聚丙烯汽车保险杠专用料的开发

论文摘要

目前汽车制造业正向降低车身自重、减轻能源消耗方向发展。在车用塑料品种构成中,主要以PP为主,约占总量的28%,其中80%以上用于生产保险杠。这不仅因为PP成本低,更由于轻量化、可循环再用等独特优势,使PP成为汽车保险杠材料的主流。汽车保险杠生产的国产化率已达90%以上,但专用料所使用的基础树脂共聚PP大部分仍然依靠进口。如果中石化广州分公司能实现大批量生产可为公司创造良好的经济效益,并具有一定的社会效益。在首次开发生产过程中总体情况良好,在比较成熟牌号J641的基础上又做了进一步的调整。从产品分析结果来看,绝大部分指标都已达到甚至优于国内汽车保险杠专用料,抗冲性能指标同以前的牌号相比也有所加强。产品抗冲强度在提高的同时,个别性能指标也有所下降,我们判断在产品中生成乙丙橡胶的同时,更大量的乙烯聚合成为结晶的线性聚乙烯而非乙丙橡胶,对产品抗冲性能的提高造成了一定影响。虽然悬冲强度同目标值仍有一定差距,但已基本能满足下游厂家对原料产品改性的要求。生产中突出的矛盾所在为在向D204大量加入乙烯的同时,一方面要控制D204的压力,一方面要控制乙丙橡胶的生成量。在进行第二次开发过程中,将MFR控制较低,降低了第一反应器的浆液浓度,并且对乙烯加入量进行了调整,生产难度较大,从分析数据来看,抗冲性能得到大幅提高,从用户使用、产品分析、生产控制等过程来看,此次开发的高抗冲共聚PP牌号J340产品是比较成功的,但由于J340熔融指数较低,流动性不好,需加入改性剂提高流速才可适应汽车保险杠注塑的要求。在同技术开发中心就两次产品进行研究比对后,认为增加PPB中的乙烯含量,有利于提高产品的抗冲击性能,当乙烯含量超过一定值时便不再具有决定性效果。MFR越低,越有利于提高产品的抗冲击性能。提高PPB中的橡胶含量有利于提高产品的抗冲击性能,但橡胶含量达10%以上后,不再是影响产品抗冲击性能的主要因素。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• CONTENTS
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 塑料汽车保险杆概念
• 1.2 国内聚丙烯生产和消费概况
• 1.2.1 生产现状
• 1.2.2 供需状况
• 1.2.3 消费现状
• 1.3 车用塑料市场综述
• 1.3.1 国内车用塑料市场情况
• 1.4 汽车保险杠专用料开发和生产概况
• 1.4.1 国外情况
• 1.4.2 国内情况
• 1.5 本项目的主要工作内容
• 1.6 生产工艺条件介绍
• 1.6.1 聚丙烯聚合过程原理
• 1.6.1.1 催化剂
• 1.6.1.2 聚合机理
• 1.6.1.2.1 活性中心的结构
• 1.6.1.2.2 聚合反应过程
• 1.6.2 聚丙烯工艺概述
• 1.6.2.1 国内聚丙烯生产工艺概述
• 1.6.2.1.1 Basell公司的本体法工艺（Spheripol工艺）
• 1.6.2.1.2 三井石化公司开发的HYPOL工艺
• 1.6.2.1.3 Amoco工艺
• 1.6.2.1.4 Borstar工艺
• 1.6.2.2 广州石化聚丙烯（一）装置生产工艺概述
• 1.6.2.2.1 工艺特点
• 1.6.2.2.2 工艺参数
• 第二章 生产汽车保险杠专用料的准备情况及技术分析
• 2.1 生产准备
• 2.1.1 催化剂方面
• 2.1.2 原料质量
• 2.1.2.1 丙烯
• 2.1.2.2 乙烯
• 2.1.3 生产牌号选择的机理
• 第三章 首次开发生产控制过程及指标分析
• 3.1 方案设计及过程控制
• 3.1.1 聚合工艺生产过程分析
• 3.1.1.1 抗冲共聚级PP的机械性能与生产指标和控制参数的关系
• 3.1.1.2 产品质量指标的控制
• 3.1.1.3 共聚物含量对产品质量的影响
• 3.1.1.4 共聚物分子量对产品质量的影响
• 3.1.2 方案设计
• 3.1.2.1 J641转换成J642前的准备工作
• 3.1.3 生产过程概述
• 3.1.3.1 MFR的控制
• 3.1.3.2. 成品参数对比
• 3.2 本次生产小结
• 第四章 二次生产控制过程及指标分析
• 4.1 生产过程概述
• 4.1.1 熔融指数MFR的控制
• 4.1.2 反应器聚合量比较
• 4.1.3 产品乙烯含量比较
• 4.1.4 造粒机运行情况比较
• 4.1.5 产品物性比较
• 4.2 本次生产小结
• 第五章 嵌段共聚聚丙烯产品抗冲击性能研究
• 5.1 试验部分
• 5.1.1 试验原料
• 5.1.2 仪器与设备
• 5.1.3 测试方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 乙烯含量的影响
• 5.2.2 熔体流动速率的影响
• 5.2.3 橡胶含量的影响
• 5.2.4 橡胶微观形态的影响
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 导师简介
• 附件