溶劑法(又稱漿液法或泥漿法、淤漿法)是早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝,但由于有脫灰和溶劑回收工序,流程長,較復(fù)雜等缺點(diǎn),隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步,從八十年代起,溶劑法已趨于停滯狀態(tài),逐漸為液相本體法所取代。
工藝特點(diǎn):丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中,在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合,聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中,采用釜式攪拌反應(yīng)器;有脫灰和溶劑回收工序,流程長,較復(fù)雜,裝置投資大,能耗高。但生產(chǎn)易控制,產(chǎn)品質(zhì)量好;以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。
采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯,是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑,將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)。聚合物從液相丙烯中不斷析出,以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長,聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時(shí),經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體,即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品。這是一種比較簡單和的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)、新水平。
采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù),采用齊格勒-納塔催化劑,可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時(shí)又具有高結(jié)晶度、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個(gè)互通的區(qū)域,不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用。這兩個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對(duì)分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂,擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍。
通過共聚改性、交聯(lián)改性、接技改性、添加成核劑等使PP(聚丙烯)高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)或晶體構(gòu)型發(fā)生改變而提高其機(jī)械性能、耐熱性、耐老化性等性能,提升其綜合性能、擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。
交聯(lián)改性主要是把線型或者是枝狀的聚合物通過交聯(lián)的方法改性成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。PP(聚丙烯)交聯(lián)改性可以使其力學(xué)性能、耐熱性以及形態(tài)穩(wěn)定性得到改善,成型周期縮短。聚丙烯交聯(lián)改性主要方法有化學(xué)交聯(lián)改性、輻射交聯(lián)改性,它們主要區(qū)別在于交聯(lián)機(jī)理不同、活性源不同;化學(xué)交聯(lián)改性是通過添加交聯(lián)助劑來實(shí)現(xiàn)聚丙烯改性,輻射交聯(lián)改性主要是通過強(qiáng)輻射或強(qiáng)光來實(shí)現(xiàn),由于輻射交聯(lián)改性對(duì)PP厚度要求使得該法普及困難。目前硅烷接枝交聯(lián)法由于其能夠制備出性能優(yōu)良的材料而發(fā)展迅速,硅烷接枝交聯(lián)法生產(chǎn)的PP強(qiáng)度高、耐熱性好、熔體強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、耐腐蝕性能好。