Recherche et analyse des facteurs affectant l'indice de fusion du polypropylène

1 Résumé de base de l'indice de fusion

L'indice de fluidité à chaud, MFI, également connu sous le nom de "taux d'écoulement à l'état fondu", fait référence au poids du polymère fondu passant à travers une filière standard dans les dix minutes à une température et une charge déterminées. La température est généralement de 230 degrés Celsius, la charge est de 2160 grammes et la matrice standard est de 2,095 mm. Plus l'indice de fusion est élevé, meilleure est la fluidité du polymère fondu et plus faible en poids moléculaire.

Le processus de fonctionnement principal de l’essai est le suivant: d’abord, la matière première polymère à tester, c’est-à-dire le plastique, est placée dans un petit réservoir et un mince tube de 2,095 mm de diamètre et de 8 mm de long est connecté à la fin du réservoir. Ensuite, après chauffage à 230 degrés, pressez et calculez le poids du matériau extrudé en dix minutes, qui est l'indice de fluidité du plastique.

2 sommaire de base en polypropylène

Le polypropylène, ou PP, est un polymère thermoplastique typique. Il peut être divisé en trois types en fonction de la position du groupe méthyle: polypropylène isotactique, polypropylène aléatoire et polypropylène syndiotactique. Ses propriétés comprennent principalement les propriétés physiques, les propriétés mécaniques, les propriétés thermiques, la stabilité chimique, les propriétés électriques et la résistance aux intempéries. Les principales caractéristiques du polypropylène sont les suivantes:

Avantages: (1) La densité relative est faible, seulement entre 0,89 et 0,91, ce qui est l’une des variétés de plastique les plus légères.

(2) Bonnes propriétés mécaniques, forte résistance aux chocs et bonnes propriétés de traitement de moulage.

(3) La température d'utilisation peut atteindre 110 degrés Celsius et avoir une bonne résistance à la chaleur.

(4) Il possède une bonne isolation électrique et est difficile à réagir avec les produits chimiques et n'absorbe pas l'eau.

(5) Meilleure transparence, texture pure, non toxique et sans danger.

Inconvénients: (1) résistance au froid médiocre, susceptible aux effets de la lumière, de la chaleur et de l'oxygène.

(2) Il n'est pas facile de colorer et le point d'allumage est bas.

(3) faible ténacité.

3 Facteurs d'influence de l'indice de fusion du polypropylène

3.1 Facteurs influant sur l'indice de fusion du polypropylène

3.1.1 Explorer l'effet de l'hydrogène sur l'indice de fluidité à chaud du polypropylène

Sous l'action de Ziegler-Natta, le propylène engendre un phénomène de polymérisation conduisant à une terminaison de chaîne et à un transfert de chaîne dans le centre actif du polypropylène. Sur la base de la terminaison de chaîne idéale pour réaliser le transfert de chaîne, l'activité du catalyseur n'a pas été détruite et les caractéristiques de polymérisation du système catalytique d'origine n'ont pas changé. Il existe deux cas de terminaison de chaîne commune: le premier est que la terminaison de chaîne se produit sous l'action d'un terminateur de chaîne. Parmi eux, l'eau, le soufre, l'arsenic et d'autres substances apparentées pouvant provoquer la désactivation du catalyseur conduiront à la terminaison de la chaîne. La seconde est le transfert de β-H. Dans le processus de transfert de chaîne, le centre actif subit un transfert de monomère en direction d'alkylaluminium et d'oléfine. Dans ce processus, il est nécessaire d'ajouter de l'hydrogène approprié en tant qu'agent de transfert de chaîne pour obtenir un contrôle du poids moléculaire. l'objectif de.

3.1.2 L'indice de fusion du polypropylène est affecté par la méthode d'hydrogénation

Le mode d'hydrogénation comprend principalement deux types d'hydrogénation parallèle et d'hydrogénation distribuée.

Hydrogénation parallèle: l’hydrogène peut être dispersé de manière uniforme dans le récipient de polymérisation et l’effet de diffusion est meilleur, de sorte que le poids moléculaire dans le réacteur est très proche et le taux de distribution est étroit. En même temps, l'hydrogénation parallèle est difficile à saisir avec précision la quantité d'hydrogénation.

Hydrogénation de distribution: facile à utiliser, le processus est simple, il suffit d’ajouter une quantité appropriée d’hydrogène dans le réacteur. Cependant, l’addition d’hydrogène dans les deux derniers réacteurs par entraînement de la suspension influence facilement la quantité d’hydrogénation et l’effet de diffusion de l’hydrogène.

Selon l'analyse des résultats pratiques, il n'y a pas de différence dans les produits de l'indice de fusion entre l'hydrogénation parallèle et l'hydrogénation distribuée. La principale différence réside dans le problème de la distribution étroite du poids moléculaire.

