nopeasti. Polypropeenin monet edut tekevät siitä ensisijaisen raaka-aineen kuitukankaille. Yhteiskunnan kehittyessä kuitukankaiden käyttöalueet laajenevat. Lääketieteen ja terveydenhuollon alalla kuitukankaita voidaan käyttää eristyspukujen, maskien, kirurgisten takkien, naisten terveyssiteiden, vauvanvaippojen ja niin edelleen valmistukseen. Rakennus- ja geoteknisenä materiaalina kuitukankaita voidaan käyttää kattojen vedeneristykseen, tienrakennukseen, vesiensuojeluun, tai edistynyttä kattohuopaa voidaan valmistaa spunbond- ja neularei'itetyllä komposiittitekniikalla. Sen käyttöikä on 5–10 kertaa pidempi kuin perinteisen asfalttihuovan. Suodatinmateriaalit ovat myös yksi nopeimmin kehittyvistä kuitukankaiden tuotteista, joita voidaan käyttää kaasujen ja nesteiden suodatukseen esimerkiksi kuivakemikaali-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa, ja niillä on suuri markkinapotentiaali. Lisäksi kuitukankaita voidaan käyttää synteettisen nahan, matkatavaroiden, vaatevuorien, koristekankaiden ja kotitalouskäyttöön tarkoitettujen pyyhkimisliinojen valmistuksessa.
Se johtuu juuri jatkuvasta kehityksestäkuitukankaatettä niiden tuotanto- ja käyttövaatimukset kasvavat jatkuvasti, kuten sulapuhallus, nopea tuotanto, ohuet tuotteet jne. Siksi myös kuitukankaiden pääraaka-aineen, polypropeenihartsin, prosessointiominaisuuksia koskevat vaatimukset ovat vastaavasti kasvaneet; Lisäksi nopeakehruavien tai hienojakoisten polypropeenikuitujen tuotanto edellyttää myös polypropeenihartsilta hyvää sulavirtausta; Jotkut pigmentit, jotka eivät kestä korkeita lämpötiloja, tarvitsevat polypropeenia kantajana, ja prosessointilämpötilat ovat suhteellisen alhaiset. Kaikki nämä edellyttävät erittäin korkean sulaindeksin omaavan polypropeenihartsin käyttöä raaka-aineena, jota voidaan käsitellä alhaisemmissa lämpötiloissa.
Sulapuhalluskankaan erikoismateriaali on korkean sulaindeksin omaava polypropeeni. Sulaindeksi viittaa sulan materiaalin massaan, joka kulkee standardin kapillaariputken läpi 10 minuutin välein. Mitä korkeampi arvo, sitä parempi materiaalin prosessointifluidisuus. Mitä korkeampi polypropeenin sulaindeksi on, sitä hienompia kuidut suihkuavat ulos ja sitä parempi on tuotetun sulapuhalluskankaan suodatuskyky.
Menetelmä korkean sulaindeksin omaavan polypropeenihartsin valmistamiseksi
Yksi tapa on kontrolloida polypropeenin molekyylipainoa ja molekyylipainojakaumaa kontrolloimalla polymerointireaktioprosessia, kuten vähentämällä polymeerin molekyylipainoa lisäämällä kationisten aineiden, kuten vetykaasun, pitoisuutta, mikä parantaa sulaindeksiä. Tätä menetelmää rajoittavat tekijät, kuten katalyyttinen järjestelmä ja reaktio-olosuhteet, mikä vaikeuttaa sulaindeksin vakauden kontrollointia ja toteuttamista.
