TPEX材料的制备及性能研究

选取高密度聚乙烯（PE-HD）和耐热聚乙烯（PERT）共混体系进行交联改性得到一种新型的热塑性交联聚乙烯（TPEX）材料,使其即保留PERT的热塑性又因为部分交联提高了其耐热性和抗蠕变性［交联聚乙烯（PEX）］;对TPEX材料进行了拉伸、弯曲、冲击等力学性能的测试;采用定伸热强度和动态热力学分析仪来表征材料的热强度和拉伸蠕变性能。结果表明,当熔体质量流动速率为1~2 g/10 min（21.6 kg）时,其交联度为(2±1) %,TPEX的综合性能较好,可以满足材料加工应用;维卡软化点温度达到126.1 ℃,具有良好的耐热性能; TPEX的定伸热强度大于PERT与PEX,动态热力学分析仪拉伸蠕变测试TPEX与PEX接近,能够满足工程需要。     

硅烷交联管材专用HDPE 2300XM的性能与应用

在高密度聚乙烯(HDPE)装置上工业化开发了硅烷交联聚乙烯(PEXb)管材专用HDPE 2300XM。性能测试与应用研究表明:2300XM具有合理的熔体流动速率与密度,其物理性能、流变性能及PEXb管材性能与进口专用树脂HDPE XL6500相当,满足PEXb管材快速挤出与长期使用要求。由2300XM生产的PEXb管材通过了110℃,8 760 h静液压状态下热稳定性试验;2300XM是国内首个通过10 000 h长期静液压分级试验的冷热水用交联聚乙烯管材基础树脂,其PEXb管材最小要求强度等于10 MPa,表明2300XM为交联PE100级管材基础树脂。     

PE100级管材专用树脂的结构与性能

通过熔体流动速率、差示扫描量热法分析、力学性能以及管材静液压试验等研究了3种PE100级管材专用树脂的结构与性能。结果表明:3种树脂在200℃条件下的氧化诱导时间均大于120 min,耐热氧老化性能良好;GC100S的熔流比为26.3,结晶度为60.1%,冲击强度为58.49 kJ/m~2,在80℃,5.4 MPa条件下的短期静液压测试耐压时间为348 h,均较其他两个试样好,为管材专用树脂的质量提升提供了技术支持。     

回收料对聚乙烯管材专用料及制品性能的影响研究

研究了聚乙烯管材新料和回收料或再生料中物性差异及回收料对管材制品性能的影响;开展了管材新料与典型回收料不同比例掺混试验,系统研究了掺混料的力学性能、抗氧化性能和流变性能。结果表明,聚乙烯管材或原料中灰分、熔体流动速率、氧化诱导时间和金属元素含量的测定可以有效将再生料及其制品与管材新料及其制品区分开来;铁和钙元素含量的测定可以有效鉴定出管材原料及其制品中是否掺混有管材再生料或回收料;本项目研究成果有望应用于聚烯烃塑料管道标准的制修订,对规范塑料管道行业健康发展发挥重要作用。     

聚乙烯管材专用料TUB121RCB的工业开发

介绍了独山子石化分公司300 kt/a高密度聚乙烯装置耐开裂聚乙烯(PE100-RC)管材专用料TUB121RCB的生产开发情况。通过连续自成核退火(SSA)测试确定了PE100-RC产品结构特点。评价了TUB121RCB的基础物性、力学性能、静液压性能、耐快速裂纹扩展性能和耐慢速裂纹增长性能。结果表明：TUB121RCB力学性能与参比树脂相当,加工性能较好;产品的静液压试验、耐慢速裂纹增长试验和耐快速裂纹扩展试验全部通过测试,满足了PE100-RC的性能要求。     

轮胎胶应力诱导脱硫化及PE-HD动态交联热塑性弹性体制备

采用在废旧轮胎胶粉(GTR)与高密度聚乙烯(PE-HD)的熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速、挤出反应温度及脱硫促进剂仲丁醇、烷基酚多硫化物(420或450)和正丁胺对轮胎胶脱硫共混物的凝胶含量、熔体流动速率、溶胶红外吸收光谱及轮胎胶脱硫共混物/三元乙丙橡胶(EPDM)动态交联热塑性弹性体力学性能的影响。结果表明:高转速同向双螺杆挤出机的高剪切作用可诱发废旧轮胎胶共混物中交联网络的断链和解交联反应,引起脱硫共混物凝胶含量的下降、未熔融凝胶颗粒尺寸的减小及熔体流动速率的增加;4种促进剂均具有明显促进脱硫反应的作用,其中450或正丁胺的促进脱硫效果较好,并引起脱硫共混物凝胶含量下降、熔体流动速率上升及动态交联热塑性弹性体力学性能的明显改善;当以正丁胺为脱硫促进剂时,最佳脱硫反应条件(240℃和1000r/min)下,脱硫共混物/EPDM动态交联热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率分别达到12.5MPa和440.6%。     

