第４３卷第６期
廣州化工
ｍａｒ．２０１５
２０１５年３月
抗衝聚丙烯的結構與效能
柴子斌（中國石化揚子石油化工****研究院，江蘇南京２１００４８）
捅要：用對ｍｆｒ相近的兩種市售抗衝聚丙烯結構與效能進行表徵，發現乙烯含量更低的進口產品常溫和低溫抗衝擊效能更佳。通過分析認為，乙烯鏈段在聚丙烯鏈上分布更加均勻，能生成更多的橡膠相，所以產品抗衝效能更好，
綜合性能更優。其中，國產料ｍｆｒ為乙烯質量分數為１１．３％，橡膠相含量為１９．７％，橡膠相中乙烯含量為３６．９％，常溫簡支梁衝擊強度為低溫簡支梁衝擊強度為６．５ ｋ／ｒｎ。進口料ｍｆｒ為乙烯質量分數為９．２％，橡膠相含量為２７．７％，橡膠相乙烯含量為２６．２％，常溫簡支梁衝擊強度為低溫簡支梁衝擊強度為
關鍵詞：聚丙烯；熔體流動速率；乙烯含量；橡膠相
中圖分類號：ｏ６３１文獻標誌碼：ｂ文章編號
近年來，國內在抗衝聚丙烯催化劑及生產工藝方面都取得了很大進步。但是在與國外產品競爭中，大多由於綜合性能不佳處於劣勢地位…。對聚丙烯結構與效能進行研究，有利於提
１．２結構與效能測試
１．２．１測試儀器
ｍｆｒ：使用德國熔指儀測試；
高產品綜合性能。熔體流動速率（ｍｆｒ）與乙烯含量對於抗衝聚
丙烯產品效能影響較大。一般認為ｍｆｒ越低，產品抗衝擊效能越好，但是ｍｆｒ過太低，對材料的加工與成型不利。隨著抗衝聚丙烯中乙烯含量的逐漸增加，產品的衝擊強度也增加，
乙烯含量：使用布魯克。一ｔ紅外光譜儀測試；
橡膠相含量及橡膠相乙烯含量：使用西班牙ｃｒｙｓｔ－ｅｘ儀器
測試；簡支梁衝擊試驗：使用義大利ｃｅａｓｔ公司生產的衝擊強度
拉伸強度、楊氏模量、彎曲強度、彎曲模量、熱變形溫度、洛試驗機測試；
氏硬度等逐漸降低 。 。工業生產上，對於熔體流動速率接近拉伸和彎曲試驗：
使用ｒｅｇｅｒ公司生產的ｒｇ一２０００—１０型的產品，通常以乙烯含量高低來評價其抗衝擊效能，通常乙烯萬能電子試驗機測試。含量高的產品抗衝擊能力更好。但有研究表明乙烯含量高的抗衝聚丙烯抗衝擊效能不一定就由於乙烯含量低的材料，其抗衝
１．２．２測試方法與引數
ｍｆｒ測試：溫度２３０℃，負載２．１６ ｋｇ，按
效能還取決於乙烯在聚合物鏈的分布狀態。本工作對熔體方法進行。流動速率相近的兩種市售抗衝聚丙烯產品結構與效能進行表紅外光譜測試乙烯含量：
解析度４ ｃｍ～，掃瞄次數為１６徵，研究了乙烯含量、橡膠相含量、乙烯鏈段在橡膠相中分布次。粉末壓片儀使用天津市科器高新技術公司７６９ｙｐ一２４ｂ，使對抗衝聚丙烯效能的影響。用引數
１實驗部分
１．１樣品**
市售高熔指嵌段共聚聚丙烯，主要用於汽車內飾料。
乙烯含量及橡膠相含量測試：溶解溶劑：１００ ｍｌ；高溫：
１５０℃；低溫：３５℃；頂部溫度：１５０℃；紅外探測器溫度：
１５０℃；公升溫速率：２０￣／ｍｉｎ；降溫速率２０￣ｃ／ｍｉｎ；取樣體積：２．５ ｍｌ；溶劑清洗體積：２０ｍｌ；清洗溫度：１６０ ｏｃ；樣用
量力學效能測試：測彎曲模量及抗衝效能的樣條按國標
第４３卷第６期柴子斌：抗衝聚丙烯的結構號效能１１５
和製樣。簡支梁衝擊試驗用雖然較低，但具有更加優異的常溫、低溫抗衝擊效能，其常溫
２ ｊ的衝擊錘，衝擊速度為２．９ ｍ／ｓ。彎曲效能按ｇｂ／ｔ９３４１—簡支梁衝擊強度較國產料高３６．６％，低溫簡支梁衝擊強度較國