Yanshan Petrochemical on viime vuosina polymeroinut suoraan yli 1000 sulaindeksin omaavia sulapuhallettuja materiaaleja metalloseenikatalyyteillä. Vakauden hallinnan vaikeuden vuoksi laajamittaista polymerointia ei ole tehty. Epidemian puhkeamisen jälkeen tänä vuonna Yanshan Petrochemical otti käyttöön vuonna 2010 kehitetyn hallittavasti hajoavan polypropeenista valmistetun sulapuhallettua materiaalia valmistavan polypropeenista valmistetun sulapuhallettua kuitukankaan erikoismateriaalia 12. helmikuuta. Samaan aikaan laitteella on tehty teollisia testejä metalloseenikatalyyttejä käyttäen. Tuote on valmistettu ja sitä lähetetään parhaillaan jatkokäyttäjille kokeiltavaksi.
Toinen menetelmä on kontrolloida tavanomaisella polymeroinnilla saadun polypropeenin hajoamista, pienentää sen molekyylipainoa ja lisätä sen sulaindeksiä.
Aikaisemmin korkean lämpötilan hajoamismenetelmiä käytettiin yleisesti polypropeenin molekyylipainon pienentämiseen, mutta tällä korkean lämpötilan mekaanisella hajoamismenetelmällä on monia haittoja, kuten lisäainehävikki ja terminen hajoaminen sekä epävakaat prosessit. Lisäksi on olemassa menetelmiä, kuten ultraäänihajotus, mutta nämä menetelmät vaativat usein liuottimien läsnäoloa, mikä lisää prosessin vaikeutta ja kustannuksia. Viime vuosina polypropeenin kemiallisen hajoamisen menetelmiä on vähitellen sovellettu laajalti.
Korkean sulamispisteen omaavan PP:n valmistus kemiallisella hajoamismenetelmällä
Kemiallisessa hajoamismenetelmässä polypropeeni reagoi kemiallisten hajoamisaineiden, kuten orgaanisten peroksidien, kanssa ruuviekstruuderissa, mikä aiheuttaa polypropeenin molekyyliketjun katkeamisen ja sen molekyylipainon pienenemisen. Verrattuna muihin hajoamismenetelmiin, sillä on etuna täydellinen hajoaminen, hyvä sulajuoksevuus, yksinkertainen ja toteuttamiskelpoinen valmistusprosessi sekä helppo toteuttaa laajamittaista teollista tuotantoa. Tämä on myös yleisimmin käytetty menetelmä muunneltujen muovien valmistajien keskuudessa.
Laitteistovaatimukset
Korkea sulamispiste eroaa täysin tavallisista PP-muokkauslaitteista. Sulan materiaalin ruiskutuslaitteet vaativat pidemmän sivusuhteen, ja koneen pään on oltava pystysuora tai käytettävä vedenalaista rakeistusta (Wuxi Huachenilla on samanlainen vedenalainen leikkaus). Materiaali on hyvin ohutta ja sen on jouduttava kosketuksiin veden kanssa heti koneen päästä tultuaan, jotta se jäähtyy helposti.
Perinteisen polypropeenin tuotannossa ekstruuderin leikkausnopeus on 70 metriä minuutissa, kun taas korkean sulan polypropeenin tuotannossa leikkausnopeuden on oltava yli 120 metriä minuutissa. Lisäksi korkean sulan polypropeenin nopean virtausnopeuden vuoksi sen jäähdytysmatkaa on nostettava 4 metristä 12 metriin.
Sulapuhallusmateriaalien valmistuskone vaatii jatkuvaa verkon vaihtoa, yleensä kaksiasemaisella verkonvaihtajalla. Moottorin tehovaatimukset ovat paljon suuremmat, ja ruuvikomponenttien sisällä käytetään enemmän leikkauspaloja. Koyapanin mukaan sulapuhallusmateriaaleista valmistettu kaksoisruuvilinja on huomattavan ainutlaatuinen.
