Ринковий попит на поліпропілен з високою температурою плавлення
Характеристики плинності розплаву поліпропілену тісно пов'язані з його молекулярною масою. Середня молекулярна маса комерційної поліпропіленової смоли, отриманої за допомогою звичайної каталітичної системи Циглера-Натта, зазвичай становить від 3×105 до 7×105. Індекс розплаву цих звичайних...поліпропіленові смолизазвичай низький, що обмежує діапазон їх застосування.
Зі швидким розвитком промисловості хімічних волокон та текстильного машинобудування, промисловість нетканих матеріалів швидко розвивається. Ряд переваг поліпропілену робить його кращою сировиною для нетканих матеріалів. З розвитком суспільства сфери застосування нетканих матеріалів розширюються. У галузі медицини та охорони здоров'я неткані матеріали можуть бути використані для виготовлення ізоляційних костюмів, масок, хірургічних халатів, жіночих гігієнічних прокладок, дитячих підгузків тощо; як будівельний та геотехнічний матеріал, неткані матеріали можуть бути використані для гідроізоляції дахів, будівництва доріг, водоохоронної інженерії, або ж удосконалений руберойд може бути виготовлений за допомогою технології спанбонд та голкопробивного композиту. Його термін служби в 5-10 разів довший, ніж у традиційного асфальтового руберойду; фільтрувальні матеріали також є одними з найбільш швидкозростаючих продуктів для нетканих матеріалів, які можуть бути використані для фільтрації газів та рідин у таких галузях, як суха хімічна, фармацевтична та харчова, і мають великий ринковий потенціал; крім того, неткані матеріали можуть бути використані у виробництві синтетичної шкіри, багажу, підкладки одягу, декоративних тканин та ганчірок для протирання для побутового використання.
Саме завдяки постійному розвиткунеткані тканинищо вимоги до їх виробництва та застосування постійно зростають, такі як видування розплаву, високошвидкісне виробництво, тонкі вироби тощо. Тому відповідно зросли також вимоги до технологічних характеристик поліпропіленової смоли, основної сировини для нетканих матеріалів; крім того, виробництво високошвидкісного прядіння або дрібних поліпропіленових волокон також вимагає від поліпропіленової смоли хороших характеристик плинності розплаву; деякі пігменти, які не витримують високих температур, потребують поліпропілену як носія з відносно низькими температурами обробки. Все це вимагає використання поліпропіленової смоли з надвисоким індексом розплаву як сировини, яку можна обробляти за нижчих температур.
Спеціальним матеріалом для тканини, отриманої методом видування розплаву, є поліпропілен з високим індексом розплаву. Індекс розплаву – це маса розплавленого матеріалу, що проходить через стандартну капілярну трубку кожні 10 хвилин. Чим вище значення, тим краща плинність матеріалу під час обробки. Чим вищий індекс розплаву поліпропілену, тим тонші волокна, що розпилюються, і тим краща фільтраційна здатність виготовленої тканини, отриманої методом видування розплаву.
Спосіб приготування поліпропіленової смоли з високим індексом плавлення
Один із них полягає у контролі молекулярної маси та розподілу молекулярної маси поліпропілену шляхом контролю процесу реакції полімеризації, наприклад, зменшення молекулярної маси полімеру шляхом збільшення концентрації катіонних агентів, таких як газоподібний водень, тим самим покращуючи індекс розплаву. Цей метод обмежений такими факторами, як каталітична система та умови реакції, що ускладнює контроль стабільності індексу розплаву та його реалізацію.
Протягом останніх кількох років компанія Yanshan Petrochemical безпосередньо полімеризує матеріали, отримані методом видування розплаву, з індексом розплаву понад 1000, використовуючи металоценові каталізатори. Через труднощі з контролем стабільності, масштабна полімеризація не проводилася. З моменту спалаху епідемії цього року Yanshan Petrochemical впровадила розроблену у 2010 році технологію виробництва поліпропіленового матеріалу з контрольованою деградацією, розроблену методом видування розплаву, для виробництва спеціального нетканого матеріалу з поліпропілену, отриманого методом видування розплаву. Водночас було проведено промислові випробування пристрою з використанням металоценових каталізаторів. Продукт було виготовлено та наразі надсилається наступним користувачам для випробувань.
Інший метод полягає в контролі деградації поліпропілену, отриманого шляхом звичайної полімеризації, зменшенні його молекулярної маси та підвищенні його індексу розплаву.
У минулому для зменшення молекулярної маси поліпропілену зазвичай використовувалися методи високотемпературної деградації, але цей метод механічної деградації за високої температури має багато недоліків, таких як втрати добавок та термічний розклад, а також нестабільні процеси. Крім того, існують такі методи, як ультразвукова деградація, але ці методи часто вимагають присутності розчинників, що збільшує складність та вартість процесу. В останні роки методи хімічної деградації поліпропілену поступово широко застосовуються.
Виробництво високоплавкого пальцевого поліпропілену методом хімічної деградації
Метод хімічної деградації включає реакцію поліпропілену з агентами хімічної деградації, такими як органічні пероксиди, у шнековому екструдері, що призводить до розриву молекулярного ланцюга поліпропілену та зменшення його молекулярної маси. Порівняно з іншими методами деградації, він має переваги повної деградації, гарної плинності розплаву, простого та здійсненного процесу приготування, а також легкої реалізації у великомасштабному промисловому виробництві. Це також найпоширеніший метод, який використовують виробники модифікованого пластику.
