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β晶型均聚聚丙烯(β-PPH)用途广泛,产品附加值高,是一种重要的树脂新材料,近年来随着国内外需求的不断增长,它的工业化生产和合成工艺的不断完善越来越得到重视。本文探索了以丙烯为原料生产β-PPH专用料的新工艺,实现了在工业化装置上的连续生产,分析了新研制产品的综合性能和加工性能。 在实验室分析了进口β-PPH专用料的产品性能及其微观结构;结合燕山石化公司化工二厂-聚丙烯装置特点,确定了丙烯制备β-PPH专用料的试生产工艺。采用实验室确定的工艺条件,在工业化生产装置上生产出质量合格的β-PPH专用料产品,验证了生产工艺工业化的可行性;并在试生产产品基础上确定了β-PPH专用料的助剂体系。 在改进工业化装置β-PPH专用料生产过程及工艺后,实现了装置的稳定连续生产:确定了β-PPH专用料最佳聚合反应工艺条件:反应温度:66±3℃;反应压力:2.25±0.05MPa;氢气加入量为0.15±0.3kg/h,混炼机闸门间隙:12-20mm。 新研制产品与国外进口产品性能分析对比结果表明,新研制产品微观结构、分子链设计与进口产品相吻合;最佳聚合工艺参数能对产品微观结构实施有效的控制;新研制产品β晶含量80.9%,具有良好的强度、抗冲击性、耐热性和抗腐蚀性,加工热稳定性及长期热老化性优良。缺口简支梁冲击强度P69kJ/m2(23℃),断裂拉伸应变540%,热变形温度(0.45MPa)102℃,经过多次熔融,样品中β晶、α晶的熔融峰面积基本不变等。 新研制产品在下游企业的应用试验表明,所开发的β-PPH专用料具有良好的挤出加工性能,能够满足化工管道系统和板材的加工要求。通过对比β-PPH灰色混配料与本色料加工的产品综合性能,发现混配料生产的产品的低温冲击性能优于本色料。