การวิจัยและวิเคราะห์ปัจจัยที่มีผลต่อดัชนีละลายของพอลิโพรพิลีน

1 สรุปพื้นฐานของดัชนีละลาย

ดัชนีละลาย MFI หรือที่เรียกว่าอัตราการไหลละลายหมายถึงน้ำหนักของพอลิเมอร์หลอมเหลวผ่านแม่พิมพ์มาตรฐานภายในสิบนาทีที่อุณหภูมิและโหลด โดยทั่วไปอุณหภูมิจะอยู่ที่ 230 องศาเซลเซียสโหลดอยู่ที่ 2160 กรัมและแม่พิมพ์มาตรฐานคือ 2.095 มม. ยิ่งดัชนีละลายยิ่งมีความลื่นไหลของพอลิเมอร์มากเท่าไรน้ำหนักโมเลกุลก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น

กระบวนการดำเนินการหลักของการทดสอบมีดังนี้: ขั้นแรกให้ใช้วัตถุดิบพอลิเมอร์คือพลาสติกวางในถังขนาดเล็กและท่อบางมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.095 มม. และยาว 8 มม. เชื่อมต่อที่ส่วนท้ายของถัง จากนั้นหลังจากความร้อนถึง 230 องศาบีบลงและคำนวณน้ำหนักของวัสดุที่อัดในสิบนาทีซึ่งเป็นดัชนีการไหลของพลาสติก

ภาพรวมพื้นฐาน 2 โพรพิลีน

โพรพิลีนหรือ PP เป็นเทอร์โมพลาสติกทั่วไป มันสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทขึ้นอยู่กับตำแหน่งของกลุ่มเมธิล: โพรพิลีน isotactic โพรพิลีนสุ่มและโพรพิลีน syndiotactic คุณสมบัติส่วนใหญ่รวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพ, คุณสมบัติทางกล, คุณสมบัติทางความร้อน, ความเสถียรทางเคมี, คุณสมบัติทางไฟฟ้าและสภาพอากาศ คุณสมบัติหลักของโพรพิลีนรวมถึงต่อไปนี้:

ข้อดี: (1) ความหนาแน่นสัมพัทธ์มีขนาดเล็กเพียงระหว่าง 0.89 และ 0.91 ซึ่งเป็นหนึ่งในสายพันธุ์พลาสติกที่เบาที่สุด

(2) สมบัติเชิงกลที่ดีทนต่อแรงกระแทกได้ดีและมีคุณสมบัติในการขึ้นรูปที่ดี

(3) อุณหภูมิใช้งานอาจสูงถึง 110 องศาเซลเซียสถึง 120 องศาเซลเซียสและทนความร้อนได้ดี

(4) มีฉนวนไฟฟ้าที่ดีและไม่ง่ายต่อการทำปฏิกิริยากับสารเคมีและไม่ดูดซับน้ำ

(5) ความโปร่งใสที่ดีขึ้นพื้นผิวที่บริสุทธิ์ปลอดสารพิษและไม่เป็นอันตราย

ข้อเสีย: (1) ความต้านทานต่อความหนาวเย็นไม่ดีไวต่อผลกระทบของแสงความร้อนและออกซิเจน

(2) สีไม่ง่ายและจุดติดไฟอยู่ในระดับต่ำ

(3) ความเหนียวไม่ดี

3 ปัจจัยที่มีผลต่อดัชนีการละลายของพอลิโพรพิลีน

3.1 ปัจจัยที่มีผลต่อดัชนีละลายของโพรพิลีน

3.1.1 การสำรวจผลกระทบของไฮโดรเจนต่อดัชนีละลายของโพรพิลีน

ภายใต้การกระทำของ Ziegler-Natta โพรพิลีนสร้างปรากฏการณ์การเกิดพอลิเมอไรเซชั่นส่งผลให้เกิดการสิ้นสุดของโซ่และการถ่ายโอนโซ่ในศูนย์กลางของโพลีโพรพีลีน บนพื้นฐานของการยกเลิกลูกโซ่ในอุดมคติเพื่อให้เกิดการถ่ายโอนลูกโซ่กิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกทำลายและลักษณะการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของระบบตัวเร่งปฏิกิริยาดั้งเดิมไม่เปลี่ยนแปลง มีสองกรณีของการยกเลิกเชนทั่วไปคือหนึ่งในนั้นคือการยกเลิกเชนเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของเทอร์มินัลโซ่ ในหมู่พวกเขาน้ำ, กำมะถัน, สารหนูและสารอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องที่สามารถทำให้เกิดการยกเลิกการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาจะนำไปสู่การยกเลิกโซ่ ประการที่สองคือการโอนβ-H ในกระบวนการของการถ่ายโอนโซ่ศูนย์ที่ใช้งานผ่านการถ่ายโอนโมโนเมอร์ในทิศทางของอัลคิลอลูมิเนียมและโอเลฟินและในกระบวนการนี้จำเป็นต้องเพิ่มไฮโดรเจนที่เหมาะสมเป็นตัวแทนการถ่ายโอนโซ่เพื่อให้บรรลุการควบคุมน้ำหนักโมเลกุล เป้าหมายของ

