分析高熔體強(qiáng)度聚丙烯的開發(fā)及應(yīng)用市場觀察

龔恒飛　翟杰斯　劉唯　王任遠(yuǎn)

摘 要：本文重點(diǎn)研究和分析了國內(nèi)外高熔體強(qiáng)度聚丙烯的研發(fā)以及市場的應(yīng)用狀況，針對(duì)高熔體強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度;市場分析

高熔體強(qiáng)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(dāng)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(jí)，在高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的研發(fā)工作當(dāng)中，通過使用pp改性材料來獲取相類似的HMSPP材料的高強(qiáng)度性能，因此在高熔體強(qiáng)度聚丙烯的材料研發(fā)工作中，需要對(duì)材料的性能進(jìn)行有效的改良。截止到2018年為止，在世界范圍內(nèi)針對(duì)HMSPP樹脂材料的整體需求量達(dá)到了10.89萬t，在我國內(nèi)部對(duì)該材料的需求量排列世界第一，并且這也成為了高熔體強(qiáng)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(qiáng)度聚丙烯的開發(fā)

因?yàn)楦呷垠w強(qiáng)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(duì)較低的熔體強(qiáng)度。當(dāng)材料接近于熔點(diǎn)的情況下，材料內(nèi)部的線性排列pp分子會(huì)在加工過程當(dāng)中出現(xiàn)自由移動(dòng)，這種材料特性在加熱過程當(dāng)中會(huì)具有良好的成型條件，同時(shí)在大部分的吹塑工作當(dāng)中會(huì)提高整個(gè)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(gè)聚乙烯產(chǎn)品的形狀，直到整個(gè)產(chǎn)品加工冷卻完成為止。在低熔體的強(qiáng)度方面也造成了整個(gè)方后工作的完整性程度不足，因此要想保證整個(gè)材料內(nèi)部的均衡性將會(huì)變得更加困難。

針對(duì)這個(gè)問題需要有效提高pp熔體的強(qiáng)度，最簡單的方式是向其中添加相應(yīng)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(jì)80年代初，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部針對(duì)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(qiáng)度聚丙烯材料。其次，還可以通過聚合之后的化學(xué)改性技術(shù)來進(jìn)行制化處理，通過使用烯烴和過氧化物的反應(yīng)條件將短質(zhì)量直接連接到pp的分子骨架結(jié)構(gòu)當(dāng)中，通過金屬催化劑的催化作用形成了對(duì)應(yīng)的pp結(jié)構(gòu)體系。最后pp可以使用氧化物或者是有機(jī)物的反應(yīng)模式，有效打開聚合物內(nèi)部的分子鏈，同時(shí)讓不同的分子鏈之間形成相應(yīng)的化學(xué)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(gè)資料之間的流動(dòng)性，同時(shí)還可以提高高熔體強(qiáng)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(huì)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(qiáng)度聚丙烯的開發(fā)當(dāng)中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。

通過使用串聯(lián)多個(gè)反應(yīng)器和特殊性金屬催化劑可以讓高熔體強(qiáng)度，聚丙烯當(dāng)中的分子量發(fā)生改變，以此來獲取強(qiáng)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(huì)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(dāng)中有效引入質(zhì)量或者是長鏈，可以有效提高高熔體強(qiáng)度聚丙烯的性能。高熔體強(qiáng)度，聚丙烯材料的力學(xué)和熱力性能和pp之間并沒有明顯的差異，但是從另外一個(gè)方面來講，材料的強(qiáng)度提高會(huì)直接造成結(jié)晶度的降低，同時(shí)斷裂的伸長率提高會(huì)造成整個(gè)彎曲容量小幅度下降，溶體的整體流動(dòng)速率和降低空間會(huì)表現(xiàn)非常明顯。因此，通常高熔體強(qiáng)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(duì)于一些熱成型發(fā)泡和吹塑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域當(dāng)中溶體強(qiáng)度的提高，在關(guān)鍵加工當(dāng)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(qiáng)度聚丙烯材料工業(yè)化發(fā)展以來，在全球范圍內(nèi)對(duì)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(yīng)用。當(dāng)前在全球范圍內(nèi)的高熔體強(qiáng)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(gè)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(dāng)中，有著非常廣泛的應(yīng)用，在未來的社會(huì)發(fā)展過程中所具有的需求潛力非常巨大。同時(shí)該材料已經(jīng)推出了全新的材料等級(jí)，有效適用于化學(xué)發(fā)泡劑和其他泡沫工藝等技術(shù)當(dāng)中。盡管這種材料現(xiàn)階段還沒有被公開稱之為高熔體強(qiáng)度，但是在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中具有更高的硬度以及更高的總體強(qiáng)度，在北歐一些化工生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)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(qiáng)度聚丙烯材料，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)有效運(yùn)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(duì)整個(gè)聚丙烯的長鏈結(jié)構(gòu)來進(jìn)行質(zhì)化處理，以此來有效提高高熔體強(qiáng)度聚丙烯的性能。

3 結(jié)束語

預(yù)計(jì)到2022年為止全球范圍內(nèi)針對(duì)高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的需求量將會(huì)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(gè)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(gè)高熔體強(qiáng)度聚丙烯材料的國外應(yīng)用市場將會(huì)越來越廣泛，對(duì)推動(dòng)給我國化工產(chǎn)業(yè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展都有著至關(guān)重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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