1. Varmista vakaa ruokinta (PP, DCP jne.);
2. Määritä aukon sopiva sivusuhde ja aksiaalinen sijainti komposiittikaavan puoliintumisajan perusteella (kehitetty kolmanteen sukupolveen CR-PP-reaktion tasaisen puristuksen varmistamiseksi);
3. Varmistaakseen, että sulatussormella on korkea saanto toleranssialueen sisällä (yli 30 valmiilla nauhalla on korkeampi kustannustehokkuus ja sekoituspohja verrattuna vain kymmeneen);
4. On oltava erityiset tyhjennysmuottipäät. Sulatuksen ja kuumennuksen tulee olla tasaista ja jätteen määrän on oltava pieni;
5. On suositeltavaa varustaa kypsä kylmäleikkausrakeistin sulapuhallusmateriaaleille (jolla on hyvä maine alalla) valmiiden hiukkasten laadun ja korkeamman laatuasteen varmistamiseksi;
6. Olisi vielä parempi, jos testauksesta olisi saatavilla palautetta verkossa. Lisäksi nestemäisten hajoamisen initiaattoreiden lisääminen sivusyöttöön vaatii suurempaa tarkkuutta lisäaineiden pienen osuuden vuoksi. Sivusyöttölaitteissa, kuten maahantuoduissa Brabendassa, Kubotassa, kotimaassa valmistetuissa Matsunaissa jne.
Nykyään käytetyt hajoamiskatalyytit
1: Di-butyyliperoksidi, joka tunnetaan myös nimellä di-tert-butyyliperoksidi, initiaattori a, vulkanointiaine dTBP, on väritön tai hieman kellertävä läpinäkyvä neste, joka ei liukene veteen ja sekoittuu orgaanisiin liuottimiin, kuten bentseeniin, tolueeniin ja asetoniin. Voimakkaasti hapettava, syttyvä, suhteellisen stabiili huoneenlämmössä, ei herkkä iskuille.
2: Double five -rikitin, lyhennettynä DBPH, kemiallinen nimi 2,5-dimetyyli-2,5-bis(tert-butyyliperoksi)heksaani, molekyylipaino 290,44. Vaaleankeltainen neste, jonka suhteellinen tiheys on 0,8650, kiinteän maitomaisen jauheen muodossa. Jäätymispiste on 8 °C. Kiehumispiste 50–52 °C (13 Pa). Taitekerroin vaihtelee välillä 1,418–1,419. Nesteen viskositeetti on 6,5 mPa·s. Leimahduspiste (avoin kuppi) 58 °C. Liukenee useimpiin orgaanisiin liuottimiin, kuten alkoholeihin, eettereihin, ketoneihin, estereihin, aromaattisiin hiilivetyihin jne., ei liukene veteen.
3: Yhdistettyjen sormien testaus
Sulamissormitesti on suoritettava GBIT 30923-2014 -standardin (polypropeenisulatesuihkutusmateriaalit) mukaisesti; tavallisia sulamissormiinstrumentteja ei voida testata. Korkea sulamispiste viittaa tilavuusmenetelmän käyttöön massamenetelmän sijaan testauksessa.
Kotimaisiin laitteisiin kuuluvat Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai ja Jilin Science and Education Instrument Factory, ja maahantuotuihin laitteisiin kuuluu Zwick;Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. valmistaa MFL-2322H-sulavirtausmittaria, joka on erityisesti suunniteltu erittäin suuren virtauksen omaavien polypropeenimateriaalien NVR-mittauksiin ja joka täyttää GB/T 309232014 -standardin polypropeenisulasuihkutusmateriaalien tehdastestausvaatimukset. Testausalue on (500–2500) cm/10 min.
Tällä hetkellä on olemassa:
1. Shandong Daoen Polymer Materials Co., Ltd.
2. Hunan Shengjin New Materials Co., Ltd
3. Jinfa Technology Co., Ltd.
4. Pekingin Yishitong New Materials Development Co., Ltd.
5. Shanghai Huahe Composite Materials Co., Ltd
6. Hangzhou Chenda New Materials Co., Ltd
7. Basel, Dalin, Etelä-Korea
Julkaisun aika: 1. huhtikuuta 2024