高分子材料剖析方法论文.docVIP

聚丙烯管材料鉴别方法的研究 党春花 摘要:通过红外光谱、差热分析(DSC)以及宏观物理机械性能等分析方法,分析了吉林石化公司乙烯厂生产的三种不同类型的聚丙烯产品;同时介绍了不同类型管材料的特点及应用范围。 关键词:聚丙烯管材料;红外光谱;差热分析;结晶度 Discrim inatingM ethod for PP TubeM aterial Abstract:By the methods of IR, DSC and macrophysicsmechanical performance analysis, 3 types of PP productsmade by the ethylene chemical plantwere analyzed. The characteristic and applications of these different tubematerialswere also introduced in the paper. Keywords:PP TubeMateria;l IR; DSC; Crystallinity 近年来,在国家政策的推动下,各种新型塑料管材的生产和应用得到了空前的发展。作为管材专用料的基体树脂)))聚丙烯,其按照分子结构形态的不同可分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规共聚聚丙烯(PP-R)三种。这三种材料结构的差异使他们具有不同的应用特性,因此也具有不同的用途。但是,由于对PP-H、PP-B、PP-R的性能不够了解,甚至存在一些认识上的误区,因而在生产制造、宣传推广和具体应用中,出现过一些问题。上述三种聚丙烯材料中, PP-H是由单一的丙烯单体聚合的均聚物,而PP-R、PP-B都为乙烯、丙烯共聚而形成的共聚物,因而更易造成使用上的混淆。 现将二者的一些特点加以简要介绍。PP-B和PP-R的共同特性: (1)二者的基础材料都是丙烯,而且,在共聚物中所占的比重都在90%以上。同时,在二种共聚物中基础材料的成份结构,又都是等规度很高的丙烯均聚物PP-H,因而二者都具备PP-H的耐热性能十分良好的这一特性;(2)二者都是为克服PP-H低温下易脆裂的弱点,通过加入乙烯进行改性的,所以二者又都具备了乙烯的耐低温、抗冲击特性; (3)二者在标准规范的温度、应力等使用条件下,都具有抗蠕变和长寿命这一突出特征; (4)同时,它们也都保留了PP-H的高强度、抗弯曲、耐腐蚀、无毒等优良性能。由于上述四方面的共同特性, PP-B和PP-R管材都可以做冷热水输送及化工液体输送管道系统。 PP-B和PP-R的性能差别: (1)二者的乙烯加入量不同,使二者的耐低温抗冲击和耐高温抗蠕变性能出现差异。在PP-B中,比PP-R较多地加入了乙烯成份。因而PP-B较PP-R更多地具备了乙烯的耐低温、良好的抗冲击特性;而PP-R较少地加入了乙烯成分,因而PP-R较PP-B更多地保留了PP-H耐高温、长期抗静压能力强的特点; (2)/嵌段0和/无规0共聚物分子结构的不同,所表现的特性存在着差别。在嵌段共聚物PP-B中,是一些由乙烯、丙烯生成的具有高抗冲击性能的弹性嵌段链段,同主体材料PP-H再均匀地嵌段共聚,最终生成嵌段共聚物 PP-B。因而, PP-B具有很高的抗冲击强度。而在PP-R无规共聚物中,乙烯主要是以单体形式同丙烯均匀但却无规则的共聚,乙烯单体的抗冲击特性不如PP-B中的弹性链段那样突出。因而, PP-R在低温下的抗冲击性能就远不如PP-B。也正因为在PP-R的分子长链中,没有PP-B分子长链中的那种高弹性链段,因而PP-R在较高温度下的长期抗静液压能力(即抗蠕变能力)更接近于PPH,而优于PP-B。因此,一方面,它们既可同时应用于冷热水输送管道系统和化工液体传输系统;而另一方面,在上述应用中,又要根据它们不同的特性和具体的使用条件,加以区别地选择应用。PP-B管材,虽然亦可在70e下长期工作,但对于同样壁厚的管材,其能承受的工作压力,要比PP-R低。因此,从其综合性能比较来看, PP-B管材比较适宜在0~60e的范围内长期工作。 新颁布的国家标准GB /T 18742)2002/冷热水用聚丙烯管道系统0中对PP-H、PP-B及PP-R管材的规格、生产及性能均进行了严格的规定。但由于各种聚丙烯管材专用料无法通过外观区分其所用基体树脂,因此原料采购者在选购聚丙烯管材专用料时存在很大困难。为确保产品的质量,选择适宜的鉴别方法对不同基体树脂进行区分是十分重要的。本文将从结构与性能的角度出发,以红外分析、差式扫描量热分析(DSC)、力学性能测试为手段,介绍各种聚丙烯管材专用料基体树脂的鉴别方法。 红外光谱仪的种类有：棱镜和光栅光谱仪。属于色散型，它的单色器为棱镜或