Þróun á gagnsæju pólýprópýleni (PP)

Pólýprópýlen (PP) hefur góða vélræna eiginleika, eiturhrif, góðan efnafræðilegan stöðugleika, góða hitaþol og auðveld vinnslu og mótun. Hins vegar, vegna áhrifa PP kristalstærðar, takmarka ljósgeislun þess og gljáa notkun þess í daglegum nauðsynjum og gagnsæjum umbúðum.

Eftir gagnsæju breytinguna hefur gagnsæi PP sem fæst ekki aðeins frammistöðu hefðbundins PP heldur gerir það einnig gagnsæi og gljáa sambærilegt við almennt notað gagnsæ plastefni eins og pólýstýren plastefni (PS), pólýkarbónat (PC), pólýester (PET) , pólývínýlklóríð (PVC), osfrv. Þess vegna, til að bæta markaðsvirði PP, er nauðsynlegt að breyta því til að það sé gagnsætt.

Í augnablikinu eru þrjár megin gagnsæjar PP þróunarleiðir sem uppfylla skilyrði fyrir iðnaðarframleiðslu og hafa viðskiptalegt framleiðslugildi:

● Notaðu hvata til að framleiða gagnsæ PP;

● Bættu við gagnsæjum kjarnaefnum til að breyta PP;

● Blandaðu saman við önnur kvoða til að framleiða gagnsæ PP.

● Framleiða handahófskennda samfjölliða PP með ZN hvata

Ferlið við iðnaðarframleiðslu á etýlen-própýlen handahófskenndri samfjölliða PP með ZN hvata er sem hér segir:

(1) Blandið própýleni og etýlengasi að fullu;

(2) Notaðu hvata til að fá samfjölliða einliða og ýmsa einliða fjölliða hluti;

(3) Myndaðu PP sameindakeðjur með keðjuvexti og keðjuflutningi og fáðu að lokum tilviljunarkennd samfjölliða PP.

Ljósgeislun handahófs samfjölliða PP getur farið yfir 94%, sem er í grundvallaratriðum nálægt gagnsæi gagnsæs pólýetýleni.

●Smíðun á mjög gagnsæjum PP með því að nota metallocene hvata

Gagnsæisaukning áhrif metallocene hvata eru betri en ZN hvata. Í myndun gagnsæs PP geta þeir stjórnað kristöllun, mólþunga og sameinómera innfellingarham. Framleiða blöndu af ísótaktískum og ísótaktískum PP með miklu gagnsæi og miklum styrk.

Fyrirtæki með þessa tækni eru: UnivatExxpol/Unipol tækni þróuð af ExxonMobil, Insite/Spheripol tækni þróuð af Dow Chemical, JPC tækni þróuð af Mitsubishi Chemical, Mitsui tækni, Spheripol og Metocene tækni þróuð af Mitsui Chemicals, Borecene tækni þróuð af Borealis, Univation/ Unipol tækni þróuð af Basel, Atofina tækni þróuð af Total og BP tækni þróuð af British Petroleum.

Með því að bæta gagnsæju kjarnaefni við PP er hægt að bæta gagnsæi vörunnar á áhrifaríkan hátt. Ekki nóg með það, heldur einnig stífni þess og bræðsluhraða er hægt að bæta.

● Gagnsætt breytingakerfi fyrir kjarnaefni

Myndunarferli kristalbyggingarefnasambanda inniheldur tvö stig: kjarnamyndun og kristalvöxt. Fyrir PP inniheldur kjarnavaxtarferli þess misleita kjarnamyndun og einsleita kjarnamyndun. Í einsleitu kjarnamyndunaraðferðinni er fjöldi kjarna lítill, kristalstærðin er stór og kristöllunin er lág. Í misleita kjarnamyndunarferlinu er hægt að aðsogast sameindakeðjuna á yfirborð "óhreininda" bræðslunnar til að mynda kjarna. Undir þessu ástandi er kristöllunarhraði hratt, kristalstærðin er lítil og kristöllunin er mikil.

Líta má á gagnsæja breytiefnið sem „óhreinindi“. Sem kjarnakjarni misleitrar kjarnamyndunar, bætir það misleitan kjarnaáhrif í kristöllunarferli PP, hindrar einsleita kjarnamyndun PP, dregur úr kristalstærð, bætir kristöllun og dregur úr dreifingu og brotstuðul ljóss á kristalviðmótinu. .

● Tegundir og notkun gagnsæra kjarnaefna

① Ólífrænt gagnsætt kjarnaefni

Ólífrænt gagnsætt kjarnaefni er aðallega málmlaus efnasambönd eins og talkúm og gljásteinn. Eiginleikar þessa gagnsæja kjarnaefnis eru breiður uppspretta hráefna, lítill kostnaður, og aðeins lítið magn af viðbót er nauðsynlegt til að gegna hlutverki í aukinni gagnsæi. Hins vegar eru ókostir þess líka augljósir. Sem ólífræn efnasambönd er erfitt að dreifa þeim í lífrænum bræðslu og hafa létt hlífðaráhrif.

② Lífrænt gagnsætt kjarnaefni

Meðal lífrænna gagnsæja kjarnaefna eru sorbitólsambönd þau aukefni sem mest eru notuð. Samkvæmt gerð virknihópa á bensenhringnum í sorbitólsamböndum hefur þróun sorbitólkjarnaefna farið í gegnum þrjár seríur.