辐照交联电缆用黑色聚乙烯塑料的研制

辐照交联电缆用黑色聚乙烯塑料具有耐环境应力性能优良、耐温等级可达90℃提高载流量等特性。本文介绍"10KV及以下辐照交联架空电缆用黑色聚乙烯塑料"的研制技术路线是在聚乙烯原料中添加抗氧剂、交联剂,光屏蔽剂等配方设计技术及探索辐照交联聚乙烯材料性能与辐照剂量相互关系。     

高效阻燃聚醚型TPU材料及其性能研究

通过原位合成的方法在聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）中加入六苯氧基环三磷腈（HPCTP）和三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）复配体系来改善材料的阻燃性能。通过对材料进行燃烧实验、氧指数测试、热重分析、力学性能及熔体性能检测发现,HPCTP和MCA的协同作用能够有效改善复合材料的阻燃性能,提高TPU材料的耐温性能、力学性能及加工性能,使TPU获得最佳的综合性能。     

聚丙烯防腐夹克料的制备研究

采用交联复合共混技术通过双螺杆反应挤出共混制备了聚丙烯防腐涂层夹克料,考察了螺纹捏合组合强度、螺杆转速及交联剂用量对产品力学性能的影响。结果表明,在12组螺纹捏合组合的条件下,螺杆转速为130 r/min,交联剂用量为0.10 %时制备的聚丙烯夹防腐夹克料力学性能较好,其维卡软化点达到146 ℃,缺口冲击强度常温达到91.5 kJ/m2,特别是0 ℃下的低温冲击性能达到15.2 kJ/m2,熔体流动速率在0.9～1.1 g/10 min之间。     

匹敌橡胶的热塑性弹性体Elastollan X—Flex

德国Elastogran GmbH公司推出了一种新型交联热塑性聚氨酯（X～TPU）材料Elastollan X—Flex，将改进的橡胶弹性性能和传统TPU杰出的力学性能及优异的加工性能结合在一起。此外该材料采用一种特殊交联剂，对于热塑性材料有较高的粘接性能。Elastollan X—Flex可在汽车部件等应用方面替代橡胶材料，可采用创新型技术，即在一个制造单元里挤出，注塑和反应加工。     

石墨烯微片对管材专用聚乙烯性能的影响

采用石墨烯微片对管材专用聚乙烯进行改性,考察了石墨烯对管材专用聚乙烯的熔体流动速率、密度、力学性能、热性能、电性能的影响。结果表明:随着石墨烯用量的增加,管材专用聚乙烯的熔体流动速率及密度均增大,弯曲模量逐渐提高,产品刚性得到明显改善,但同时韧性降低;石墨烯对管材专用聚乙烯的导热性能及导电性能无明显影响。     

保温管用耐热聚乙烯(PE-RTⅡ)管道技术与应用

在燃气、给水领域已实现以塑代钢,但在热力管道领域,主要以钢管为主,但钢管耐腐蚀差的缺点,严重造成热力管道跑、冒、滴、漏问题频发,每年因此带来的维修,造成的城市交通问题日益突出。因此,在热力管道领域,保温用耐温聚乙烯管材技术给热力领域带来了曙光,采暖用二级管网的热水输送温度一般在60～95℃,输送压力,一般0.4～1.0 MPa,一般的低密度或中密度耐温聚乙烯,为普通Ⅰ型PERT,但管材的耐温、耐压及管材的环应力性能较低,在三级管网输水末端散热使用没有问题,但是二级管网压力大、温度高,普通Ⅰ型耐温聚乙烯PERT管材不能满足要求。PE-RTⅡ型材料在各项性能方面有了很大的提高,环应力提高13%以上,在因温度升高压力折减方面也有很大提高。在抗蠕变性能方面进一步改善,长期使用性能也有了保证,从而在热水输送成为可能。但是,热力管网毕竟是高温高压,所以要满足要求,耐热聚乙烯管材壁厚仍然很厚,耐热聚乙烯管材管系列S5、S4、S3.2、S2.5,相当于管材径厚比值SDR11、SDR9、SDR7.4、SDR6,管材的加工难度非常大,技术水平与质量要求较高。这也是本次介绍的重点。     

气相中试PE-RT专用料结构与性能

采用气相聚乙烯中试装置开发出PE-RT专用料RTYB-04L,本文研究了其物理性能、微观结构、加工性能、静液压强度等,并进行了管材加工应用试验。结果表明:中试产品加工性能良好,可满足高速牵引的加工需要。采用中试产品挤出生产的管材内外表面光滑、壁厚均匀,长期耐温耐压性能满足用户要求。     

