中流动高刚韧抗冲共聚聚丙烯QP83N的开发
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摘 要：介绍国内外聚丙烯现状、发展趋势、中流动高刚韧抗冲共聚聚丙烯开发意义，产品生产过程、参数及性能测试结果。
关键词：聚丙烯 高刚韧 开发过程 性能测试
聚丙烯（PP）具有价廉、质轻、加工性能好、应用范围广等优点，全球的需求量越来越大，其应用已超过聚氯乙烯、聚苯乙烯排在第二位，成为目前发展速度最快的热塑性塑料。
齐鲁石化公司目前聚丙烯装置产能为7万吨/年，在国内单线生产能力20～30万吨/年装置日益增多时，竞争压力更显突出。齐鲁石化聚丙烯装置为引进的Spheripol专利工艺技术，该技术仍为目前国际上最先进的技术之一，可生产高性能抗冲共聚聚丙烯等多种聚丙烯树脂，为开发生产共聚聚丙烯提供了极大的便利条件。目前，齐鲁开发成功的共聚聚丙烯产品有EPS30R、EPS30RA、SP179、QP73N等，为进一步开发高档共聚聚丙烯专用树脂积累了丰富经验。
近十年来我国汽车工业发展迅速，对塑料尤其是聚丙烯的需求也逐年增加。汽车行业所需的聚丙烯材料以共聚物和改性料居多。由于国内聚丙烯的性能与产量不能满足汽车行业需要，汽车塑料件生产厂商、汽车用改性料生产厂在采购原料时或是选用进口原料、或是将聚丙烯均聚物改性来生产汽车部件和汽车用改性料。
国内目前生产相关产品的生产企业主要有燕山石化、茂名石化和扬子石化，所生产的树脂牌号包括K9035、K9935和HHP4等。对于齐鲁PP装置，由于设备和工艺条件的限制，直接用反应器生产高流动抗冲共聚产品难度较大，但对于中流动抗冲共聚产品市场，我们是占有优势地位的。本次我们所开发的QP83N是中流动高刚韧平衡抗冲共聚产品，主要针对目前市场认可度较高、用量较大的进口EXXONMOBIL公司的7033N产品进行相应的攻关开发，目前国内尚无同类可替代产品。该产品主要应用于汽车、家电、各类注塑日用品、工业品等在内的各个领域。该产品的生产开发，使齐鲁公司共聚聚丙烯产品进一步系列化，进一步拓宽齐鲁PP的产品范围，不仅满足国内市场需求，实现经济效益和社会效益，而且该产品由于其韧性较好，更适合于作为可控流变聚丙烯生产的基础树脂。
二、QP83N产品生产开发过程
1.生产工艺路线
丙烯原料、均聚、高压闪蒸、气相共聚 、低压闪蒸、汽蒸干燥、添加剂混配、造粒、掺混、包装。
2.催化剂
3.产品质量指标
4.生产控制
影响产品质量的主要因素有：均聚的等规度、熔体质量流动速率、气相反应器的氢气/乙烯比、乙烯/（乙烯+丙烯）比、乙烯的加入量。
4.1均聚等规度的控制
抗冲共聚物在具有抗冲击性能的同时，必须保持好一定的刚性。均聚物的等规度决定了产品的刚性，等规度越高，刚性也越高。为了保证产品的刚性，应尽量使均聚物的等规度达到最高，因此要大幅度提高DONOR的加入量，即TEAL/DONOR比相对要保持较低，一般TEAL/DONOR重量比控制在为3-5。
4.2乙烯含量及气相组分的控制
抗冲共聚物是一个多相体系，生产抗冲共聚产品的目的是引入弹性体成分，以改善材料的低温抗冲性能。产品中乙烯含量的多少直接影响了产品的抗冲击性能，因此首先要保证抗冲共聚物中乙烯的含量。通过各种共聚牌号的生产经验，我们最终确定将气相比率乙烯/（乙烯+丙烯）比控制为0.40-0.45。
4.3产品分子量的控制
影响产品分子量的主要因素有环管反应器的氢气加入浓度和气相反应器的氢气/乙烯比。反映在产品指标上，主要是产品的MFR控制和特性粘度控制。由于目标产品QP83N的熔体质量流动速率较高7～9 g/10min，为了保证最终产品在较高的乙烯含量下达到所要求的流动性能，均聚产物的MFR需控制好。同时在气相反应器中保持相应的氢气浓度，即氢气/乙烯比必须保持一定的比例。通过均聚反应和气相反应的不同加氢控制，使二聚物特性粘度与均聚物特性粘度的比值控制在一定的范围之间，从而得到产品目标值要求的产品质量。乙丙弹性体相和聚丙烯基体相两者的粘度比实际上反映产品的分子量和分子量分布，要适当调节到一定的值。
三、产品测试结果
四、结论
1.从产品的性能测试结果来看，本装置中流动高刚韧抗冲共聚聚丙烯QP83N开发是成功的。
2.在整个开发生产过程中，整个装置运行平稳，各项工艺指标均非常稳定，没有发生生产波动，说明QP83N的工艺参数可以达到日常安全生产的要求。
3.今后需进一步摸索QP83N的工艺条件，使该产品能够达到更好的刚韧平衡数值。
参考文献
[1]Spheripol工艺基础概念，HIMONT，1993年.
[2]《PP装置工艺技术规程》，齐鲁石化塑料厂，2006年.
[3]《聚丙烯原理、工艺与技术》，洪定一，2002年.