高等規(guī)聚丙烯/高等規(guī)聚丁烯-1釜內(nèi)合金的合成及結(jié)構(gòu)與性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-04 13:52
高等規(guī)聚丁烯-1(iPB)具有良好的耐熱蠕變性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性和耐磨損性能等,是發(fā)展冷熱水管道的理想材料。但由于iPB室溫下晶型轉(zhuǎn)變速率緩慢,這給聚丁烯-1的成型和加工帶來(lái)了困難,另外,聚丁烯-1的低彎曲強(qiáng)度和模量也限制了它的應(yīng)用。本論文旨在保持iPB良好的性能基礎(chǔ)上,通過(guò)反應(yīng)器顆粒技術(shù)引入高等規(guī)聚丙烯(iPP)組分,iPP組分不僅能有效地加快iPB的晶型轉(zhuǎn)變速率,提高材料的模量,而且高韌性的iPB也能改善iPP的低溫脆性。本論文采用兩段聚合法在反應(yīng)釜內(nèi)直接生成iPP/iPB合金。一段聚合:丙烯單體通過(guò)淤漿聚合制備高等規(guī)聚丙烯顆粒;二段聚合:向聚合體系中引入丁烯-1單體,以一段聚合得到的活性聚丙烯顆粒作為微型反應(yīng)器引發(fā)丁烯-1本體聚合,從而制備iPP/iPB釜內(nèi)合金。采用索氏抽提分級(jí)法將iPP/iPB釜內(nèi)合金分成三種級(jí)分,采用DSC、FTIR、 13C-NMR等對(duì)各級(jí)分進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)合金主要由高等規(guī)聚丁烯-1、高等規(guī)聚丙烯組成,同時(shí)含有少量的丙烯-丁烯-1嵌段共聚物及無(wú)定型聚合物(無(wú)規(guī)聚丙烯和無(wú)規(guī)聚丁烯-1),提出了合金各組分的聚合形成機(jī)理。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察了催化劑、iPP、...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 聚丙烯和聚丁烯-1簡(jiǎn)述
1.2.1 聚丙烯
1.2.2 聚丁烯-1
1.3 催化劑體系的發(fā)展
1.3.1 烯烴聚合催化劑體系的發(fā)展
1.3.2 聚烯烴合金催化劑體系的發(fā)展
1.4 聚烯烴合金聚合工藝技術(shù)的進(jìn)展
1.4.1 基于傳統(tǒng)Ziegler-Natta催化劑體系
1.4.1.1 Spheripol工藝
1.4.1.2 Catalloy工藝
1.4.2 基于復(fù)合催化劑體系和多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器
1.4.2.1 多催化劑反應(yīng)器顆粒技術(shù)(MRGT)
1.4.2.2 Hivalloy工藝
1.4.3 基于復(fù)合催化劑體系和多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器
1.4.3.1 Spherizone工藝
1.4.3.2 序貫聚合工藝
1.5 聚烯烴合金的結(jié)構(gòu)與形態(tài)
1.5.1 聚烯烴合金的結(jié)構(gòu)表征
1.5.1.1 溶劑萃取分級(jí)法
1.5.1.2 溫度梯度萃取分級(jí)法
1.5.1.3 升溫淋洗分級(jí)法
1.5.1.4 等溫?zé)岱旨?jí)
1.5.1.5 逐步結(jié)晶分級(jí)法
1.5.1.6 小結(jié)
1.5.2 聚烯烴合金的形態(tài)表征及粒子增長(zhǎng)機(jī)理研究
1.6 聚烯烴合金的性能與用途
1.6.1 聚丙烯/橡膠彈性體合金
1.6.2 聚丙烯/聚乙烯合金
1.6.3 聚丙烯/聚丁烯-1合金
1.7 本課題研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 iPP/iPB釜內(nèi)合金的合成與結(jié)構(gòu)表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 聚合反應(yīng)裝置
2.2.3 聚合反應(yīng)
2.2.4 分級(jí)方法
2.2.5 測(cè)試表征
2.2.5.1 紅外光譜測(cè)試
2.2.5.2 DSC測(cè)試
2.2.5.3 ~(13)C-NMR測(cè)試
2.2.5.4 熔體流動(dòng)速率的測(cè)定
2.2.5.5 GPC測(cè)試
2.2.5.6 粘均分子量的測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 iPP/iPB合金的合成
2.3.2 iPP/iPB釜內(nèi)合金的分級(jí)與級(jí)分組成表征
2.3.2.1 乙醚可溶物(A級(jí)分)
2.3.2.2 正庚烷可溶物(B級(jí)分)
2.3.2.3 正庚烷不溶物(C級(jí)分)
2.3.3 iPP/iPB釜內(nèi)合金中各種組分的形成機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第三章 iPP/iPB釜內(nèi)合金的顆粒形態(tài)表征及顆粒生長(zhǎng)機(jī)理的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 測(cè)試表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑的顆粒形態(tài)
3.3.2 iPP的顆粒形態(tài)
3.3.3 iPB的顆粒形態(tài)
3.3.4 iPP/iPB釜內(nèi)合金的顆粒形態(tài)
3.3.5 iPP/iPB釜內(nèi)合金的顆粒增長(zhǎng)機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第四章 iPP/iPB釜內(nèi)合金的物理力學(xué)性能的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 測(cè)試表征
4.2.2.1 熱性能的測(cè)試
4.2.2.2 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
