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高流动性共聚聚丙烯TJPP-2027的开发

作　者: 李世博
导　师: 姚芳莲；齐东升
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 高流动性抗冲共聚聚丙烯成核剂氢调法
分类号: TQ325.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本工作的主要目标是开发生产高流动性共聚聚丙烯注塑料TJPP-2027。该产品的生产提高了天津石化烯烃部聚丙烯生产中的专用料比例,增加产品的附加值,提高产品的技术含量,替代了进口,从而增强了企业的竞争力。在TJPP-2027的生产过程中,通过在环管反应器调整氢气的加入量提高产品的熔体流动速率,从而提高产品的流动性,同时调整优化了气相反应器乙烯/(乙烯+丙烯)比例、氢气/乙烯比例等项工艺参数,提高产品的冲击强度。并通过选择高性能的催化剂FT4S,解决了生产过程中遇到的粉料中细粉多、气相反应器压力高等技术问题,在中石化股份天津分公司烯烃部的Spheripol工艺单环管液相本体聚合加气相流化床共聚反应器聚丙烯装置上成功生产了高流动性抗冲共聚聚丙烯TJPP-2027。为了进一步提高TJPP-2027的综合性能,在造粒过程中添加了复合添加剂,在复合添加剂中加入了成核剂苯甲酸钠。文中对成核剂的选择及加入量进行了较为详细的讨论。通过DSC测量和PLM观察分析比较了成核剂对聚丙烯结晶温度和球晶大小的影响,通过物理性能测试研究了成核剂加入量对产品拉伸屈服强度、弯曲模量、冲击强度、熔体流动速率和热变形温度等物理性能的影响,确定了最优化的配比。TJPP-2027具有流动性好,刚性与韧性均衡,热变形温度高,结晶速率快,注塑周期短等特点,达到了国内同类产品水平,得到了广大用户的好评,满足了市场需求,为企业创造了良好的经济效益。

全文目录

中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章前言  6-7
第二章文献综述  7-26
  前言  7
  2.1 世界及我国聚丙烯需求和市场现状  7-11
    2.1.1 聚丙烯的需求  7-8
    2.1.2 聚丙烯树脂的市场及消费现状  8-10
    2.1.3 高流动性共聚聚丙烯注塑料的市场需求  10-11
  2.2 聚丙烯的主要生产工艺及催化剂发展  11-16
    2.2.1 聚丙烯生产工艺及进展  11-14
      2.2.1.1 聚丙烯生产工艺  11-12
      2.2.1.2 聚丙烯工艺最新进展  12-14
    2.2.2 聚丙烯催化剂的进展  14-16
  2.3 聚丙烯成核剂改性  16-20
    2.3.1 聚丙烯晶型及成核剂对聚丙烯结晶性能的影响  16-17
    2.3.2 成核剂的作用机理  17-18
    2.3.3 成核剂的种类及特点  18-20
  2.4 高流动性共聚PP 性能要求  20-21
    2.4.1 流动性要求  20
    2.4.2 力学性能要求  20-21
  2.5 TJPP-2027 技术要求  21
  2.6 国内外的主要高流动性共聚PP 产品  21-25
  2.7 本文选题意义及目的  25-26
第三章 TJPP-2027 的工业化生产  26-44
  3.1 装置流程介绍  26-28
  3.2 丙烯聚合反应机理  28
  3.3 生产路线的确定  28-29
  3.4 TJPP2027 工业化生产  29-39
    3.4.1 催化剂的选择  29-31
    3.4.2 环管反应器粉料熔体流动速率的控制  31-32
    3.4.3 环管反应器浆料密度的控制  32-33
    3.4.4 共聚物中乙烯含量的控制  33-35
    3.4.5 二甲苯可溶物特性粘数的控制  35-36
    3.4.6 气相反应器主要操作参数的控制  36-37
      3.4.6.1 气相反应器反应温度的控制  36-37
      3.4.6.2 气相反应器反应压力的控制  37
      3.4.6.3 气相反应器循环气量的控制  37
    3.4.7 工业化生产  37-39
  3.5 生产过程数据分析  39-42
  3.6 生产过程中的操作难点及解决  42-43
  3.7 结论  43-44
第四章 TJPP2027 的成核剂改性  44-54
  4.1 实验材料、设备及测试标准  44-45
    4.1.1 实验材料  44
    4.1.2 设备与仪器  44
    4.1.3 试样制备  44
    4.1.4 性能测试  44-45
  4.2 添加剂中成核剂的选择  45-47
    4.2.1 成核剂的选择  45-46
    4.2.2 成核剂粒径对成核作用的影响  46-47
  4.3 成核剂在配方中加入量的确定  47-52
    4.3.1 拉伸屈服强度与成核剂加入量的关系  47-48
    4.3.2 弯曲模量与成核剂加入量的关系  48-49
    4.3.3 熔体流动速率与成核剂加入量的关系  49
    4.3.4 Izod 冲击强度与成核剂加入量的关系  49-50
    4.3.5 结晶温度与成核剂加入量的关系  50-51
    4.3.6 熔融焓和熔融温度与成核剂加入量的关系  51
    4.3.7 成核剂对热变形温度的影响  51
    4.3.8 成核剂加入前后球晶的偏光观察  51-52
  4.4 结论  52-54
第五章 TJPP-2027 产品质量及与其他同类产品对比  54-57
  5.1 产品质量  54-55
  5.2 与其他同类产品对比及用户的反应  55-57
第六章结论  57-58
参考文献  58-60
致谢  60

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