擠出加工對茂金屬聚乙烯性能的影響

高一涵， 葉純麟， 孫勇飛， 楊天慧， 王新威

(1.上海化工研究院有限公司, 上海 200062；2.聚烯烴催化技術與高性能材料國家重點實驗室, 上海 200062;3.上海市聚烯烴催化技術重點實驗室, 上海 200062)

0 前言

20世紀80年代，SINN H等[1-2]報道了茂金屬/甲基鋁氧烷催化體系，該體系通過單活性中心，可精確控制聚合物結構生產相對分子質量分布窄的聚乙烯樹脂；與分子質量相同的Ziegler-Natt催化體系的聚乙烯相比，茂金屬/甲基鋁氧烷催化體系制備得到的聚乙烯(簡稱茂金屬聚乙烯)具有更優(yōu)秀的拉伸性能和抗沖擊性能。

結晶聚合物的分子鏈經常以折疊鏈片晶的形態(tài)構成高分子的晶體結構，聚合物結晶由于結構致密、分子間作用力強，能夠有效提升聚合物的力學性能。聚乙烯屬于半結晶聚合物，晶區(qū)和非晶區(qū)同時存在，結晶過程非常復雜。研究聚乙烯的結晶動力學，尤其是更符合實際生產加工的非等溫結晶動力學，能夠更好地優(yōu)化加工參數[3]。近年來，Ozawa法[4]和莫志深法[5]等提供了多種動力學方程來分析聚合物的結晶過程。然而茂金屬聚乙烯由于相對分子質量分布很窄，缺乏低分子質量組分的潤滑作用，導致其熔體黏度較高，加工性能較差[6]。在實際加工過程中，茂金屬聚乙烯樹脂由于松弛時間較長，所以在加工設備中的停留時間會比傳統聚乙烯樹脂更長，茂金屬聚乙烯樹脂受到溫度、剪切力等因素的影響而產生性能變化[7]。目前，已有學者針對聚乙烯原料的結晶性能和流變性能進行了大量研究[8-9]，筆者則進一步對受擠出加工過程影響的茂金屬聚乙烯樣品進行研究。……