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含液相氣相組合式,液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來的新工藝。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問世的。
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溶劑法(又稱漿液法或泥漿法、淤漿法)是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝,但由于有脫灰和溶劑回收工序,流程長,較復(fù)雜等缺點(diǎn),隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步,從八十年代起,溶劑法已趨于停滯狀態(tài),逐漸為液相本體法所取代。 [10]
工藝特點(diǎn):(1)丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中(如己烷中),在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合,聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中,采用釜式攪拌反應(yīng)器;(2)有脫灰和溶劑回收工序,流程長,較復(fù)雜,裝置投資大,能耗高。但生產(chǎn)易控制,產(chǎn)品質(zhì)量好;(3)以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。
采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù),采用齊格勒-納塔催化劑,可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時(shí)又具有高結(jié)晶度、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域,不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用。這兩個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂,擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍。 [10]
工藝特點(diǎn):(1)系統(tǒng)不引入溶劑,丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合;(2)流程簡短,設(shè)備少、生產(chǎn)安全,生產(chǎn)成本低;(3)聚合反應(yīng)器有流化床、立式攪拌床及臥式攪拌床。
在PP成型過程中,將硅酸鹽、碳酸鈣、二氧化硅、纖維素、玻璃纖維等填料填充于聚合物中,達(dá)到PP耐熱性提高、成本降低、剛性提高、成型收縮率降低等,但PP沖擊強(qiáng)度、伸長率也會(huì)隨之降低。玻璃纖維作為一種性能的無機(jī)非金屬晶須,價(jià)格低、絕緣好、耐熱強(qiáng)、抗腐好,機(jī)械強(qiáng)度高,應(yīng)用比較普遍,經(jīng)玻璃纖維填充改性的PP性能得到明顯的改善,但是玻纖添加量達(dá)到30%左右時(shí),材料的機(jī)械性能才能有明顯的提高;添加量過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致部分玻璃纖維得不到充分浸漬,使聚合物基體與玻璃纖維界面的結(jié)合性能變差,導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度下降,并且隨著玻璃纖維添加量的增加復(fù)合材料的流動(dòng)性能降低,導(dǎo)致PP成型加工工藝性能困難。
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