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德州实华化工有限公司 山东省德州市 253000
摘要：采用核磁共振(NMR)、差示扫描量热法(DSC)、凝胶渗透色谱(GPC)等分析技术对5种无规共聚聚丙烯(PPR)管材树脂的结构和性能进行研究。结果表明,PPR管材树脂T4401熔体流动速率为0.5 g/10min,具有优异的加工流动性和刚韧平衡性；结晶速率快,晶体规整性好；具备典型的无规共聚物序列结构；其结构特征和管材制品性能与某进口料C的相当。
关键词：聚丙烯；专用树脂；结构；性能
前言：
聚丙烯的专用树脂（PP），它具备优良的加工性、化学的稳定新型及物理的机械性等，用途较为广泛，属于一种通用的塑料。本文主要针对聚丙烯的专用树脂结构及性能进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
一、试验操作
1.1 试验材料
PP：由中国石油的天然气公司所生产聚丙烯的专用树脂；进口产品A：由大韩油的化工业会社所生产；进口产品B：由三星道达尔的株式会社所生产；进口产品C：由兰州的石化公司所生产。工业的催化剂为主催化剂；三乙基铝为辅助催化剂，纯度为w≥92%。
1.2 试验设备与仪器
由北京市英特塑料的机械总厂制造GH－10DY型号的高速混合装置，德国制造ZSE－34型号同向旋转的双螺杆式挤出装置、广西柳州的塑料机械厂所制造UN-100型号注塑机、美国制造nstron－3365型号万能材料的试验装置、美国制造TO－92T型号摆锤冲击装置、承德市的金建仪器检测公司制造XRW－300型号维卡热的变形测定装置、德国制造D8 ADVANCE型号X衍射装置、美国制造GPCV2000 型号高温凝胶的色谱装置、美国制造DSC Q2000型号差示扫描的量热装置。
1.3 中试的聚合装置与流程
聚丙烯的中试装置选用SpheripolⅡ的工艺技术，其原料单体主要经预聚合设备、1与2环管反应装置、脱氢塔、高压式闪蒸器、干燥器等处理后，获取聚合产品。
二、试验结果及讨论
2.1 PP中试的聚合试验
运用Z－N工业催化剂，选用三乙基铝为辅助催化剂，开展PP中试的聚合试验满测试PP中试的产品性能。得出以下数据：试样1：弯曲模量为1920MPa、拉伸屈服的强度为40.4MPa、悬臂梁的冲击强度（缺口）为3.4kJ?m－2、热变形的温度为123℃；试样2：弯曲模量为1992MPa、拉伸屈服的强度为40.7MPa、悬臂梁的冲击强度（缺口）为3.1kJ?m－2、热变形的温度为121℃。从中即可了解到，PP中试的产品试样，其热变形的温度＞120℃、悬臂梁的冲击强度（缺口）＞3.0kJ?m－2、弯曲模量＞1800MPa、拉伸屈服实际强度＞40MPa。
2.2 PP工业品的试验
? 2.2.1 相对分子的质量分布
相对分子的质量与实际分布情况，往往影响着材料加工性能、机械化性能及实际使用性能。
运用凝胶的渗透色谱进行测试可得出该4种聚丙烯的产品相对分子的质量与实际分布情况，PP：分子量的分布系数8.8D、数均的分子量2.8Mn/104、重均的分子量23.5Mn/104；进口产品A：分子量的分布系数4.4D、数均的分子量4.8Mn/104、重均的分子量20.3Mn/104；进口产品B：分子量的分布系数5.1D、数均的分子量5.7Mn/104、重均的分子量28.0Mn/104；进口产品C：分子量的分布系数4.4D、数均的分子量4.5Mn/104、重均的分子量18.9Mn/104。从中即可了解到，PP相对分子的质量比较接近于其余三种的进口产品，但相对分子的质量分布差异明显。PP相对分子的质量分布实际系数为8.8，其余三种的进口产品，其相对分子的质量分布实际系数均＜6，可能是因该4种聚丙烯的产品使用催化剂的体系与聚合工艺存在着差异性所致。结合既往研究文献可了解到，相对分子较高质量的聚丙烯冲击强度＞相对分子较低质量的聚丙烯冲击强度。通过以上分析论述能够了解到，PP、进口产品A、进口产品B，其相对重均的分子质量均＞20万，进口产品C相对分子的质量偏低，PP、进口产品A、进口产品B三者均有着较高冲击性能，可证明了相对分子高质量试样冲击强度较大。
2.2.2 分析热性能
把成核剂引入至聚丙烯的体现当中，可对结晶过程及形态起到改善作用，体系耐热性能够得以提升，注塑成型的周期得以缩短。结合聚丙烯结晶基本原理，将聚丙烯结晶度提升，聚丙烯耐热的温度也会逐渐提升。PP4种产品耐热性能的分析数据如下：PP：结晶温度120.4℃、熔融温度166.4℃、热变形的温度122.5℃、结晶度58%；进口产品A：结晶温度128.5℃、熔融温度167.9℃、热变形的温度123.8℃、结晶度62%；进口产品B：结晶温度118.8℃、熔融温度165.8℃、热变形的温度121.0℃、结晶度58%；进口产品C：结晶温度116.5℃、熔融温度164.3℃、热变形的温度120.2℃、结晶度52%。从以上分析数据中即可了解到，相比进口产品B、C，PP与进口产品A结晶温度、熔融温度、热变形的温度、结晶度均相对较高。故而，PP热性能各项指标均可达同类的进口产品基本标准，比同类产品进口产品B、C热性能各项指标均占据较大优势。
2.2.3 分析力学性能
PP4种产品力学性能的数据如下：PP：悬臂梁的冲击强度（缺口）为3.62kJ?m－2、拉伸屈服的强度为39.98MPa、弯曲模量为1868.28MPa；进口产品A：悬臂梁的冲击强度（缺口）为2.24kJ?m－2、拉伸屈服的强度为35.10MPa、弯曲模量为1704.72MPa。从中即可了解到，PP及进口产品A拉伸屈服的强度、弯曲模量均相对较高，拉伸屈服的强度＞39MPa、弯曲模量＞1800MPa。PP悬臂梁的冲击强度＞进口产品A，参数值已超3.5kJ?m－2。故而，PP弯曲性能比较接近于同类的进口产品，悬臂梁的冲击强度、拉伸屈服的强度明显高于同类的进口产品，这就证明了PP力学性能较为良好，可超国内的同类产品基本水平。
三、对无规共聚聚乙烯树脂的流动行为的影响分析
在工业生产当中，市场上所销售的树脂如果在熔融状态下，或者是经过一定挤出压力下就会被加工成一种成型很好的产品，同时这些树脂的生产效率、生产速度非常高，也就是这些优点更加体现其加工的性能。大多数的聚合物都是在熔融状态下完成成型加工的工作，比如说线形热塑性的塑料加工，对其进行挤出、中空吹塑、注塑、纤维纺丝等加工，我们完全可以利用热塑性塑料在一定温度下的流动性强的优点进行生产，得到广泛的应用和推广。
结束语：
通过文章对无规共聚聚乙烯树脂的结构和相关性能的分析，我们知道无规共聚聚乙烯树脂的应用范围比较广，在各个领域都有涉及，那么我们更应该对此进行科学的研究和创新，来解决如今我们资源紧缺的问题，使其得到充分、重复的使用价值。
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