3.1.2 ดัชนีการละลายของพอลิโพรพิลีนได้รับผลกระทบจากวิธีการเติมไฮโดรเจน

โหมดไฮโดรจิเนชันส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรจิเนชันแบบขนานสองประเภทและไฮโดรจิเนชันแบบกระจาย

การไฮโดรจิเนชันแบบคู่ขนาน: ไฮโดรเจนสามารถกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในภาชนะพอลิเมอไรเซชั่นและผลการแพร่จะดีขึ้นเพื่อให้น้ำหนักโมเลกุลในเครื่องปฏิกรณ์ใกล้เคียงกันมากและอัตราการกระจายแคบ ในเวลาเดียวกันการไฮโดรจิเนชันแบบขนานนั้นเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจปริมาณไฮโดรจิเนชันอย่างถูกต้อง

การกระจายไฮโดรจิเนชัน: ใช้งานง่ายกระบวนการง่ายเพียงแค่เพิ่มไฮโดรเจนในปริมาณที่เหมาะสมลงในเครื่องปฏิกรณ์ อย่างไรก็ตามการเติมไฮโดรเจนในเครื่องปฏิกรณ์สองเครื่องหลังด้วยวิธีการเติมสารละลายมีผลต่อปริมาณไฮโดรเจนและผลการแพร่ของไฮโดรเจนอย่างง่ายดาย

ตามการวิเคราะห์ของผลการปฏิบัติไม่มีความแตกต่างในผลิตภัณฑ์ของดัชนีละลายระหว่างไฮโดรจีเนชันแบบขนานและไฮโดรจิเนชันแบบกระจาย ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่ปัญหาของการกระจายแคบของน้ำหนักโมเลกุล

3.1.3 ดัชนีการละลายของพอลิโพรพิลีนได้รับผลกระทบจากระดับการแพร่กระจายของไฮโดรเจน

ในกระบวนการนี้ปฏิกิริยาการแพร่กระจายของไฮโดรเจนและปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันเกิดขึ้นได้จากการกวนและการไหลเวียนของก๊าซ ความเร็วในการกวนเร็วขึ้นและเอฟเฟกต์การกระจายของไฮโดรเจนจะดีกว่า อย่างไรก็ตามในกรณีที่เกิดขึ้นจริงระดับของการกระจายตัวของไฮโดรเจนโดยทั่วไปดีขึ้นจากการไหลเวียนของก๊าซภายในช่วงที่อนุญาตของกระบวนการ เมื่อเข้าสู่กาต้มน้ำก๊าซที่ไหลเวียนอย่างต่อเนื่องจะเคลื่อนขึ้นด้านบนจากด้านล่างของกาต้มน้ำผ่านรูปแบบของการเดือดซึ่งจะเป็นการเพิ่มพื้นผิวสัมผัสของไฮโดรเจนและโพรพิลีนเฟสของเหลวเพิ่มความสม่ำเสมอของการแพร่กระจาย ของการกำจัดความร้อนและได้รับประโยชน์สูง การผลิตผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนละลายดัชนีช่วยลดความถี่ที่ผันผวนของดัชนีละลายและบรรลุวัตถุประสงค์ในการเพิ่มดัชนีละลาย

