一、高熔指PP（聚丙烯）的市場(chǎng)需求

聚丙烯的熔體流動(dòng)性能與其分子量密切相關(guān)。由常規(guī)的Ziegler-Natta催化體系制備得到的商品聚丙烯樹(shù)脂的重均分子量一般在3×105～7×105之間。這些常規(guī)聚丙烯樹(shù)脂的熔融指數(shù)一般較低，限制了應(yīng)用范圍。

隨著化學(xué)纖維工業(yè)及紡織機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展，非織造布工業(yè)迅速崛起。聚丙烯的一系列優(yōu)點(diǎn)使它成為非織造布的優(yōu)選原料。隨著社會(huì)的發(fā)展，非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域趨于廣闊：在醫(yī)療衛(wèi)生方面，非織造布可用以制造隔離服、口罩、手術(shù)服、婦女衛(wèi)生巾、嬰兒尿布等等；作為建筑和土工材料，非織造布可以用于屋頂防水、道路施工、水利工程方面，或采用紡粘、針刺復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)高級(jí)屋面氈，其使用壽命比傳統(tǒng)的瀝青油氈高5～10倍；過(guò)濾材料也是非織造布發(fā)展很快的產(chǎn)品之一，可用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的氣體、液體過(guò)濾，具有和大的市場(chǎng)潛力；此外，在生活家用方面，非織造布可用于合成革、箱包、衣襯、裝飾布、揩布的制造。

正是由于非織造布的不斷發(fā)展，對(duì)其生產(chǎn)和應(yīng)用的要求也不斷提高，如熔噴、高速生產(chǎn)、薄型產(chǎn)品等。因此，對(duì)非織造布的主要原料聚丙烯樹(shù)脂的加工性能的要求也相應(yīng)提高；此外，高速紡或細(xì)旦聚丙烯纖維的生產(chǎn)也要求聚丙烯樹(shù)脂具有良好的熔融流動(dòng)性能；一些不能耐高溫的顏料更需要加工溫度相對(duì)較低的聚丙烯作為載體。所有這些都要求以能在較低溫度下加工的超高熔融指數(shù)聚丙烯樹(shù)脂為原料。

熔噴布專(zhuān)用料就是高熔融指數(shù)的聚丙烯。熔融指數(shù)是指熔體每10分鐘通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模毛細(xì)管的質(zhì)量，數(shù)值越大，表示材料的加工流動(dòng)性越好。聚丙烯的熔融指數(shù)越高，熔噴出的纖維就越細(xì)，制作成的熔噴布過(guò)濾性也就越好。

二、制備高熔融指數(shù)聚丙烯樹(shù)脂的方法

一是通過(guò)控制聚合反應(yīng)工藝以控制聚丙烯的分子量及分子量分布，如采用提高阻聚劑如氫氣濃度的方法降低聚合物的分子量，從而提高熔融指數(shù)。這種方法受催化體系、反應(yīng)條件等因素的限制，熔融指數(shù)的穩(wěn)定性較難控制，實(shí)施比較困難。

燕山石化用茂金屬催化劑在前幾年就在直接聚合熔指1000以上的熔噴料了，由于穩(wěn)定性較難控制，一直沒(méi)有大批量聚合。今年發(fā)生疫情以來(lái)燕山石化，采用2010年開(kāi)發(fā)的可控降解聚丙烯熔噴料生產(chǎn)技術(shù)，于2月12日產(chǎn)出聚丙烯熔噴無(wú)紡布專(zhuān)用料，同時(shí)采用茂金屬催化劑在裝置上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，目前已經(jīng)生產(chǎn)出產(chǎn)品，正發(fā)往下游用戶(hù)試用。

另一種方法是將常規(guī)聚合得到的聚丙烯進(jìn)行控制降解，降低其分子量，提高熔融指數(shù)。

過(guò)去常用高溫降解方法來(lái)降低聚丙烯的分子量，但這種高溫機(jī)械降解的方式有許多弊端，如添加劑流失及熱分解、工藝不穩(wěn)定等不利因素。此外還有超聲波降解等方法，但這些方法往往需要有溶劑的存在，增加了工藝難度和成本。近年來(lái)，聚丙烯化學(xué)降解的方法逐漸得到了廣泛應(yīng)用。

