تحقيق و تحليل عوامل موثر بر شاخص ذوب شدن پلی پروپيلن

1 خلاصه اصلی شاخص ذوب

شاخص ذوب، MFI، همچنین به عنوان نرخ جریان ذوب معروف شناخته می شود، به وزن ذوب پلیمر که طی یک دهم دقیقه در یک دما و بار معینی عبور می کند، از طریق یک قطعه استاندارد عبور می کند. درجه حرارت به طور کلی 230 درجه سانتیگراد است، بار 2160 گرم و استاندارد استاندارد 2.095 میلیمتر است. بیشتر شاخص ذوب، سیالیت ذوب پلیمر و وزن مولکولی آن پایین تر است.

فرایند اصلی عملیات آزمون به شرح زیر است: اول، مواد اولیه پلیمری مورد آزمایش قرار می گیرند، یعنی پلاستیک، در یک مخزن کوچک قرار می گیرد و یک لوله نازک با قطر 2،095 میلی متر و طول 8 میلیمتر متصل در انتهای مخزن. سپس پس از گرم شدن به 230 درجه، فشار را پایین آورده و محاسبه وزن مواد اکسترود شده در ده دقیقه، که شاخص جریان پلاستیک است.

2 کلیپ پایه پلی پروپیلن

پلی ¬ پروپیلن یا PP، یک پلیمر گرمانرم معمولی است. این می تواند به سه نوع بر اساس موقعیت گروه متیل تقسیم شود: پلی پروپیلن ایزوتاکتیک، پلی پروپیلن تصادفی و پلی پروپیلن سندیوتاکتیک. خواص آن به طور عمده عبارتند از خواص فیزیکی، خواص مکانیکی، خواص حرارتی، ثبات شیمیایی، خواص الکتریکی و هوشیاری. ویژگی های اصلی پلی پروپیلن عبارتند از:

مزایا: (1) تراکم نسبی کوچک است، تنها بین 0.89 و 0.91، که یکی از سبک ترین گونه های پلاستیکی است.

(2) خواص مکانیکی خوب، مقاومت در برابر ضربه قوی و خواص پردازش خوب قالب.

(3) دمای استفاده می تواند تا 110 درجه سانتیگراد به 120 درجه سانتیگراد باشد و دارای مقاومت گرمایی خوبی است.

(4) دارای عایق الکتریکی خوب است و به راحتی با مواد شیمیایی واکنش نشان نمی دهد و آب را جذب نمی کند.

(5) شفافیت بهتر، بافت خالص، غیر سمی و بی ضرر.

معایب: (1) مقاومت ضعیف سرد، حساس به اثرات نور، گرما و اکسیژن.

(2) رنگ آسان نیست و نقطه اشتعال کم است.

(3) سختی ضعیف.

3 عوامل موثر در شاخص ذوب پلی پروپیلن

3.1 عوامل مؤثر بر شاخص ذوب پلی پروپیلن

3.1.1 بررسی اثر هیدروژن بر شاخص ذوب پلی پروپیلن

تحت عمل Ziegler-Natta، پروپیلن پدیده پلیمریزاسیون را تولید می کند که باعث خنثی شدن زنجیره و انتقال زنجیره ای در مرکز فعال پلی پروپیلن می شود. بر اساس ترمینال زنجیره ای ایده آل برای رسیدن به انتقال زنجیره ای، فعالیت کاتالیزور نابود نشد و ویژگی های پلیمریزاسیون سیستم کاتالیزوری اصلی تغییر نکرده است. دو مورد از ختم زنجیره مشترکی وجود دارد: یکی این است که ختم زنجیره ای تحت عمل یک محدود کننده زنجیره ای رخ می دهد. در میان آنها آب، گوگرد، آرسنیک و سایر مواد مرتبط که می تواند باعث غیر فعال شدن کاتالیزور شود، منجر به خاتمه زنجیره می شود. دوم انتقال β-H است. در فرایند انتقال زنجیره، مرکز فعال تحت انتقال مونومر در جهت آلومینیوم آلومینیوم و اولفین قرار می گیرد و در این فرایند لازم است هیدروژن مناسب را به عنوان یک عامل انتقال زنجیره ای برای کنترل وزن مولکولی اضافه کنید. هدف از

3.1.2 شاخص ذوب پلی پروپیلن تحت تأثیر روش هیدروژناسیون قرار دارد

حالت هیدروژناسیون عمدتا شامل دو نوع هیدروژناسیون موازی و هیدروژناسیون توزیع شده است.

هیدروژن موازی: هیدروژن می تواند به طور مساوی در مخزن پلیمریزاسیون پراکنده شود و اثر انتشار بیشتر باشد، به طوری که وزن مولکولی در راکتور خیلی نزدیک است و نرخ توزیع باریک است. در عین حال، هیدروژن سازی موازی دشوار است که مقدار هیدروژناسیون را دقیقا درک کند.

هیدروژن بندی توزیع: آسان برای کار، فرایند ساده است، فقط نیاز به اضافه کردن مقدار مناسب هیدروژن به راکتور. با این حال، افزودن هیدروژن در دو راکتور دوم با استفاده از دوام مایع به راحتی بر میزان هیدروژنه شدن و اثر انتشار هیدروژن تاثیر می گذارد.

براساس تجزیه و تحلیل نتایج عملی، در محصولات ذوب مذاب بین هیدروژناسیون موازی و هیدروژناسیون توزیع تفاوت وجود ندارد. تفاوت اصلی در مسئله توزیع باریک وزن مولکولی است.