3.2 สำรวจผลกระทบของวัตถุดิบที่มีต่อดัชนีการละลายของโพรพิลีน

ในกระบวนการนี้อุปกรณ์ใช้โพรพิลีนเป็นพอลิเมอไรเซชั่นโมโนเมอร์ไฮโดรเจนเป็นตัวแทนการถ่ายโอนโซ่และปริมาณที่เหมาะสมของ Ziegler-Natta เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ ส่วนประกอบพื้นฐานของโพรพิลีนวัตถุดิบประกอบด้วย: ความบริสุทธิ์ของโพรพิลีน, ออกซิเจน, คาร์บอนมอนอกไซด์, สารหนู, ซัลเฟอร์รวม, อัลเคน, น้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, ฯลฯ นั้นคาร์บอนมอนอกไซด์, ซัลเฟอร์, สารหนู, ออกซิเจน, น้ำ, โอเลฟินไม่อิ่มตัวและน้ำ และออกซิเจนในไฮโดรเจนก็เป็นไปได้ที่จะทำให้ศูนย์กลางของตัวเร่งปฏิกิริยาที่จะใช้งานและปิดการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงประกอบด้วย TiCl4 แม้ว่าอัตราการเข้าพักจะต่ำ แต่ก็มีอิทธิพลอย่างรุนแรงต่อสิ่งสกปรกที่ติดตามได้ในสื่อปฏิกิริยาซึ่งเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดพิษ หากตัวเร่งปฏิกิริยาถูกปิดการใช้งานเนื่องจากมีพิษรุนแรงมันจะทำให้ผลิตภัณฑ์โพลีเมอไรเซชันไปถึงดัชนีละลายที่ระบุได้ยาก นอกจากนี้ยังมีก๊าซเฉื่อยอยู่ในโพรพิลีนแม้ว่ามันจะไม่ส่งผลกระทบต่อกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยา แต่ถ้าเนื้อหาเกินช่วงที่กำหนดมันจะครอบครองพื้นที่ปฏิกิริยาจำนวนมากและลดความดันบางส่วนของไฮโดรเจนใน กาต้มน้ำส่งผลให้เกิดความยากลำบากในการควบคุมดัชนีละลาย

จะเห็นได้ว่าการทำให้บริสุทธิ์ของไฮโดรเจนและการทำให้บริสุทธิ์ของโพรพิลีนมีส่วนทำให้ความเสถียรของดัชนีละลาย

3.3 การสำรวจผลกระทบของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อดัชนีละลายของโพรพิลีน

ตารางที่ 1 ความสัมพันธ์ระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทต่าง ๆ และดัชนีละลาย (ปริมาณไฮโดรจิเนชันเดียวกัน)

จากการวิเคราะห์ของตารางที่ 1 ในกรณีที่มีปริมาณไฮโดรจิเนชันเท่ากันตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันจะส่งผลให้ดัชนีละลายของผลิตภัณฑ์ต่างกัน พูดอย่างเคร่งครัดมีความแตกต่างในความไวไฮโดรเจนเนื่องจากลักษณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสูตรและองค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นหากจำเป็นต้องเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยาในระหว่างกระบวนการผลิตจะต้องปรับปริมาณการเติมไฮโดรเจนเพื่อให้ดัชนีละลายอยู่ในช่วงที่เสถียร

เมื่อดัชนีละลายของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตต่ำความแตกต่างระหว่างดัชนีละลายและปริมาณการเติมไฮโดรเจนของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาแรกนั้นไม่มาก อย่างไรก็ตามเมื่อดัชนีละลายของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตสูงดัชนีละลายและปริมาณไฮโดรจีเนชันของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาแรกจะสูง มีความแตกต่างใหญ่ ดังนั้นเมื่อผลิตผลิตภัณฑ์ควรเลือกปริมาณไฮโดรจิเนชันต่าง ๆ ตามเงื่อนไขเฉพาะของผลิตภัณฑ์และควรใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างสมเหตุสมผล

4 บทสรุป

จากการแนะนำสั้น ๆ ของดัชนีการละลายและโพรพิลีนบทความจะสำรวจปัจจัยที่มีผลต่อดัชนีการละลายของโพรพิลีนและใช้การทดลองที่เกี่ยวข้องเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลและสรุปผลที่เกี่ยวข้อง จากการวิจัยทดลองก่อนหน้านี้ปริมาณของไฮโดรเจนและชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยามีอิทธิพลมากที่สุดต่อดัชนีการละลายของพอลิโพรพิลีนในระหว่างการพอลิเมอไรเซชัน ในเวลาเดียวกันปริมาณการเติมไฮโดรเจนจะเพิ่มดัชนีละลายของโพรพิลีน การผสมสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพกับสารต้านอนุมูลอิสระและผงก็จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการละลายโพลีโพรพีลีน วัตถุดิบและตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในดัชนีละลาย บทสรุปที่เกี่ยวข้อง

ยินดีต้อนรับการเลือกละลายดัชนีการไหลทดสอบของเรา:

https://www.chinatestequipments.com/tests-on-plastic-raw-materials/melt-flow-index-tester/mfi-melt-flow-indexer-mfr-mvr-test-method.html