新型EVOH/PE⁃RT合金包覆PE⁃RT双层阻氧管的制备及性能研究

针对市场上常见的阻氧管存在难以热熔回收再用的问题,制备了新型乙烯?乙烯醇共聚物（EVOH）/耐热聚乙烯（PE?RT）合金包覆PE?RT双层阻氧管,其内层工作管为PE?RT材质,外层为EVOH/PE?RT合金阻隔材料;研究了EVOH和相容剂含量对EVOH/PE?RT合金阻隔膜阻氧性能的影响,并对新型双层阻氧管的氧气透过量和热熔回收情况以及新型双层阻氧管回收料的力学性能进行了测试。结果表明,EVOH/PE?RT合金阻隔膜的氧气透过量随EVOH含量的增加而降低,随相容剂含量的增加而上升;含30 %（质量分数,下同）EVOH、64 % PE?RT和6 %相容剂的新型双层阻氧管的氧气透过量接近市售3层、5层阻氧管,并且能够实现热熔回收,回收料具有较好的力学性能。     

不同硫化体系对动态硫化POE/PP性能的影响

采用动态硫化法制备POE／PP共混型热塑性弹性体，研究了交联剂过氧化二异丙苯（DCP）用量对POE／PP体系熔体流动速率和力学性能的影响．并用配方优化系统（RCAD）对DCP和助交联剂做了变量分析，考察DCP／S和DCP／TAIC不同配比对体系物理性能的影响。结果表明，DCP的加入使体系中PP降解，体系熔体流动速率单调上升、力学性能下降。DCP用量在一定范围内。助交联剂硫黄S对POE／PP体系才有较好的补强作用，固定DCP用量为2-4份，S用量范围为0．1～0-46份时，体系拉伸强度可达13．9MPa。当DCP用量超过2．0份，TAIC对强度的影响不大，DCP用量为1．72份，TAIC用量在2．44～3．0份时．体系的拉伸强度较好。     

一步法交联聚乙烯管材专用树脂的开发

采用气相流化床工艺,以1-丁烯作共聚单体,通过添加改性剂开发出一步法交联聚乙烯管材专用树脂D(Y)-H4855XL.测试结果表明,其关键指标熔体流动速率为5.6 g/10 min,密度为0.948 7 g/cm3,冲击强度为7.9 kJ/m2,综合性能达到了预定目标;生产出的交联聚乙烯管材性能达到GB/T 18992-2003要求,管材交联度为75.6%,各项强度指标满足要求,外观良好.     

LDPE/NR反应型热塑性弹性体性能的研究

研究了低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ） 与天然橡胶（ＮＲ） 共混物的性能，探讨了不同含量的硫磺、增容剂ＥＶＡ 对共混物力学性能及加工性能的影响，获得了综合性能较好的热塑性弹性体。     

用动态硫化法制备热塑性聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体

利用微型螺杆挤出机制备了热塑性聚氨酯基动态硫化硅橡胶（TPSiV），通过力学性能测试、热重分析和扫描电子显微镜考察了基料配比、硅橡胶混炼胶和热塑性聚氨酯的种类、动态硫化温度及交联剂用量等对TPSiV力学性能、耐热性能及微观形态的影响，据此确定的最佳组成和工艺参数为:牌号80 A的热塑性聚氨酯与硅橡胶YT 3150在180 ℃下以7/3的质量配比，加入质量分数0.5%的交联剂、0.1%的催化剂和5%的相容剂进行动态硫化，此条件下所制备TPSiV的拉伸强度、扯断伸长率和卲尔A硬度分别达到了13.6 MPa、864%和75。     

不同基体树脂色母对PP-R管材性能的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)和熔体流动速率仪研究了PP-R,PP-B和PE基体色母和添加这3种基体色母的PP-R管材各自的熔融结晶行为和熔体流动速率。对添加不同基体色母PP-R管材的颜料分散情况、低温冲击性能和静液压性能进行了测试。结果表明:添加到PP-R管材的色母均能起到异相成核的作用,促进了管材原料PP-R树脂的结晶,明显提高了熔融温度和结晶温度。添加PP-B色母和PE色母的管材结晶度比添加PP-R色母管材的要高,但颜料分散性和低温冲击性能较差。PP-R色母在管材中分散性好,微观缺陷少,其管材的静液压性能较好。     

热塑性聚氨酯弹性体水解稳定性的研究

研究了环氧树脂(E51)、聚碳化二亚胺(PCD)对聚酯型热塑性聚氨酯(TPU)耐水解性能的影响。结果表明,加入E51,降低了TPU的拉伸强度、断裂伸长率、熔体质量流动速率以及在25℃空气或80℃水中的吸水率,但提高了TPU在25℃空气或80℃水中的力学性能保持率;适量地加入PCD(1%～4%),可显著提高TPU的拉伸强度、断裂伸长率以及熔体质量流动速率,降低了TPU在25℃空气或80℃水中的吸水率,提高了TPU在25℃空气或80℃水中的力学性能保持率。FTIR测试结果表明,PCD和E51均与TPU分子之间存在一定氢键作用。TGA测试结果表明,PCD对TPU的热稳定性影响不大;而E51降低了TPU的热稳定性。