3.1.3 شاخص ذوب پلی پروپیلن تحت تأثیر درجه انتشار هیدروژن قرار دارد

در این فرایند، انتشار هیدروژن و واکنش های هیدروژناسیون با تبخیر و گردش گاز به دست می آیند. سرعت تکان دادن سریعتر است و اثر انتشار هیدروژن بهتر است. با این حال، در موارد واقعی، درجه پخش پراکندگی هیدروژن معمولا توسط گردش گاز در دامنه مجاز فرایند بهبود می یابد. هنگام ورود به کتری، گاز هدایت شده به طور مداوم از پایین قوطی به شکل حباب شدن حرکت می کند، در نتیجه افزایش سطح تماس هیدروژن و فاز مایع propylene، افزایش یکنواختی انتشار، ارتقاء واکنش انتقال زنجیره، افزایش اثر از گرمازدگی، و به نفع بالا. تولید محصولات پلی پروپیلن شاخص ذوب، فرکانس نوسانی شاخص ذوب را کاهش می دهد و هدف افزایش شاخص ذوب است.

3.2 بررسی اثر مواد خام بر روی شاخص ذوب پلی پروپیلن

در این فرایند، دستگاه از پروپیلن به عنوان یک مونومر پلیمریزاسیون، هیدروژن به عنوان یک عامل انتقال زنجیره ای و مقدار مناسب Ziegler-Natta به عنوان کاتالیزور برای کمک به واکنش پلیمریزاسیون استفاده می کند. مواد اولیه پروپیلن مواد خام عبارتند از: خلوص پروپیلن، اکسیژن، منوکسید کربن، آرسنیک، گوگرد کل، آلکان ها، آب، دی اکسید کربن و غیره، که در آن مونوکسید کربن، گوگرد، آرسنیک، اکسیژن، آب، الیفین های اشباع نشده و آب و اکسیژن در هیدروژن، ممکن است باعث شود که مرکز فعال کاتالیزور غیرفعال و غیرفعال شود. به طور خاص، کاتالیزور با راندمان بالا شامل TiCl4 است، اگرچه میزان اشباع کم است، اما تأثیر جدی در ناخالصی های رقیق در محیط واکنش دارد که باعث مسمومیت می شود. اگر کاتالیزور به علت مسمومیت شدید غیرفعال شود، برای محصول پلیمریزاسیون برای رسیدن به شاخص ذوب مشخص شده مشکل خواهد بود. علاوه بر این، یک گاز غیر مستقیم در پروپیلن وجود دارد، اگر چه آن را بر فعالیت کاتالیزور تاثیر نمی گذارد، اما اگر محتوای بیش از یک محدوده خاص، مقدار زیادی از فضای واکنش را اشغال و فشار جزئی هیدروژن در کتری، که سبب مشکل در کنترل شاخص ذوب می شود.

می توان دید که تصفیه هیدروژن و تصفیه پروپیلن به ثبات شاخص ذوب کمک می کند.

3.3 بررسی اثر کاتالیزور بر شاخص ذوب پلی پروپیلن

جدول 1 رابطه بین انواع کاتالیزورها و شاخص ذوب (همان مقدار هیدروژناسیون)

از تجزیه و تحلیل جدول 1، در مورد همان مقدار هیدروژن، کاتالیست های مختلف منجر به شاخص های مختلف ذوب محصولات می شوند. به طور جدی، در حساسیت هیدروژن به علت نحوه تشکیل کاتالیزور و ترکیب کاتالیزور تفاوت دارد. بنابراین، در صورت نیاز به جایگزینی کاتالیزور در طول فرایند تولید، مقدار هیدروژن دهی باید تنظیم شود تا شاخص ذوب در محدوده پایدار نگهداری شود.

هنگامی که شاخص ذوب تولید شده کم است، تفاوت بین شاخص ذوب و مقدار هیدروژن شدن محصول اول واکنش بزرگ نیست. با این حال، هنگامی که شاخص ذوب تولید شده بالا است، شاخص ذوب و مقدار هیدروژناسیون اول محصول واکنش بالا است. تفاوت های بزرگی وجود دارد. بنابراین، هنگام تولید محصولات، مقادیر مختلف هیدروژن باید مطابق با شرایط خاص محصولات انتخاب شوند و کاتالیزور باید به طور معقول استفاده شود.

4. نتیجه گیری

بر اساس معرفی مختصری از شاخص ذوب و پلی پروپیلن، در این مقاله عوامل موثر بر شاخص ذوب پلی پروپیلن مورد بررسی قرار می گیرد، و از آزمایش های مربوط به تجزیه و تحلیل داده ها و نتیجه گیری های مربوطه استفاده می کند. بر اساس تحقیقات تجربی قبلی، مقدار هیدروژن و نوع کاتالیزور بیشترین تاثیر را در شاخص ذوب پلی پروپیلن در طی پلیمریزاسیون دارند. در همان زمان، افزایش مقدار هیدروژن باعث افزایش شاخص ذوب پلی پروپیلن خواهد شد. ترکیب مؤثر آنتی اکسیدان ها با آنتی اکسیدان ها و پودر ها نیز بر تغییر شاخص ذوب پلی پروپیلن تأثیر می گذارد. مواد خام و کاتالیزورها باعث تغییر در شاخص ذوب می شود. نتیجه گیری های مرتبط

تستر شاخص جریان ذوب ما را انتخاب کنید:

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