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β晶型均聚聚丙烯(β-PPH)具有良好的韧性和较高的热变形温度,且耐腐蚀,产品附加值高,用途广泛,近年来随着国内外化工管道需求的不断增长,它的工业化生产越来越得到重视。本文研究了以PPH为基础料,并通过研制适合生产β-PPH混配料的灰色母粒,实现了在工业化装置上连续生产灰色β-PPH混配料,与进口料相比,具有相同的结晶形态,同时具有优异的拉伸强度、耐冲击性和较高的热变形温度;性能指标满足了相关标准和管道使用要求,并达到了国外同类产品的先进水平。 通过分析进口β-PPH混配料的产品性能及其微观结构,结合国家标准对工业管道用材料的要求,确定了所开发灰色β-PPH混配料需具备的性能指标。β-PPH混配料必须同时具备良好的力学性能、优异的抗冲击性、较高的耐热温度、优异的抗老化性、良好的色饱和度和管材加工性优等特点。影响这些性能的主要因素有基础料、抗氧剂、色母粒和β晶成核剂,因此通过实验确定了专用料的配方体系。为了确保所添加的灰色母粒即能满足混配料良好的分散,又不影响材料性能,严格按照纺丝级色母粒的要求研制了专用的灰色母粒。 通过研究优化β-PPH混配料工业化生产工艺,实现了装置的稳定连续生产,确定了灰色β-PPH混配料的最佳工艺条件:喂料量:300kg/h;螺杆转速:300rpm;加热温度:230℃。同时对工业化生产的β-PPH混配料产品进行了熔体流动速率、色差、流变性能、β晶含量及材料力学性能分析,结果表明产品质量稳定,各项力学性能及抗老化性能达到了指标的要求,且与进口料的性能相当。 对灰色β-PPH混配料进行工业化应用分析,使用该专用料生产不同规格的化工管道产品,挤出的管材稳定、壁厚均匀,加工性能良好;并通过了国家化学建材检测中心对产品的静液压强度和耐化学腐蚀性的测试。且在国内主要下游企业的推广使用证明,该产品性能优良,加工性良好,完全可替代进口产品。