Рыночный спрос на ПП с высокой температурой плавления
Текучесть расплава полипропилена тесно связана с его молекулярной массой. Средняя молекулярная масса коммерческого полипропилена, полученного с использованием традиционной каталитической системы Циглера-Натта, обычно составляет от 3×105 до 7×105. Индекс расплава этих традиционных системполипропиленовые смолыобычно низка, что ограничивает область их применения.
С быстрым развитием промышленности химических волокон и текстильного машиностроения, промышленность нетканых материалов быстро выросла. Ряд преимуществ полипропилена делают его предпочтительным сырьем для нетканых материалов. С развитием общества области применения нетканых материалов становятся все шире. В области медицины и здравоохранения нетканые материалы могут быть использованы для изготовления изолирующих костюмов, масок, хирургических халатов, женских гигиенических салфеток, детских подгузников и так далее; В качестве строительного и геотехнического материала нетканые материалы могут быть использованы для гидроизоляции кровли, строительства дорог, проектирования водного хозяйства, или усовершенствованный рубероид может быть произведен с использованием спанбонда и иглопробивной композитной технологии. Его срок службы в 5-10 раз дольше, чем у традиционного битумного войлока; Фильтровальные материалы также являются одним из самых быстроразвивающихся продуктов для нетканых материалов, которые могут быть использованы для фильтрации газов и жидкостей в таких отраслях, как сухая химическая, фармацевтическая и пищевая промышленность, и имеют большой рыночный потенциал; Кроме того, нетканые материалы могут использоваться при изготовлении искусственной кожи, чемоданов, подкладок для одежды, декоративных тканей, а также протирочных материалов для домашнего хозяйства.
Именно из-за постоянного развитиянетканые материалычто требования к их производству и применению постоянно растут, например, выдув расплава, высокоскоростное производство, тонкие изделия и т. д. Поэтому требования к производительности переработки полипропиленовой смолы, основного сырья нетканых материалов, также соответственно возросли; кроме того, производство высокоскоростных прядильных или тонкоденье полипропиленовых волокон также требует от полипропиленовой смолы хороших характеристик текучести расплава; некоторые пигменты, не выдерживающие высоких температур, требуют полипропилена в качестве носителя с относительно низкими температурами переработки. Все это требует использования полипропиленовой смолы со сверхвысоким индексом расплава в качестве сырья, которое может перерабатываться при более низких температурах.
Специальный материал для производства мельтблаун-тканей — полипропилен с высоким индексом расплава. Индекс расплава — это масса расплавленного материала, проходящего через стандартную капиллярную трубку каждые 10 минут. Чем выше индекс расплава, тем выше текучесть материала. Чем выше индекс расплава полипропилена, тем тоньше распыляемые волокна и тем выше фильтрующая способность мельтблаун-ткани.
Способ получения полипропиленовой смолы с высоким индексом расплава
Один из методов заключается в контроле молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полипропилена путем управления процессом полимеризации, например, путем снижения молекулярной массы полимера путем увеличения концентрации катионных агентов, таких как водород, что приводит к повышению индекса расплава. Этот метод ограничен такими факторами, как каталитическая система и условия реакции, что затрудняет контроль стабильности индекса расплава и его реализацию.
Компания Yanshan Petrochemical в последние несколько лет занимается прямой полимеризацией материалов из расплава с индексом расплава более 1000 с использованием металлоценовых катализаторов. Из-за сложности контроля стабильности крупномасштабная полимеризация не проводилась. С начала эпидемии в этом году компания Yanshan Petrochemical внедрила технологию производства полипропилена из расплава с контролируемой деградацией, разработанную в 2010 году, для производства специального полипропиленового нетканого материала методом выдува из расплава 12 февраля. Одновременно с этим были проведены промышленные испытания устройства с использованием металлоценовых катализаторов. Продукт был произведен и в настоящее время отправляется на испытания последующим потребителям.
Другой метод заключается в контроле деградации полипропилена, полученного путем традиционной полимеризации, снижении его молекулярной массы и повышении индекса расплава.
В прошлом для снижения молекулярной массы полипропилена широко применялись методы высокотемпературной деградации, однако этот метод высокотемпературной механической деградации имеет ряд недостатков, таких как потеря примесей и термическое разложение, а также нестабильность процесса. Кроме того, существуют такие методы, как ультразвуковая деградация, но они часто требуют присутствия растворителей, что увеличивает сложность и стоимость процесса. В последние годы методы химической деградации полипропилена постепенно стали широко применяться.
Производство термоплавкого фингер-ПП методом химической деградации
Метод химической деградации включает реакцию полипропилена с химическими агентами деградации, такими как органические пероксиды, в шнековом экструдере, что приводит к разрыву молекулярной цепи полипропилена и снижению его молекулярной массы. По сравнению с другими методами деградации, он обладает преимуществами полного разложения, хорошей текучести расплава, простоты и технологичности процесса приготовления, а также возможности крупномасштабного промышленного производства. Этот метод также наиболее часто используется производителями модифицированных пластиков.
