基于聚丙烯均聚物和聚丙烯无规共聚物的高熔体强度聚丙烯的制备与发泡性能对比研究

《Journal of Applied Polymer Science》：Comparative Study on the Preparation and Foaming Performance of High Melt Strength Polypropylene Based on Polypropylene Homopolymer and Polypropylene Random Copolymer

聚丙烯（PP）通过活性挤出工艺添加BPO引发剂及VS/St接枝单体，制备出高熔强聚丙烯（HMSPP）。研究显示HMSPP-R熔强达69.6 cN（较PP-R提升20.5倍），HMSPP-H为55.9 cN（较PP-H提升8.6倍），分子动力学模拟表明HMSPP-R具有更多支化结构和更大自由体积，溶胀性提升更显著，发泡倍数达28.7（HMSPP-R）和24.1（HMSPP-H），证实其优异的泡孔形成能力。

　　

摘要

与聚丙烯均聚物（PP-H）相比，聚丙烯无规共聚物（PP-R）含有乙烯单元，这些单元破坏了链的规整性并提高了链的流动性，从而有望改善发泡剂的溶解性并提升发泡性能。然而，PP-R的熔体强度仍然较低，与PP-H类似。在本研究中，通过反应挤出法从PP-H和PP-R制备了高熔体强度的聚丙烯（HMSPP），其中使用过氧化苯甲酰（BPO）作为引发剂，乙烯基聚二甲基硅氧烷（VS）和苯乙烯（St）作为接枝单体。HMSPP-R的熔体强度达到了69.6 cN，是PP-R的20.5倍；而HMSPP-H的熔体强度为55.9 cN，仅为PP-H的8.6倍。结合流变学结果可知，HMSPP-R含有更多的支化结构。发泡实验表明，HMSPP-R的最大膨胀比为28.7倍，而HMSPP-H的最大膨胀比仅为24.1倍。溶解性测试和分子动力学模拟进一步证实，HMSPP-R具有更大的自由体积，从而提高了二氧化碳（CO₂）的溶解性，进而改善了发泡性能。本研究对制备适用于发泡应用的HMSPP具有重要的工业指导意义。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。