聚丙烯在生產數量迅速發展的同時,也在性能上不斷出新,使其應用的廣度和深度不斷變化,近年來或者通過在聚合反應時加以改進,或者在聚合后造粒時采取措施,有一些更具獨特性能的聚丙烯新的品種問世,如透明聚丙烯、高熔體強度聚丙烯等。
透明改性
PP的結晶是造成不透明的主要原因,利用急冷凍結PP的結晶趨向,可以得到透明的薄膜,但有一定壁厚的制品,因熱傳導需要時間,芯層不可能迅速被冷卻凍結,因此對于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度,必須從PP的結晶規律和影響因素入手。
經一定技術手段得到的改性PP,可具有優良的透明性和表面光澤度,甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC、PS等)相媲美。透明PP更為優越的是熱變形溫度高,一般可高于110℃,有的甚至可達135℃,而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優勢明顯,近年來在全球都得以迅速發展,應用領域從家庭日用品到醫療器械,從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用),都在大量使用。
PP的透明性提高可通過以下三種途徑: (1)采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP; (2)通過無規共聚得到透明性PP; (3)在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性。
國外發展態勢
據日本理化株式會社介紹,日本7%的PP為透明PP,透明PP的產量在400kt/a以上。日本透明PP市場以微波爐炊具及家具兩方面的消耗量最大。日本出光化學公司制造出與PVC具有同樣透明性和光澤性的透明PP,現在可以廣泛替代普通透明PVC制作文具、筆記本一類的包裝物,價格只相當于PVC的20%-30%,1999年出售了1200 t透明PP。
韓國LG Caitex公司將透明PP作為PET的替代品推向市場,應用于水瓶、洗滌劑瓶、個人護理品的包裝等方面。Fina公司市場部聲稱,他們的透明PP新產品將打人具有300kt/a市場容量的PS食品包裝。 德國BASF公司的PP無規共聚物Novolen3248 TC,具有高流動性(熔體流動速率為48g/l0min)、低翹曲性,透明度達90%,霧度10%,適用于薄壁包裝與日用品。Solvay公司研制的PP無規共聚物EltexPKLl76,含有乙烯和透明劑,主要用于制造單層透明瓶和擠壓片材,片材可熱壓成型各種容器及裝飾品。其產品具有玻璃般的光澤、很好的化學穩定性、耐環境應力開裂性和沖擊強度。
德國Schneioler公司和Klein公司用透明聚丙烯替代PVC用于透明硬包裝。 美國Amoco公司用透明改性劑生產的聚丙烯樹脂經注、拉、吹工藝加工而成的水瓶可替代聚酯水瓶。 Montell Polyolefins公司最近推出了α烯烴改性PP樹脂,牌號分別為273RCXP和276RCXP,主要用于注塑成型。兩種牌號的樹脂都沒有添加成核劑和透明助劑,其中273RCXP樹脂的熔體速率為14g/10min,表現出低的氣味性以及好的耐應力發白性能。該樹脂的透光性能相當于最好的PP無規共聚物,具有較高的光澤度,可制作成母粒形狀用于生產固體或類似于用尼龍做成的半透明色母粒。276RCXP樹脂的熔體流動速率為16g/l0min,透光性和光澤度稍差些,但該樹脂卻展示出極佳的低溫沖擊性能,在低溫下儲藏后能經反復加熱且耐沖擊,可制作放于微波爐中的容器。品級為721RCW的樹脂,熔體指數為l0g/l0min,主要用于擠吹成型或澆鑄成型,樹脂具有極佳的透明度、光澤度和低的霧度、寬的熱粘著區域以及118~120℃的封合溫度。該樹脂用于單層薄膜或在共擠塑結構中的粘接層。
日本Idemitsu Petrochemical有限公司采用加工技術于1985年研制開發出透明PP片材。該技術是使PP樹脂在熔融狀態下擠出后,通過快速冷卻結晶、改進熱處理技術以及Idemitsu公司的結晶控制技術和高溫表面處理技術來大大提高PP片材的透明度。該技術已獲得發明專利。
隨著透明PP的開發和不斷改進,市場需求量在快速上升,據悉,世界2001年市場容量總計達1500~1600kt/a,預計2005年市場需求量可達2000-2500kt/a。
國內發展態勢
國內透明PP的研制及其開發應用較為滯后,但發展卻非常迅速。據初步調研,目前國內透明PP已廣泛應用于薄膜、片材、塑杯、微波爐及其他的注塑制品等方面。使用透明PP的廠家主要集中在東南沿海城市。1996年我國對透明PP的需求量為5kt,且全部依賴進口,2000年市場需求量在100kt/a左右,隨著應用領域的進一步開拓,到2005年國內需求量達到200~300kt/a。透明PP需求量的不斷擴大刺激了國內PP生產廠家的開發熱情。
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