三、化學(xué)降解法生產(chǎn)高熔指PP

化學(xué)降解法是使聚丙烯和化學(xué)降解劑如有機(jī)過(guò)氧化物等在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)，使聚丙烯分子鏈發(fā)生斷裂而降低其分子量。與其它降解方法相比，它具有降解完全、熔體流動(dòng)性好、制備工藝簡(jiǎn)便易行等優(yōu)點(diǎn)，容易進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。這個(gè)也是改性塑料廠(chǎng)商采用較多的方法。

1.設(shè)備的要求

高熔指跟普通PP改性設(shè)備完全不一樣，做噴熔料的設(shè)備需要長(zhǎng)徑比更長(zhǎng)，且機(jī)頭需為垂直機(jī)頭，或采用水下造粒（無(wú)錫華辰有類(lèi)似的水下切粒設(shè)備）；物料很稀，從機(jī)頭出來(lái)后需要立馬接觸水，便于冷卻；生產(chǎn)常規(guī)聚丙烯，擠出機(jī)切粒速度是每分鐘70米，而高熔指聚丙烯則要求切粒速度達(dá)到每分鐘120米以上。另外，由于高熔指聚丙烯流速快，其冷卻距離也要從4米增加到12米。做熔噴料的機(jī)器要求換網(wǎng)不斷條，一般采用雙工位換網(wǎng)器。電機(jī)功率要求大很多，螺桿元件里面的剪切塊會(huì)用的多一些。

熔噴專(zhuān)用料雙螺桿線(xiàn)有相當(dāng)?shù)奶厥庑?br/>

要進(jìn)料（PP、DCP等）平穩(wěn)；要據(jù)復(fù)合配方的半衰期確定合適長(zhǎng)徑比和開(kāi)口的軸向位置（已進(jìn)化至第三代，確保CR-PP反應(yīng)擠出順暢運(yùn)行）；

要保證熔指在公差范圍內(nèi)的前提下有較高的產(chǎn)量（30多根成品條比僅十幾條有較高性?xún)r(jià)比和摻合的基礎(chǔ)）；必須配特種下水模頭。熔體與受熱要均勻，廢料量要少；

應(yīng)配備高熔指材料水下切粒機(jī)為較佳（無(wú)錫華辰業(yè)內(nèi)有口碑），以確保成品粒的成色和高一級(jí)品率。

2.目前采用的降解催化劑

①過(guò)氧化二叔丁基（Di-t-butyl peroxide），又稱(chēng)二叔丁基過(guò)氧化物，引發(fā)劑a，硫化劑dTBP，無(wú)色至微黃色透明液體，不溶于水，與苯、甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑混溶。有強(qiáng)氧化性，易燃，常溫下較穩(wěn)定，對(duì)撞擊不敏感。

②雙二五硫化劑，簡(jiǎn)稱(chēng)DBPH,化學(xué)名稱(chēng)2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷，分子量290.44。淡黃色液體及膏狀和乳白粉狀，相對(duì)密度0.8650。凝固點(diǎn)8℃。沸點(diǎn)50～52℃(13Pa)。折射率1.418~1.419。液體黏度6.5mPa.s。閃點(diǎn)(開(kāi)杯)58℃。溶于大部分醇、醚、酮、酯、芳香烴等有機(jī)溶劑，不溶于水。

3.熔指的測(cè)試

熔指測(cè)試需要根據(jù)《GB/T 30923-2014 聚丙烯熔噴專(zhuān)用料》，進(jìn)行測(cè)試；普通的熔指儀不可以測(cè)試。高熔指是采用體積法，而不是質(zhì)量法來(lái)測(cè)試。

當(dāng)然，高熔指PP并不只是一個(gè)熔融指數(shù)，要求分子量分布窄、灰分低、無(wú)其他產(chǎn)物殘留、紡絲性能好，過(guò)濾效率高，電荷儲(chǔ)存能力高，因此下游廠(chǎng)商還需要對(duì)廠(chǎng)商產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試才能應(yīng)用。