在國家科技部“863”計劃課題的大力支持下，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所開展了利用原位熱誘導(dǎo)與自由基捕捉技術(shù)相結(jié)合制備高熔體強度聚丙烯專用料技術(shù)的研究，在高熔體強度聚丙烯專用料生產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)泡工藝技術(shù)方面取得重要突破。該所承擔(dān)的“863計劃”課題“原位熱誘導(dǎo)-自由基捕捉反應(yīng)制備高熔體強度聚丙烯”于7月20日通過科技部組織的專家驗收。
聚丙烯是目前世界上應(yīng)用最為廣泛、產(chǎn)量增長最快的合成樹脂之一。然而，普通聚丙烯韌性差，熔體強度低，從而大大限制了其在擠出涂敷、吹塑成型和發(fā)泡成型領(lǐng)域的應(yīng)用。為克服這一不足，開發(fā)高熔體強度聚丙烯專用料技術(shù)勢在必行。目前制備高熔體強度聚丙烯方法主要分為兩大類：一類是聚丙烯釜外改性；另一類是聚丙烯釜內(nèi)共聚改性，但核心技術(shù)受到國外壟斷，我國高熔體強度聚丙烯的研究尚處于起步階段，目前沒有產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，國內(nèi)需求現(xiàn)仍依賴進口。
長春應(yīng)化所科技人員在國家“863計劃”課題的支持下，以國內(nèi)石化企業(yè)環(huán)管工藝和小本體工藝生產(chǎn)的線性聚丙烯作為原料，率先將可控自由基聚合中調(diào)控反應(yīng)活性點的方法應(yīng)用于聚丙烯熔體反應(yīng)加工過程中，通過高效的自由基捕捉劑的合理篩選和使用，降低了聚丙烯分子鏈的降解和凝膠化副反應(yīng)的發(fā)生幾率，促進了長鏈支化反應(yīng)的進行，突破了制備高熔體強度聚丙烯的技術(shù)瓶頸。
在此基礎(chǔ)上，設(shè)計并建立了高熔體強度聚丙烯中試生產(chǎn)線，闡明了物料配比與預(yù)混合系統(tǒng)、反應(yīng)工藝條件、接枝單體種類等對于產(chǎn)品性能的影響規(guī)律，解決了試驗過程中面臨的工程技術(shù)問題，實現(xiàn)了多段制備工藝的優(yōu)化集成，建立了調(diào)控聚丙烯長鏈支化結(jié)構(gòu)的方法，開發(fā)出具有不同熔體強度的系列高熔體強度聚丙烯專用料。該課題承擔(dān)期間申請發(fā)明專利7項，其中4項已授權(quán)，在國際核心期刊發(fā)表相關(guān)論文6篇。
高熔體強度聚丙烯制備技術(shù)的成功開發(fā)及未來大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化將促進我國聚丙烯樹脂在擠出涂敷、吹塑成型和發(fā)泡成型領(lǐng)域的應(yīng)用，具有重要的社會與經(jīng)濟效益，特別是發(fā)泡材料領(lǐng)域。利用制備的高熔體強度聚丙烯制備了發(fā)泡聚丙烯珠粒以及發(fā)泡聚丙烯片材，這些聚丙烯發(fā)泡材料具有優(yōu)異的綜合性能，產(chǎn)品附加值高，可以應(yīng)用于交通工具、保溫、高檔包裝等領(lǐng)域。