聚丙烯熔融指數(shù)影響因素的研究

王倩珣（南京煉油廠有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210033）

聚丙烯熔融指數(shù)影響因素的研究

王倩珣（南京煉油廠有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210033）

熔融指數(shù)是一種塑膠材料加工時(shí)的流動(dòng)性數(shù)值，也稱(chēng)為熔體流動(dòng)速率。準(zhǔn)確測(cè)定聚丙烯的熔融指數(shù)對(duì)劃定牌號(hào)有根本的影響。文章將簡(jiǎn)要分析熔融指數(shù)的相關(guān)內(nèi)容以及聚丙烯基本含義，在此基礎(chǔ)上，分別討論溫度以及抗氧劑的含量對(duì)聚丙烯熔融指數(shù)大小的影響。

聚丙烯熔融指數(shù)；溫度；抗氧劑

1 丙烯基本概述

聚丙烯，即PP，是較典型的熱塑性聚合物，其性質(zhì)主要包含物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、電性能以及耐候性。聚丙烯主要特點(diǎn)包括以下方面[1]：

優(yōu)點(diǎn)：⑴相對(duì)密度較小，僅在0.89到0.91之間，屬于最輕的塑料品種之一。⑵力學(xué)性能較好，有較強(qiáng)的耐沖擊性，具有良好的成型加工性能。⑶使用溫度可達(dá)110℃～120℃，具有良好的耐熱性。⑷具有良好的電絕緣性，同時(shí)不易與化學(xué)藥品發(fā)生反應(yīng)且不吸水。⑸較好的透明度且無(wú)毒無(wú)害。

缺點(diǎn)：⑴耐寒性較差，易受光、熱、氧的作用影響。⑵不易上色且著火點(diǎn)低。⑶韌性較差。

2 熔融指數(shù)的基本概述

熔融指數(shù)即MI，又被稱(chēng)為熔體流動(dòng)速率（本站主要測(cè)量的是熔體質(zhì)量流動(dòng)速率），指熱塑性塑料在一定溫度和負(fù)荷下，熔體每10min通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模的量，單位是g/10min[2]。

其溫度一般是230℃，負(fù)荷為2160g，標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑為2.095mm。熔融指數(shù)越大，聚合物熔體的流動(dòng)性就越好。

3 儀器與材料

3.1 儀器型號(hào)：Dynisco D4003HV熔體流動(dòng)速率測(cè)試儀

3.2 附件：活塞桿、裝料桿、砝碼、水平儀、天平

3.3 試劑：1010抗氧劑、熔指為21g/10min的聚丙烯粉料

4 操作步驟

4.1 準(zhǔn)備工作：將水平儀放在料筒平臺(tái)上，調(diào)整儀器四個(gè)支腳的高度，使水平儀空氣泡在正中心。將編碼器位移桿按下至最低端

4.2 打開(kāi)儀器電源，儀器進(jìn)行自檢，自檢完畢后顯示程序號(hào)。

4.3 儀器開(kāi)始升溫，用潔凈的紗布將爐膛清洗干凈，將潔凈的口模加入爐膛，將活塞桿放入爐膛恒溫。

4.4 儀器溫度升高至設(shè)定溫度并恒定后即可開(kāi)始做樣。

5 融指數(shù)的影響因素

5.1 溫度對(duì)熔指的影響

5.1.1 稱(chēng)取5g聚丙烯粉料，再以樣品質(zhì)量的2.0%稱(chēng)取抗氧劑1010，將兩者充分混合均勻，在不同的溫度下測(cè)定聚丙烯熔指，測(cè)定結(jié)果如下：

