高熔体强度聚丙烯研究进展

周志英，张 彪，苏 丹，魏晓勇，黄元旦

（浙江祥邦科技股份有限公司，浙江 杭州 311254）

聚丙烯（PP）作为一种重要的通用塑料，具有生产成本低、质轻、产品透明度高、化学稳定性和耐热性好、易加工等特点，被广泛应用于化工、建筑、汽车、家电、包装、医疗和农业等领域[1-3]。然而，对于通用聚丙烯，目前工业生产多采用常规的Ziegler-Natta 催化体系，其特点是分子链为线型结构，且分子量分布相对较窄，导致聚丙烯的熔点与软化点很接近，熔程较短[4-6]。通用PP 的线型结构特点使得其在发泡温度下熔体粘度急剧下降，内部泡孔生长时因熔体强度过低而不足以承受拉伸变形力，从而导致泡孔塌陷、破裂甚至合并等问题，极大地限制了其应用领域[7-9]。

聚合物的熔体强度可以衡量熔体支撑其自身重量的能力，而熔垂性则指在特定温度下，聚合物熔体下垂至一定长度时所需的时间。一般而言，聚合物的分子结构直接决定其熔体强度，主要包括分子量大小、分布、是否为长支链结构，以及支链的长度及分布等[8]。高熔体强度聚丙烯（High melt strength polypropylene，HMSPP）就是针对线型PP 的不足而开发的一种新型聚丙烯材料。

1 HMSPP 的结构特征

HMSPP 狭义上是一种含有长支链的支化聚丙烯树脂（图1），且支链达到一定长度才能显著提高PP 的熔体强度（分子量超过临界缠结分子量2.5 倍）。正是这种分子结构上的特性使得HMSPP 具有普通PP 所不具备的独特优点[8-10]：（1）在相似的流动性下，HMSPP 的熔体强度可达到线型聚丙烯的2～10 倍甚至更高。据报道，沙特基础工业公司（SABIC）近期推出的超高熔体强度聚丙烯树脂（SABICPP-UMS），其熔体强度可超过65 cN，而普通PP 的熔体强度仅为2～4 cN[11]。……