3.1.3 L'indice de fusion du polypropylène est affecté par le degré de diffusion de l'hydrogène

Dans ce processus, les réactions de diffusion de l'hydrogène et d'hydrogénation sont obtenues par agitation et circulation de gaz. La vitesse d'agitation est plus rapide et l'effet de diffusion de l'hydrogène est meilleur. Cependant, dans les cas réels, le degré de dispersion de l'hydrogène est généralement amélioré par la circulation du gaz dans la plage autorisée du processus. En entrant dans la bouilloire, le gaz en circulation monte continuellement du fond de la bouilloire sous forme de bulles, augmentant ainsi la surface de contact de l'hydrogène et du propylène en phase liquide, augmentant l'uniformité de la diffusion, favorisant la réaction de transfert de chaîne et augmentant l'effet de l'évacuation de la chaleur, et bénéficiant élevé. La production de produits en polypropylène à indice de fusion réduit la fréquence fluctuante de l'indice de fusion et permet d'augmenter l'indice de fusion.

3.2 Explorer l’effet des matières premières sur l’indice de fusion du polypropylène

Dans ce processus, le dispositif utilise du propylène en tant que monomère de polymérisation, de l'hydrogène en tant qu'agent de transfert de chaîne et une quantité appropriée de Ziegler-Natta en tant que catalyseur facilitant la réaction de polymérisation. Les composants de base de la matière première propylène comprennent: la pureté du propylène, l'oxygène, le monoxyde de carbone, l'arsenic, le soufre total, les alcanes, l'eau, le dioxyde de carbone, etc., dans lesquels le monoxyde de carbone, le soufre, l'arsenic, l'oxygène, l'eau, les oléfines insaturées et l'eau et oxygène dans l'hydrogène. Il est possible d'inactiver et d'inactiver le centre actif du catalyseur. En particulier, le catalyseur à haute efficacité contient TiCl4, bien que le taux d’occupation soit faible, mais il a une influence sérieuse sur les traces d’impuretés dans le milieu réactionnel, qui sont faciles à provoquer un empoisonnement. Si le catalyseur est désactivé en raison d'un empoisonnement grave, il sera difficile pour le produit de polymérisation d'atteindre l'indice de fusion spécifié. En outre, un certain gaz inerte existe dans le propylène, bien qu’il n’affecte pas l’activité du catalyseur, mais si la teneur dépasse un certain intervalle, il occupera une grande surface de réaction et réduira la pression partielle d’hydrogène dans le réacteur. bouilloire, ce qui rend difficile le contrôle de l'indice de fusion.

On peut voir que la purification de l'hydrogène et du propylène contribuent à la stabilité de l'indice de fusion.

3.3 Explorer l'effet du catalyseur sur l'indice de fusion du polypropylène

Tableau 1 Relation entre différents types de catalyseurs et l'indice de fusion (même quantité d'hydrogénation)

D'après l'analyse du tableau 1, dans le cas d'une même quantité d'hydrogénation, des catalyseurs différents conduisent à des indices de fusion différents des produits. Strictement parlant, il existe des différences de sensibilité à l'hydrogène en raison de la manière dont le catalyseur est formulé et de la composition du catalyseur. Par conséquent, s'il est nécessaire de remplacer le catalyseur pendant le processus de production, la quantité d'hydrogénation doit être ajustée de sorte que l'indice de fusion soit maintenu dans une plage stable.

Lorsque l'indice de fusion du produit obtenu est bas, la différence entre l'indice de fusion et la quantité d'hydrogénation du premier produit de réaction n'est pas grande. Cependant, lorsque l'indice de fusion du produit produit est élevé, l'indice de fusion et la quantité d'hydrogénation du premier produit de réaction sont élevés. Il y a de grandes différences. Par conséquent, lors de la production de produits, différentes quantités d'hydrogénation doivent être sélectionnées en fonction des conditions spécifiques des produits et le catalyseur doit être utilisé de manière raisonnable.

4. Conclusion

Fondé sur une brève introduction de l'indice de fusion et du polypropylène, l'article explore les facteurs qui influent sur l'indice de fusion du polypropylène et utilise des expériences pertinentes pour analyser les données et tirer des conclusions pertinentes. Selon les recherches expérimentales précédentes, la quantité d'hydrogène et le type de catalyseur ont la plus grande influence sur l'indice de fusion du polypropylène au cours de la polymérisation. Dans le même temps, l'augmentation de la quantité d'hydrogénation augmentera l'indice de fusion du polypropylène. Le mélange efficace d’antioxydants avec des antioxydants et des poudres aura également une incidence sur le changement de l’indice de fusion du polypropylène. Les matières premières et les catalyseurs entraîneront des modifications de l'indice de fusion. Conclusions connexes

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