圖1 溫度和熔指大小的關(guān)系

從表1可以看出：溫度越高，聚丙烯的熔指就越大。由此可見(jiàn)在平時(shí)的熔指測(cè)定中，溫度一定要恒定在范圍內(nèi)。

5.2 抗氧劑對(duì)熔指的的影響

5.2.1 稱(chēng)取5g聚丙烯粉料，加入不同含量的抗氧劑1010，將兩者充分混勻，在230℃下測(cè)定聚丙烯熔指，測(cè)定結(jié)果如下：

表2 抗氧劑含量和熔指大小的關(guān)系

從表2可以看出：抗氧劑加入的越少聚丙烯的熔指就越小，在抗氧劑加入量大于樣品質(zhì)量的2.0%之后，對(duì)聚丙烯熔指就幾乎沒(méi)有影響。由此可見(jiàn)抗氧劑的加入量為樣品質(zhì)量的1.5%～2.0%，既能準(zhǔn)確測(cè)定出聚丙烯熔指又能節(jié)省抗氧劑的用量。

5.3 加氫方式對(duì)熔指所能夠產(chǎn)生的影響

在當(dāng)前化學(xué)施工領(lǐng)域的研究歷程之中，相應(yīng)氫元素的添加方式主要可以根據(jù)其利用的化學(xué)原理的各不相同，進(jìn)一步劃分為平衡加氫方式，以及動(dòng)態(tài)分布式加氫，兩種各不相同的化學(xué)處理手段。工作人員在應(yīng)用平衡加氫的方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)將化學(xué)氫氣均衡放置在指定的處理器皿當(dāng)中。當(dāng)氫元素的添加量與化學(xué)器皿當(dāng)中的大分子化學(xué)元素，在含有量方面能夠達(dá)到接近持平的狀態(tài)之下時(shí)，氫元素在指定器皿實(shí)驗(yàn)環(huán)境之中的分布比例，將逐漸進(jìn)入到狹窄分布的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之下。相比傳統(tǒng)熔指測(cè)量的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑託浞绞降膽?yīng)用，往往不能夠幫助工作人員更加精準(zhǔn)的掌握指定氫元素在實(shí)驗(yàn)器皿當(dāng)中的實(shí)際含有量。有時(shí)甚至還會(huì)為工作人員氫元素測(cè)量以及熔斷指數(shù)測(cè)量工作的開(kāi)設(shè)，帶來(lái)誤導(dǎo)性的認(rèn)知弊端。

動(dòng)態(tài)化分布加氫的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，是與前述平衡加氫相對(duì)應(yīng)而存在的一種化學(xué)處理手段。兩種化學(xué)處理手段在化學(xué)原理的應(yīng)用模式，以及氫元素加工處理的實(shí)驗(yàn)流程方面，都存在著較為突出和顯著的區(qū)別。與平衡式氫元素添加傳統(tǒng)的加工方式相比，動(dòng)態(tài)化分布加氫的化學(xué)處理方式，具有經(jīng)濟(jì)成本支出數(shù)額較低，對(duì)工作人員技能操作水準(zhǔn)要求力度較為薄弱的應(yīng)用特征。相比平衡加氫復(fù)雜繁瑣的實(shí)驗(yàn)流程，動(dòng)態(tài)分布式氫元素添加測(cè)量熔指的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，相?yīng)操作實(shí)施的流程步驟得到了進(jìn)一步的簡(jiǎn)化。在此基礎(chǔ)之上，工作人員僅需要在指定的氣體培養(yǎng)皿當(dāng)中摻入少量的氫元素，即可達(dá)到熔斷指數(shù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，更好的提升了氫元素的擴(kuò)散效果。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析聚丙烯熔融指數(shù)的影響因素可以看到：做樣時(shí)的溫度和抗氧劑的含量對(duì)聚丙烯熔融指數(shù)有較大的影響。

[1]左靖文.聚丙烯熔融指數(shù)影響因素的探討[J].蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013,4：24-27

[2]GB/T3682-2000《熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和熔體體積流動(dòng)速率的測(cè)定》

王倩珣（1987-），女，江蘇南京人，本科，助理工程師，化工分析方向。