Í fyrstu röðinni er enginn virkur hópur á bensenhringnum í sorbitólsamböndum og undirbúningskostnaður þess er lítill, en kjarnaáhrifin eru léleg og aldehýðsambönd losna við notkun;

Í annarri röð eru klór, metýl og aðrir virkir hópar notaðir til að skipta um vetnisatóm á para stöðu bensenhringsins í sorbitólsamböndum. Þessi röð af sorbitólsamböndum eykur kjarnaskilvirkni og gagnsæi vörunnar, en getur samt ekki leyst vandamálið við losun aldehýðefnasambanda;

Þriðja serían, fyrst þróuð af Milliken, leysir í raun vandamálið við losun aldehýðefnasambanda.

Með því að bæta 0,3% af sorbitólkjarnaefninu sem Milliken Chemical Company framleiðir við PP í massahlutfalli er hægt að minnka þoku PP niður í minna en 15%. Sem stendur hefur fræðasamfélagið margvíslegar skýringar á DBS kjarnamyndunarkerfinu, en engin sameinuð skoðun hefur myndast.

Til viðbótar við sorbitól kjarnaefni hafa vísindamenn einnig þróað röð lífrænna gagnsæra kjarnaefna eins og arómatísk fosfat gagnsæ kjarnaefni, karboxýlsýru málmsalt gagnsæ kjarnaefni, afhýdróskautasýru og salt gagnsæ kjarnaefni hennar, greinótt sýruamín gagnsæ kjarnaefni, og fjölliða gagnsæ kjarnaefni.

● Aðferð til að bæta við gagnsæjum kjarnaefni

Það eru tvær leiðir til að bæta við gagnsæjum kjarnaefnum þegar framleitt er gegnsætt PP. Eitt er að nota vélræna hræringu til að dreifa gagnsæjum kjarnaefninu jafnt í ílát sem inniheldur hvarfhráefnin til að tryggja einsleitni í frammistöðu PP vörunnar. Þessi aðferð er takmörkuð af hræringarstyrknum og mun trufla fjölliðunarvirknina, svo hún er ekki notuð oft. Hitt er að bæta kjarnaefninu við utan kjarnaofnsins meðan á PP-kornunarferlinu stendur, sem er þægilegt fyrir iðnaðarnotkun.

Blanda með öðrum kvoða til að framleiða gagnsæ PP

Aðferðin til að auka geislun með blöndun er að nota eina eða fleiri fjölliður með brotstuðul nálægt PP og dreifða fasa kornastærð minni en bylgjulengd sýnilegs ljóss til að blanda saman við PP, og minnka kristalstærð PP með því að beita áhrif misleitrar kjarnamyndunar og eykur þar með miðlun vörunnar.

Rannsóknir hafa sýnt að lágþéttni pólýetýlen og etýlen-própýlen-díen samfjölliða eru hentug blöndunarefni. Að bæta við 10% blöndunarefni getur dregið úr kristalstærð PP, aukið kristöllun og aukið flutningsgetu vörunnar. Að auki er einnig hægt að bæta áhrif vörunnar með áhrifum blöndunarefnisins. Hins vegar hefur aðferðin við að nota blöndunarefni til að auka sendingu augljósar takmarkanir. Þar sem önnur ein eða fleiri fjölliður eru notaðar sem blöndunarefni verða þær að hafa svipaðan brotstuðul og samhæfni við PP, sem gerir þróun mjög erfiða.

Andstreymi gagnsærar pólýprópýleniðnaðarkeðju inniheldur aðallega pólýprópýlen, gagnsætt kjarnaefni, málmlósenhvata osfrv., og niðurstreymið er aðallega notað í lækningatækjum, gagnsæjum umbúðum og heimilishlutum eins og örbylgjuofni borðbúnaði, einnota hádegismatskössum og gagnsæjum drykkjarbollum. . Eftirfarandi tafla sýnir notkunarsvið gagnsæra PP vara undir mismunandi vinnslutækni.

Vinnslutækni og notkun gagnsæs pólýprópýlen plastefni

Sem stendur hafa gagnsæ PP vörur framleiddar með blástursmótun, sprautumótun, hitamótun og annarri vinnslutækni tekið ákveðna markaðshlutdeild og hafa tilhneigingu til að skipta um önnur samkeppnisefni. Til dæmis nota bjór- og drykkjarflöskur á markaðnum aðallega pólýetýlen tereftalat (PET), og mjög gagnsæ PP sem AMCO framleiðir í gegnum "sprautu teygjublástur" ferlið getur komið í stað PET.

Sem stendur eru helstu gagnsæ pólýprópýlen framleiðendur heimsins ExxonMobil Chemical Company, Montell í Þýskalandi, BP Amoco, SK Group í Suður-Kóreu, Huntsman Group í Bandaríkjunum, Japans Mitsui, Dow Chemical Company, BASF SE, Borealis Ltd., Samsung Group í Suður-Kóreu. , Hollands Basel Company, Japans JPP og Suður-Kóreu Daelim.

Mynd tekin á bás SK Chemicals

Frá innlendu sjónarhorni eru sem stendur mjög fá pólýólefínfyrirtæki sem nota kolefnatækni sem framleiða gagnsæ pólýprópýlen og framleiðsla á gagnsæjum efnum fer í grundvallaratriðum fram af nokkrum samrekstri.

Samanburður á gagnsæju efni og teikniefni Heimild: Sinochem

Dongming Petrochemical's HC8016 einkunn er notuð í ungbarnabrúsa. Myndheimild: Dongming Petrochemical