Требования к оборудованию
Высокая температура плавления полностью отличается от обычного оборудования для модификации полипропилена. Оборудование для распыления расплавленных материалов требует большего соотношения сторон, а головка машины должна быть вертикальной или использовать подводную грануляцию (у Wuxi Huachen есть аналогичная подводная резка). Материал очень тонкий, и для его охлаждения необходимо сразу же после выхода из головки машины контактировать с водой.
Для производства обычного полипропилена скорость резки экструдера составляет 70 метров в минуту, тогда как для высокоплавкого полипропилена требуется скорость резки более 120 метров в минуту. Кроме того, из-за высокой скорости потока высокоплавкого полипропилена расстояние его охлаждения необходимо увеличить с 4 до 12 метров.
Машина для производства материалов методом мелтблауна требует непрерывной замены сетки, обычно с использованием двухпозиционного устройства смены сетки. Требования к мощности двигателя значительно выше, а внутри шнековых компонентов используется большее количество сдвигающих блоков. По словам Koyapan, двухшнековая линия для производства специальных материалов методом мелтблауна обладает значительной уникальностью.
1. Обеспечить стабильное кормление (ПП, ДКП и т.д.);
2. Определить соответствующее соотношение сторон и осевое положение отверстия на основе периода полураспада композитной формулы (развитой до третьего поколения для обеспечения плавной экструзии реакции CR-PP);
3. Гарантировать, что плавильный палец имеет высокий выход в пределах допуска (более 30 готовых полос имеют более высокую экономическую эффективность и основу смешивания по сравнению с всего лишь дюжиной);
4. Формовочные головки должны быть оборудованы специальными дренажными устройствами. Расплав и нагрев должны быть равномерными, а количество отходов должно быть небольшим;
5. Предпочтительно иметь оснащенный проверенной установкой для холодной резки материалов, полученных методом выдува расплава (имеющей хорошую репутацию в отрасли), чтобы гарантировать качество готовых частиц и более высокую сортность;
6. Было бы ещё лучше, если бы была возможность онлайн-тестирования. Кроме того, добавление жидких инициаторов деградации в систему боковой подачи требует большей точности из-за небольшой доли добавок. Для систем боковой подачи, таких как импортные Brabenda, Kubota, отечественные Matsunai и т.д.
В настоящее время используемые катализаторы деградации
1: Ди-бутилпероксид, также известный как ди-трет-бутилпероксид, инициатор А, вулканизирующий агент (dTBP), представляет собой бесцветную или слегка желтоватую прозрачную жидкость, нерастворимую в воде и смешивающуюся с органическими растворителями, такими как бензол, толуол и ацетон. Сильный окислитель, горюч, относительно стабилен при комнатной температуре, нечувствителен к ударам.
2: Двойной пятиатомный спирт, сокращенно DBPH, химическое название 2,5-диметил-2,5-бис(третбутилперокси)гексан, молекулярная масса 290,44. Бледно-желтая жидкость с относительной плотностью 0,8650 в виде твердого и молочно-белого порошка. Температура замерзания 8 ℃. Температура кипения 50 ~ 52 ℃ (13 Па). Показатель преломления колеблется от 1,418 до 1,419. Вязкость жидкости 6,5 мПа. с. Температура вспышки (в открытом тигле) 58 ℃. Растворим в большинстве органических растворителей, таких как спирты, простые эфиры, кетоны, сложные эфиры, ароматические углеводороды и т. д., нерастворим в воде.
3: Тестирование сращения пальцев
Испытание методом плавления пальцем должно проводиться в соответствии со стандартом GBIT 30923-2014 «Специальные материалы для распыления расплавленного полипропилена». Обычные приборы для испытания методом плавления пальцем не подходят. Высокоплавкий метод подразумевает использование объёмного, а не массового метода испытаний.
Компания Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. производит измеритель скорости расплава MFL-2322H, специально разработанный для измерения скорости потока расплава сверхвысокотекучих полипропиленовых материалов, который соответствует требованиям стандарта GB/T 309232014 «Специальные материалы для распыления расплава полипропилена». Диапазон измерения составляет (500–2500) см/10 мин.
В настоящее время имеются:
1. Компания по производству полимерных материалов «Шаньдун Даоэнь»
2. Компания новых материалов Хунань Шэнцзинь, ООО
3. Jinfa Technology Co., Ltd
4. Beijing Yishitong New Materials Development Co., Ltd
5. Шанхайская компания по производству композитных материалов Хуахэ, ООО
6. Ханчжоу Chenda New Materials Co., Ltd.
7. Базель, Далин, Южная Корея
Время публикации: 01.04.2024