4.2.2.3 力學(xué)性能測(cè)試
4.2.2.4 晶型轉(zhuǎn)變的測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 iPP/iPB釜內(nèi)合金的熱性能的研究
4.3.2 iPP/iPB釜內(nèi)合金的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究
4.3.3 iPP/iPB釜內(nèi)合金和機(jī)械共混物的力學(xué)性能對(duì)比
4.3.3.1 拉伸性能
4.3.3.2 彎曲性能
4.3.3.3 沖擊性能
4.3.3.4 維卡軟化點(diǎn)和硬度
4.3.4 iPP/iPB釜內(nèi)合金的晶型轉(zhuǎn)變的研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]炭黑對(duì)PB-1/PP合金熔融和結(jié)晶行為的影響[J]. 張明明,陳爽晴,李寧,薛美玲. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2014(03)
[2]PB-1/PP共混合金的結(jié)晶形態(tài)與動(dòng)態(tài)流變性[J]. 曾威,張美秋,陳素蘭. 天津科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF SPHERICAL PP/PB ALLOYS WITH MgCl2-SUPPORTED ZIEGLER-NATTA CATALYST[J]. 賀愛(ài)華. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(05)
[4]熱處理對(duì)PB-1/PP共混體系性能的影響[J]. 李樹(shù)材,胡漢林,張美秋,李淼. 塑料科技. 2011(09)
[5]抗沖共聚聚丙烯結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 盧曉英,義建軍. 高分子通報(bào). 2010(08)
[6]i-PB/PP共混體系力學(xué)性能和結(jié)晶性能的研究[J]. 黃佃平,江云濤,胡紅旗,姚薇,黃寶琛. 塑料. 2008(02)
[7]結(jié)晶分級(jí)技術(shù)在支化聚乙烯研究中的應(yīng)用[J]. 宋士杰,馮嘉春,武培怡,楊玉良,喬金梁. 高分子通報(bào). 2008(03)
[8]聚丙烯合金技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 杜威,姜濤,寧英男. 石油化工. 2008(02)
[9]聚丙烯釜內(nèi)合金技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 胡徐騰,李振宇,牛慧,董金勇. 石油化工. 2006(05)
[10]聚乙烯/聚丙烴反應(yīng)器合金的制備[J]. 張艷中,李小年,蔣爭(zhēng)光,馬培良. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]高性能聚烯烴的微結(jié)構(gòu)研究[D]. 佟翠艷.東北師范大學(xué) 2008
[2]聚乙烯/聚丙烯反應(yīng)器合金及其接枝共聚物的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 張艷中.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器丙烯聚合與模擬分析[D]. 吳鋼良.浙江大學(xué) 2011
[2]PP/EPR反應(yīng)釜合金的形態(tài)及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)[D]. 李英.浙江大學(xué) 2010
[3]多段序貫聚合法調(diào)控PP/EPR反應(yīng)器合金的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 王曉峰.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3669659
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 聚丙烯和聚丁烯-1簡(jiǎn)述
1.2.1 聚丙烯
1.2.2 聚丁烯-1
1.3 催化劑體系的發(fā)展
1.3.1 烯烴聚合催化劑體系的發(fā)展
1.3.2 聚烯烴合金催化劑體系的發(fā)展
1.4 聚烯烴合金聚合工藝技術(shù)的進(jìn)展
1.4.1 基于傳統(tǒng)Ziegler-Natta催化劑體系
1.4.1.1 Spheripol工藝
1.4.1.2 Catalloy工藝
1.4.2 基于復(fù)合催化劑體系和多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器
1.4.2.1 多催化劑反應(yīng)器顆粒技術(shù)(MRGT)
1.4.2.2 Hivalloy工藝
1.4.3 基于復(fù)合催化劑體系和多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器
1.4.3.1 Spherizone工藝
1.4.3.2 序貫聚合工藝
1.5 聚烯烴合金的結(jié)構(gòu)與形態(tài)
1.5.1 聚烯烴合金的結(jié)構(gòu)表征
1.5.1.1 溶劑萃取分級(jí)法
1.5.1.2 溫度梯度萃取分級(jí)法
1.5.1.3 升溫淋洗分級(jí)法
1.5.1.4 等溫?zé)岱旨?jí)
1.5.1.5 逐步結(jié)晶分級(jí)法
1.5.1.6 小結(jié)
1.5.2 聚烯烴合金的形態(tài)表征及粒子增長(zhǎng)機(jī)理研究
1.6 聚烯烴合金的性能與用途
1.6.1 聚丙烯/橡膠彈性體合金
1.6.2 聚丙烯/聚乙烯合金
1.6.3 聚丙烯/聚丁烯-1合金
1.7 本課題研究意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 iPP/iPB釜內(nèi)合金的合成與結(jié)構(gòu)表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 聚合反應(yīng)裝置
