聚丁烯 -1的性能研究与应用探讨

2010-04-10张杨

河南化工 2010年10期

关键词：丁烯机械性能耐磨性

张杨

(北方工业学校,辽宁,盘锦,124000)

聚丁烯 -1的性能研究与应用探讨

张杨

(北方工业学校,辽宁,盘锦,124000)

等规立构聚丁烯 -1是具有多晶变体的聚合物,具有突出的耐热抗蠕变性、优异的韧性、耐环境应力开裂性、耐磨性、耐燃性和优良的可加工性、环保性等,特别适合于制备管材。本文对聚丁烯 -1的性能做了系统介绍,并对它的应用前景做了探讨。

聚丁烯 -1;性能研究;应用

1 聚丁烯 -1当前的开发现状

目前我国丁烯 -1的来源是乙烯装置及炼厂催化裂化的副产碳四馏分,随着我国石油化工的发展丁烯 -1的开发利用问题也日趋紧迫。2005年我国丁烯 -1的生产能力约为16万吨左右。2006年,我国乙烯产量高达 941万吨,其中 C4抽提丁二烯 100多万吨,抽提余油中的丁烯 -1也有百万吨左右,我国目前抽余油大多作为液化气烧掉,造成了很大的资源浪费。

2 聚丁烯 -1的性能研究

聚丁烯 -1如同聚乙烯和聚丙烯一样,通过控制和调节聚合条件,可以得到一系列不同的 PB-1,其相应的结晶度和力学性能都相应随之改变,涵盖了塑料、弹性体等一系列材料,即聚丁烯 -1可以满足不同使用性能要求。高全同聚丁烯 -1(i-PB)具有良好的机械性能,耐低温流动性,并具有耐磨性和高填料填充性,还具有良好的介电性和耐化学腐蚀性。它的屈服值、拉伸强度、冲击强度比较强,耐蠕变性比聚乙烯、聚丙烯还要高,在受热条件下仍显示出很好的机械性能,耐磨性可以与聚乙烯相比。

3 聚丁烯 -1的应用领域

由于聚丁烯 -1突出的抗蠕变性和耐磨性,主要用于做热水系统的管材和管件、塑料水管、各种密封材料(如饮料密封、垫圈等);其它结构元件 (如结合件、电缆结合、家具部件);以及压缩的包装膜和高压电缆等。

3.1 i-PB应用

3.1.1 管材目前,热水管主要有 PEX(交联聚乙烯)、PPR (无规规聚聚丙烯)、UPVC(氯化聚氯乙烯)和 i-PB(高全同聚丁烯 -1)。在这四种材料中 i-PB的物理机械性能受温度影响最小,它的耐热性也就最好。用 i-PB制成的 PB管材是当今世界上最先进的自来水管、热水和暖气排管,由于它百分之百可以回收,并可以再次制造成别的产品,不会对环境造成危害,是符合环保要求的绿色管材产品。但是目前世界上能合成 PB的厂家很少,年产量也很低,因此它的价格非常昂贵,在这四种材料中是最高的。但是随着科学技术的发展,以后会逐步推广,并得到广泛的应用。

3.1.2 密封材料利用 i-PB和 PE分子结构的不相容,有效地降低了拆散分子所需要的作用力,成功地使膜同时具有易剥开的性能和强密封性能。当 i-PB和 PE均混合时,即使在比例较小时已经出现不相容性,使 i-PB均匀分散嵌入到 PE的母体中,在包装过程中这种混合材料制成的膜密封在一起,形成内部的弱键。当遇到外力作用剥开的时候,膜就沿着内部的弱键分开,只需要较小的力就能顺利剥开,易于控制;而传统的包装密封需要很强的力,并且不易控制。为了满足食物包装中体系要求无粘合剂的简易加工过程,采用 i-PB以最高浓度为 25%与 PE混合,薄膜很容易经过热处理密封,可以根据不同的平均剥开力和不同的剥开表面状况决定密封性能,从而使 i-PB以为基础的易剥开薄膜体系广泛应用于食物包装膜中。如咖啡真空包装,塑料容器等。此外,还有医疗设备和食品的易剥开包装袋,即使在消毒的条件下也可以保持优良的易剥开性能。

3.2 PB-TPE的应用

3.2.1 电缆电线 PB-TPE是纯聚烯烃,对热稳定,电绝缘性能好,低温柔韧性等,并且具有较好的防水渗透性能,可用于高压电缆树脂、地下采矿的电线等。它加工方便,使用灵活,适合小批量的特殊规格线缆,能更好的适应市场需求。电缆中的另一个重要性能是半导体性,这一性质还可以通过与导电纤维共混来实现。可以用来作为电缆表面层。

3.2.2 耐酸碱胶板 PB-TPE具有较好的耐酸碱性能,力学性能可达到普通胶板的使用要求,它是饱和聚烯烃,不需要硫化交联,可直接注射或挤出成型,还可以填充填料,降低生产成本,大量推广使用。