Вимоги до обладнання
Висока температура плавлення повністю відрізняється від звичайного обладнання для модифікації ПП. Обладнання для розпилення розплавлених матеріалів вимагає більшого співвідношення сторін, а головка машини повинна бути вертикальною або використовувати підводне гранулювання (Wuxi Huachen має аналогічне підводне різання); матеріал дуже тонкий і повинен одразу після виходу з головки машини контактувати з водою для легкого охолодження;
Для виробництва звичайного поліпропілену швидкість різання екструдера становить 70 метрів за хвилину, тоді як для поліпропілену високої плавки швидкість різання повинна бути вище 120 метрів за хвилину. Крім того, через високу швидкість потоку поліпропілену високої плавки, відстань його охолодження необхідно збільшити з 4 метрів до 12 метрів.
Машина для виготовлення матеріалів, отриманих методом видування розплаву, вимагає безперервної зміни сітки, зазвичай за допомогою двостанційного змінника сітки. Вимоги до потужності двигуна набагато вищі, а всередині шнекових компонентів використовується більше зсувних блоків; За словами Кояпана, двошнекова лінія, виготовлена зі спеціальних матеріалів, отриманих методом видування розплаву, має значну унікальність.
1. Забезпечити стабільне годування (ПП, ДЦП тощо);
2. Визначити відповідне співвідношення сторін та осьове положення отвору на основі періоду напіврозпаду композитної формули (розвинуто до третього покоління для забезпечення плавної екструзії реакції CR-PP);
3. Забезпечити високий вихід розплавленого пальця в межах допустимого діапазону (більше 30 готових смуг мають вищу економічну ефективність та основу для змішування порівняно з лише десятком);
4. Необхідно обладнати спеціальні дренажні головки для прес-форм. Розплавлення та нагрівання повинні бути рівномірними, а кількість відходів має бути невеликою;
5. Бажано мати зрілий гранулятор холодного різання для матеріалів, отриманих методом видування розплаву (який має добру репутацію в галузі), щоб забезпечити якість готових частинок та вищий клас придатності;
6. Було б ще краще, якби були відгуки про онлайн-тестування. Крім того, додавання рідких ініціаторів деградації до бічної подачі вимагає вищої точності через невелику частку добавок. Для обладнання з бічною подачею, такого як імпортні Brabenda, Kubota, вітчизняні Matsunai тощо.
Каталізатори деградації, що використовуються в даний час
1: Дит-бутилпероксид, також відомий як ди-трет-бутилпероксид, ініціатор a, вулканізуючий агент dTBF, являє собою безбарвну або злегка жовту прозору рідину, нерозчинну у воді та змішувану з органічними розчинниками, такими як бензол, толуол та ацетон. Сильний окислювач, легкозаймистий, відносно стабільний за кімнатної температури, нечутливий до ударів.
2: Подвійний п'ятисульфуризатор, скорочено DBPH, хімічна назва 2,5-диметил-2,5-біс(трет-бутилперокси)гексан, молекулярна маса 290,44. Блідо-жовта рідина з відносною густиною 0,8650 у вигляді твердого та молочно-білого порошку. Температура замерзання 8 ℃. Температура кипіння 50~52 ℃ (13 Па). Показник заломлення коливається від 1,418 до 1,419. В'язкість рідини 6,5 мПа·с. Температура спалаху (відкритий тигель) 58 ℃. Розчинний у більшості органічних розчинників, таких як спирти, ефіри, кетони, складні ефіри, ароматичні вуглеводні тощо, нерозчинний у воді.
3: Тестування зрощених пальців
Випробування розплавленим пальцем необхідно проводити відповідно до стандарту GBIT 30923-2014 «Спеціальні матеріали для розпилення поліпропілену розплавом»; звичайні пальцеві прилади для розплаву не підлягають випробуванню. Випробування з високою точністю плавлення означає використання об'ємного методу, а не масового методу.
Серед вітчизняного обладнання – Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai, Jilin Science and Education Instrument Factory, а імпортне обладнання – Zwick; Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. виробляє вимірювач швидкості потоку розплаву MFL-2322H, спеціально розроблений для вимірювання NVR надвисокотекучих поліпропіленових матеріалів, який відповідає вимогам заводських випробувань GB/T 309232014 Поліпропіленові розплавлені напилювані спеціальні матеріали. Діапазон випробувань становить (500-2500) см/10 хв.
Наразі існують:
1. Компанія з виробництва полімерних матеріалів Shandong Daoen, Ltd
2. Hunan Shengjin New Materials Co., Ltd
3. ТОВ «Jinfa Technology Co., Ltd.»
4. Пекінська компанія з розвитку нових матеріалів Ішітонг, ТОВ
5. Shanghai Huahe Composite Materials Co., Ltd
6. Hangzhou Chenda New Materials Co., Ltd
7. Базель, Далін, Південна Корея
Час публікації: 01 квітня 2024 р.