2.2.3 聚合反應(yīng)
2.2.4 分級(jí)方法
2.2.5 測(cè)試表征
2.2.5.1 紅外光譜測(cè)試
2.2.5.2 DSC測(cè)試
2.2.5.3 ~(13)C-NMR測(cè)試
2.2.5.4 熔體流動(dòng)速率的測(cè)定
2.2.5.5 GPC測(cè)試
2.2.5.6 粘均分子量的測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 iPP/iPB合金的合成
2.3.2 iPP/iPB釜內(nèi)合金的分級(jí)與級(jí)分組成表征
2.3.2.1 乙醚可溶物(A級(jí)分)
2.3.2.2 正庚烷可溶物(B級(jí)分)
2.3.2.3 正庚烷不溶物(C級(jí)分)
2.3.3 iPP/iPB釜內(nèi)合金中各種組分的形成機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第三章 iPP/iPB釜內(nèi)合金的顆粒形態(tài)表征及顆粒生長(zhǎng)機(jī)理的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 測(cè)試表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑的顆粒形態(tài)
3.3.2 iPP的顆粒形態(tài)
3.3.3 iPB的顆粒形態(tài)
3.3.4 iPP/iPB釜內(nèi)合金的顆粒形態(tài)
3.3.5 iPP/iPB釜內(nèi)合金的顆粒增長(zhǎng)機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第四章 iPP/iPB釜內(nèi)合金的物理力學(xué)性能的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.2.2 測(cè)試表征
4.2.2.1 熱性能的測(cè)試
4.2.2.2 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
4.2.2.3 力學(xué)性能測(cè)試
4.2.2.4 晶型轉(zhuǎn)變的測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 iPP/iPB釜內(nèi)合金的熱性能的研究
4.3.2 iPP/iPB釜內(nèi)合金的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究
4.3.3 iPP/iPB釜內(nèi)合金和機(jī)械共混物的力學(xué)性能對(duì)比
4.3.3.1 拉伸性能
4.3.3.2 彎曲性能
4.3.3.3 沖擊性能
4.3.3.4 維卡軟化點(diǎn)和硬度
4.3.4 iPP/iPB釜內(nèi)合金的晶型轉(zhuǎn)變的研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]炭黑對(duì)PB-1/PP合金熔融和結(jié)晶行為的影響[J]. 張明明,陳爽晴,李寧,薛美玲. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2014(03)
[2]PB-1/PP共混合金的結(jié)晶形態(tài)與動(dòng)態(tài)流變性[J]. 曾威,張美秋,陳素蘭. 天津科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF SPHERICAL PP/PB ALLOYS WITH MgCl2-SUPPORTED ZIEGLER-NATTA CATALYST[J]. 賀愛(ài)華. Chinese Journal of Polymer Science. 2012(05)
[4]熱處理對(duì)PB-1/PP共混體系性能的影響[J]. 李樹(shù)材,胡漢林,張美秋,李淼. 塑料科技. 2011(09)
[5]抗沖共聚聚丙烯結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 盧曉英,義建軍. 高分子通報(bào). 2010(08)
[6]i-PB/PP共混體系力學(xué)性能和結(jié)晶性能的研究[J]. 黃佃平,江云濤,胡紅旗,姚薇,黃寶琛. 塑料. 2008(02)
[7]結(jié)晶分級(jí)技術(shù)在支化聚乙烯研究中的應(yīng)用[J]. 宋士杰,馮嘉春,武培怡,楊玉良,喬金梁. 高分子通報(bào). 2008(03)
[8]聚丙烯合金技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 杜威,姜濤,寧英男. 石油化工. 2008(02)
[9]聚丙烯釜內(nèi)合金技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 胡徐騰,李振宇,牛慧,董金勇. 石油化工. 2006(05)
[10]聚乙烯/聚丙烴反應(yīng)器合金的制備[J]. 張艷中,李小年,蔣爭(zhēng)光,馬培良. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]高性能聚烯烴的微結(jié)構(gòu)研究[D]. 佟翠艷.東北師范大學(xué) 2008
[2]聚乙烯/聚丙烯反應(yīng)器合金及其接枝共聚物的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 張艷中.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器丙烯聚合與模擬分析[D]. 吳鋼良.浙江大學(xué) 2011
[2]PP/EPR反應(yīng)釜合金的形態(tài)及結(jié)晶動(dòng)力學(xué)[D]. 李英.浙江大學(xué) 2010
[3]多段序貫聚合法調(diào)控PP/EPR反應(yīng)器合金的結(jié)構(gòu)與性能[D]. 王曉峰.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3669659
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