28246

افزايش شاخص جريان مذاب پلي پروپيلن به روش اصلاح پراكسايدي

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي-پليمر

1399

1401/12/2

محمد فصيحي دستجردي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

پلي پروپيلن رئولوژي كنترل شده يا به اختصار CRPP از گريدهاي پلي پروپيلن با جريان پذيري بالا مي‌باشد كه مناسب استفاده در فرايندهايي نظير قالب‌گيري تزريقي ديواره نازك،الكتروريسي، ذوب ريسي و ... است. اين گريد را مي‌توان با كنترل جرم مولكولي پلي پروپيلن در حين بسپارش و يا تخريب زنجيرهاي بلندآن پس از فرايند بسپارش، با روش‌هايي همچون اصلاح نوري و اصلاح شيميايي حرارتي، توليد كرد.در اين بين روش اصلاح شيميايي حرارتي با استفاده از پراكسايدهاي آلي،از متداول‌ترينآن‌هادر صنعت مي‌باشد. در اين پژوهش نيز كارايي دو نوع پراكسايد آلي پراكسي استر به نام t-بوتيل پراكسي بنزوات (TBPB) و پراكسي كتال به نام 1،1-دي (t-بوتيل پراكسي)-5،3،3-تري متيل سيكلو هگزان (TMCH)، در سه مقدار 5/0، 0/1 و 5/1 درصد وزني، براي تخريبدو گريد پلي پروپيلن با شاخص‌هاي جريان مذاب متفاوت درون مخلوط كن داخلي مورد بررسي قرار گرفته شدند.همچنينبا توجه به انتخاب پراكسايدهايي با زمان نيمه عمر پايين در دماي فرايند، كارايي و بهبود اختلاط آن‌ها با پلي پروپيلن به صورت 5/0 درصد وزني محلول در روغن پارافين نيز در همان شرايط فراينديمورد بررسي قرار گرفته شد.در نهايت خواص رئولوژيكي، مكانيكي، حرارتي و رفتار بلورينگي نمونه‌هاي آماده شده مطالعه شده و به مقايسه آن‌ها با نمونه‌هاي صنعتي پرداخته شد. نتايج شاخص جريان مذاب نشان‌دهنده كارايي خوب هر دو پراكسايد در تخريب پلي پروپيلن‌ها، به خصوص گريد با جريان پذيري بالاتر، بوده است. همچنينافزايش غلظت پراكسايدTBPBتاثير بيشتري در افزايش اين شاخص داشته و مقدار آن را به g/10min909 رساندهاست. بعلاوه مشاهده شد با افزايش تخريب پلي پروپيلن، خواص مكانيكي نمونه‌ها افت شديدي داشته و توزيع وزن مولكولي آن‌ها افزايش يافته است. در ادامه پروژه براي نمونه‌هاي تخريب شده بامحلول 5/0 درصدي پراكسايدها درون روغن پارافين نيز مشاهده شد علاوه بر كاهش مقدار مصرفي آن‌ها،شاخص جريان مذاب تا g/10min 5/807 افزايش يافته است وتخريب همگن پلي پروپيلن باعث كاهش توزيع وزن مولكولي CRPP و در نتيجه افزايش استحكام نهايي و درصد ازدياد طول آن‌ها شده است

1402/02/17

Increasing the melt flow index of polypropylene by the peroxide modification method

2/21/2024 12:00:00 AM

Controlled rheology polypropylene or abbreviated CRPP is one of the polypropylene grades with high flowability which is suitable for processes such as thin wall injection molding, electrospinning, melt spinning, etc. This grade can be produced by controlling the molecular weight of polypropylene during polymerization or by polypropylene chain scission in post-reactor processes with optical, thermal and chemical modification methods. In the meantime, the chemical modification method using organic peroxides is one of the most common in the industry. In this research, the effectiveness of two types of organic peroxides, peroxyesters called t-butylperoxybenzoate (TBPB) and peroxyketals called 1,1-di(t-butylperoxy)-5,3,3-trimethylcyclohexane (TMCH) ), in three amounts of 0.5, 1.0 and 1.5% by weight, were investigated for the degradation of two grades of polypropylene with different melt flow indexes in the internal mixer. Also, considering the selection of peroxides with low half-life in The process temperature, efficiency and improvement of their mixing with polypropylene in the form of 0.5% by weight solution in paraffin oil were also investigated under the same conditions of the process. Finally, the rheological, mechanical, thermal properties and crystallization behavior of the prepared samples were studied and compared with industrial samples. The results of the melt flow index have shown the good performance of both peroxides in the degradation of polypropylenes, especially the grade with higher flowability. Also, increasing the concentration of TBPB peroxide has a greater effect on increasing this index and has increased its value to 909 g/10 min. In addition, it was observed that with increasing in the degradation of polypropylene, the mechanical properties of the samples dropped sharply and their molecular weight distribution increased. In the continuation of the project, it was also observed for the samples degraded with 0.5% solution of peroxides in paraffin oil, in addition to reducing their consumption, the melt flow index increased up to 807.5 g/10min, and the homogeneous degradation of polypropylene caused a decrease in the molecular weight distribution of CRPP and As a result, the ultimate strength has increased and the elongation at break has increased.

پلي پروپيلن رئولوژي كنترل شده , شاخص جريان مذاب , پراكسايد آلي , توزيع وزن مولكولي

Controlled rheology polypropylene , Melt flow index , Organic peroxide , Molecular weight distribution

Zohreh Abdi Gerdeh

Mohammad Fasihi