Modyfikatory wskaźnika płynięcia PP

Polipropylen ( PP) jest relatywnie nowym tworzywem o wysokiej jakości. Jego produkcja przemysłowa rozpoczęła się w 1957 roku. Podczas kilkudziesięciu lat jego znaczenie znacznie wzrosło. Zapotrzebowanie na  PP,  a co za tym idzie wzrost mocy produkcyjnej jest znacznie wyższy w porównaniu z innymi tworzywami.

W odróżnieniu od polimerów LDPE, PVC, PS polimeryzacja PP nie zachodzi poprzez inicjację rodnikowa, lecz jest reakcją anionową. Wykorzystanie  stereospecyficznych katalizatorów tj. katalizatorów Zieglera – Natty lub metalocenów prowadzi  do powstania związku z wysoce uporządkowaną strukturą łańcuchów polimerowych. Taka  konfiguracja polepsza właściwości produktu końcowego, w odniesieniu do produktu o nieuporządkowanej strukturze.

W cyklu produkcyjnym PP wykorzystuje się również nadtlenki organiczne ponieważ zwiększają one  właściwości płynące tworzywa w stanie stopionym. Dzięki  selektywnemu rozpadowi łańcuchów osiąga się węższy zakres mas molekularnych, nieznacznie niższą wartość masy cząsteczkowej i niższą temperaturę topnienia.

W opisywanym procesie degradacji PP używa się tych nadtlenków, które rozpadają się na wysoko reaktywne rodniki zdolne oderwać atom wodoru od łańcucha polimerowego.  Jest to stechiometryczna reakcja  polegająca w przypadku PP na „ataku” rodnika nadtlenkowego na  trzeciorzędową grupę –CH, co prowadzi do oderwania atomu wodoru, a następnie do rozerwania łańcucha węglowego.

MODYFIKATORY WSKAŹNIKA PŁYNIĘCIA PP – PRZEGLĄD UŻYWANYCH NADTLENKÓW ORGANICZNYCH

W praktyce stosuje się 3 rodzaje związków chemicznych:

1) nadtlenek di – butylu, trzeciorzędowy PEROXAN DB

2) 2,5 – dimetylo-2,5 – di (tert-butylonadtleno)-heksan PEROXAN HX

3) di (2 – tert – butylo nadtlenoizopropylo) benzen PEROXAN BIB

Ze względu na dużą lotność pierwszy z wymienionych nadtlenków używany jest tylko w systemach zamkniętych.

Zastosowanie dwóch pozostałych determinowane jest temperaturą i czasem reakcji.

Ważnym elementem, który trzeba wziąć pod uwagę jest czas połowicznego rozpadu używanego nadtlenku. W praktyce trzeba założyć, że czas procesu degradacji PP musi być przynajmniej 10 krotnie dłuższy niż czas połowicznego rozpadu. Przy krótszym czasie przebiegu procesu nie osiągnie się całkowitej degradacji modyfikowanego tworzywa.

Modyfikacja PP w wyniku użycia nadtlenków  prowadzi  do selekcji  łańcuchów polimerowych, a więc do otrzymania polimerów o  węższym  zakresie mas molekularnych, co  w konsekwencji znacznie zmienia parametry płynięcia tworzywa w stanie stopionym.

  ODPOWIEDNIE WARUNKI POTRZEBNE DO OSIĄGNIĘCIA WYMAGANEGO INDEKSU PŁYNIĘCIA I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH MUSZĄ BYĆ WYZNACZONE EKSPERYMENTALNIE.   

    Najważniejsze znaczenie dla efektywnego zużycia nadtlenku jak również dla uzyskania stabilności końcowego polimeru jest dostosowanie czasu  odpowiedniego do temperatury, w której zachodzi dany proces. Dla zapewnienia 99,9% zużycia nadtlenku czas procesu powinien być 10 – krotnością  czasu połowicznego rozpadu (half life) tego związku. Temperatury odpowiednie dla danego czasu połowicznego rozpadu są podane w katalogu produktów firmy Pergan, który wysyłamy na życzenie.

Poniżej temperatury ok. 180 °C  proces tworzenia się rodników nadtlenkowych nie jest wydajny bez względu na rodzaj używanego nadtlenku.

NADTLENKI ORGANICZNE FIRMY PERGAN UŻYWANE DO MODYFIKOWANIA POLIPROPYLENU