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高熔体强度聚丙烯(HMSPP)具有较高的熔体强度,在熔融拉伸时存在应变硬化现象,加工温度范围较宽,具有良好的热稳定性,良好的环境效应等特点,被广泛的使用在汽车配件,发泡材料,薄壁容器等方面。本文设计了一种侧向进料的反应挤出制备HMSPP的工艺,不仅能够提高iPP的熔体强度,而且能够减小制品的气味,简化制备工艺,为进一步工业化生产提供了理论和实验指导。 首先,在工业生产的CTE-75挤出机上进行了中试放大研究。主机温度依次为140℃,160℃,180℃,190℃,200℃,200℃,200℃,200℃,210℃,210℃,确定了主进料系统和辅助进料系统曲线方程。当主机频率为250Hz,主喂料螺杆频率为16Hz,辅助喂料螺杆频率为9Hz,PP粉料中,BPO的质量分数为0.29wt%,VS和St的质量分数均为0.94wt%时,所制备的HMSPP的熔体强度为0.649N,冲击强度为80.9J/m,与iPP相比分别提高了765.3%和121.6%。 其次,针对中试放大研究过程中存在的原料混合不均匀,操作繁琐和反应不完全导致的产品气味的问题,重新设计了强化捏合的螺杆组合,将单体通过微型进料泵加入到挤出机内部,设计了一种连续化进料方式制备HMSPP的工艺。考察了溶剂,引发剂和单体添加浓度对HMSPP的MFR和力学性能的影响。选择石油醚作为侧向进料的溶剂,侧向进料速度为7ml/min。确定了HT-32双螺杆挤出机的工艺配方为:PP粉料中,BPO添加量为0.5wt%,VS的添加量为1.0wt%,St的添加量为0.25wt%。所制备的HMSPP的MFR为1.25g/10min,与iPP相比降低了74.3%,冲击强度为126.2/m,与iPP相比提高了196.9%,产品性能优良,粒料呈白色,气味较小。 最后,将实验室制备的HMSPP与四种国内外的产品进行对比。测试结果表明,所选配方制备的样品的熔体强度为0.400N,高于镇海炼化的E02ES(0.103N)、利安德巴塞尔的PF814(0.083N)和RS1684(0.283N),略低于北欧化工的WB140(0.531N),说明所制备的产品在熔体强度方面具有较大的优势,具有较大的发展潜力。