分析高熔體強度聚丙烯的開發(fā)及應用市場觀察

龔恒飛　翟杰斯　劉唯　王任遠

摘 要：本文重點研究和分析了國內(nèi)外高熔體強度聚丙烯的研發(fā)以及市場的應用狀況，針對高熔體強度聚丙烯的市場銷售以及未來的發(fā)展前景展開了展望，為高熔體強度聚丙烯的未來推廣以及使用提供出有力的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：聚丙烯;高熔體強度;市場分析

高熔體強度聚丙烯的研究和開發(fā)主要是為了解決傳統(tǒng)聚丙烯在拉升過程當中出現(xiàn)的熱成型、以及材料出現(xiàn)的吹塑性等固有加工缺陷問題。隨著我國高分子加工技術(shù)的不斷革新和升級，在高熔體強度聚丙烯材料的研發(fā)工作當中，通過使用pp改性材料來獲取相類似的HMSPP材料的高強度性能，因此在高熔體強度聚丙烯的材料研發(fā)工作中，需要對材料的性能進行有效的改良。截止到2018年為止，在世界范圍內(nèi)針對HMSPP樹脂材料的整體需求量達到了10.89萬t，在我國內(nèi)部對該材料的需求量排列世界第一，并且這也成為了高熔體強度聚丙烯材料最大的需求量國家。在我國汽車領(lǐng)域、泡沫食品包裝領(lǐng)域等都有著非常廣闊的發(fā)展前景。

1 高熔體強度聚丙烯的開發(fā)

因為高熔體強度聚丙烯材料具有良好的線性分子結(jié)構(gòu)，材料內(nèi)部基本上不存在質(zhì)化問題，常規(guī)的pp材料具有相對較低的熔體強度。當材料接近于熔點的情況下，材料內(nèi)部的線性排列pp分子會在加工過程當中出現(xiàn)自由移動，這種材料特性在加熱過程當中會具有良好的成型條件，同時在大部分的吹塑工作當中會提高整個窗口溫度，在上述的加工形式上基本上都依賴于人體的程度來維持整個聚乙烯產(chǎn)品的形狀，直到整個產(chǎn)品加工冷卻完成為止。在低熔體的強度方面也造成了整個方后工作的完整性程度不足，因此要想保證整個材料內(nèi)部的均衡性將會變得更加困難。

針對這個問題需要有效提高pp熔體的強度，最簡單的方式是向其中添加相應的材料，并且提高人體的整體粘稠程度，但是這種方式并不是完全有效，造成物理性能降低和透明度下降的問題仍然非常明顯。在上世紀80年代初，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部針對樹脂改性材料的技術(shù)展開了分析和探索，并且通過樹脂改性技術(shù)制造出了高熔體強度聚丙烯材料。其次，還可以通過聚合之后的化學改性技術(shù)來進行制化處理，通過使用烯烴和過氧化物的反應條件將短質(zhì)量直接連接到pp的分子骨架結(jié)構(gòu)當中，通過金屬催化劑的催化作用形成了對應的pp結(jié)構(gòu)體系。最后pp可以使用氧化物或者是有機物的反應模式，有效打開聚合物內(nèi)部的分子鏈，同時讓不同的分子鏈之間形成相應的化學鍵位，通過這種方式可以最大限度上降低熔融狀態(tài)下各個資料之間的流動性，同時還可以提高高熔體強度、聚丙烯的熱塑性以及整體的加工性能，這種加工處理方式會直接造成產(chǎn)品無法被直接回收和使用，聚合完成之后的材料通過電子輻射的方法，可以讓聚合物內(nèi)部相鄰質(zhì)量之間形成銜接，形成了更長的連接鏈，但是目前為止這種制取方式，在高熔體強度聚丙烯的開發(fā)當中并沒有得到廣泛的應用。

通過使用串聯(lián)多個反應器和特殊性金屬催化劑可以讓高熔體強度，聚丙烯當中的分子量發(fā)生改變，以此來獲取強度更高的聚丙烯材料，通過這種處理方式聚丙烯內(nèi)部的高分子量會出現(xiàn)一定的改變，并且也存在超長的質(zhì)量結(jié)構(gòu)，這些質(zhì)量結(jié)構(gòu)具有良好的加工特性，并且在常規(guī)的pp線性結(jié)構(gòu)當中有效引入質(zhì)量或者是長鏈，可以有效提高高熔體強度聚丙烯的性能。高熔體強度，聚丙烯材料的力學和熱力性能和pp之間并沒有明顯的差異，但是從另外一個方面來講，材料的強度提高會直接造成結(jié)晶度的降低，同時斷裂的伸長率提高會造成整個彎曲容量小幅度下降，溶體的整體流動速率和降低空間會表現(xiàn)非常明顯。因此，通常高熔體強度聚丙烯材料比傳統(tǒng)的pp材料的結(jié)晶程度更低分支度更高，但是對于一些熱成型發(fā)泡和吹塑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域當中溶體強度的提高，在關(guān)鍵加工當中所得到的性能改善也非常重要。

2 國內(nèi)外市場競爭情況及前景分析

高熔體強度聚丙烯材料工業(yè)化發(fā)展以來，在全球范圍內(nèi)對該材料的市場需求量正在不斷增大，其中主要是以發(fā)泡、吹塑以及熱成型等相關(guān)工作領(lǐng)域有著非常普遍的應用。當前在全球范圍內(nèi)的高熔體強度聚丙烯材料的總需求量已經(jīng)超過了20萬t，并且大型的生產(chǎn)廠家分布在全球范圍內(nèi)的各個國家。該材料在包裝領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域以及工業(yè)化領(lǐng)域當中，有著非常廣泛的應用，在未來的社會發(fā)展過程中所具有的需求潛力非常巨大。同時該材料已經(jīng)推出了全新的材料等級，有效適用于化學發(fā)泡劑和其他泡沫工藝等技術(shù)當中。盡管這種材料現(xiàn)階段還沒有被公開稱之為高熔體強度，但是在實際的應用過程當中具有更高的硬度以及更高的總體強度，在北歐一些化工生產(chǎn)領(lǐng)域當中相關(guān)研究工作人員，開發(fā)出了具有更長質(zhì)量結(jié)構(gòu)的高熔體強度聚丙烯材料，同時該項技術(shù)有效運用了高溫和自由基鍛煉，形成穩(wěn)定性更加良好的單體連接鏈，對整個聚丙烯的長鏈結(jié)構(gòu)來進行質(zhì)化處理，以此來有效提高高熔體強度聚丙烯的性能。

3 結(jié)束語

預計到2022年為止全球范圍內(nèi)針對高熔體強度聚丙烯材料的需求量將會超過17.2萬t，以每年9.5%的上漲率持續(xù)上漲，盡管我國是一個比較具有競爭力的材料生產(chǎn)市場，但是在未來的發(fā)展過程中，整個高熔體強度聚丙烯材料的國外應用市場將會越來越廣泛，對推動給我國化工產(chǎn)業(yè)以及社會經(jīng)濟的長遠穩(wěn)定發(fā)展都有著至關(guān)重要的意義。

參考文獻：

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