產料高１５．４％，結果如表２所示。總體而言，進口料韌性較２００８測試。拉伸效能測試按進行。
好，同時能保持較好的剛性，綜合性能更加優越。為了找到進
２結果與討論口料衝擊效能更加優異的原因，我們對上述兩抗衝聚丙烯產品
２．１基本指標
工業裝置上對抗衝聚丙烯產品質量的控制，主要通過控制聚合過程中產品的ｍｆｒ和乙烯含量來實現。ｍｆｒ公升高，聚丙烯鏈均分子量減小，屈服拉伸強度公升高，衝擊強度下降；當
可溶物進行進一步表徵。
２．３可溶物及可溶物乙烯含量
抗衝共聚聚丙烯的抗衝擊韌性由聚丙烯基體和乙丙橡膠相的含量和各組分的分子量、橡膠相在聚丙烯基體中的分散、尺寸和尺寸分布，橡膠相與聚丙烯基體間的介面相容以及剪下等多種因素決定。其中乙丙橡膠的組成和鏈結構直接影響其增韌
ｍｆｒ降低時，聚丙烯的斷裂伸長率增大，衝擊強度下降增加。因此，在生產中應控制好ｍｆｒ的分布，從而提高聚丙烯的質
量和加工效能。催化劑的效能、工藝過程引數、原料配比、操
作的氫調手斷等都是影響ｍｆｒ的主要因素。
抗衝共聚聚丙烯是均聚聚丙烯和二聚物的原位共混物，其
中均聚聚丙烯呈多空球狀，表面有許多孔隙，二聚物在這些孔
隙中生成。二聚物主要是由乙丙嵌段共聚聚丙烯和乙丙無規共
聚聚丙烯。二聚物的含量直接影響抗衝共聚聚丙烯的衝擊強
度，其含量由鍵合乙烯量決定，鍵合乙烯含量增加，一方面可以增加產品的韌性，同時也會降低產品的剛性，這就必須要根
據產品效能要求尋找乙個平衡點，在生產抗衝共聚聚丙烯時鍵合乙烯量是通過調整乙烯與均聚物進料比的設定值來控制的。如表１所示，兩種抗衝聚丙烯產品ｍｆｒ非常接近，國產料中乙烯含量較進口產品高１８．６％。
表１產品ｍｆｒ、乙烯含量
２．２力學效能
表２產品力學效能對照
ｍｆｒ及乙烯含量對抗衝聚丙烯產品的效能影響較大。對於
ｍｆｒ接近的抗衝聚丙烯產品，工業上通常用乙烯含量來評價其抗衝擊效能，一般認為乙烯含量高的產品抗衝效能較好。對上述兩種產品進行力學效能測試，通過對比發現乙烯含量進口料
效能的發揮。
利用ｃｒｙｓｔ—ｅｘ對上述兩種抗衝聚丙烯進行分析，發現進口
料雖然乙烯含量較低，但二甲苯可溶物（橡膠相）含量卻更高。
與國產料相比，進口料的總乙烯含量低１８．６％，但可溶物含量
較國產料高２８．９％。這表明進口料中乙烯鏈段分布更為均衡，
能更多地生成橡膠相，橡膠相的分布更加均勻，這有利於獲得
剛韌性能更加平衡的抗衝聚丙烯產品。
表３產品橡膠相含量及橡膠相中乙烯含量
３結論（１）與國產料相比，進口料乙烯含量低１８．６％，可溶物乙
烯含量低２９％，但可溶物含量高２８．９％，常溫衝擊強度高
３６．６％，低溫衝擊強度高１５．４％。進口料乙烯在聚丙烯鏈段中的分布更加均衡，能更多地形成橡膠相，從而使產品抗衝效能更好、綜合性能更優。
（２）在開發或者優化抗衝聚丙烯產品時，考慮乙烯含量高
低的同時還需要綜合考慮到橡膠相含量，橡膠相的分布對產品效能的影響。不僅可以從提高乙烯含量角度優化抗衝聚丙烯產品效能，還可以從提高橡膠相含量，均勻橡膠相分布的角度出發得到綜合性能更優的產品。
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８：７—１７．
聚丙烯的結構效能和應用
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