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目前,我国汽车规模庞大,汽车逐渐向着轻量化、舒适化的方向发展,聚丙烯作为汽车不可或缺的材料越来越受到汽车工业的青睐。高流动高刚性聚丙烯具备熔体流动速率高、弯曲模量高、能耗低、加工性能好等优点而被广泛用于汽车内饰件、门内衬板等大型制件。基于当前现状,本论文展开了针对高流动性高刚性聚丙烯的研究,在不同规模的聚合装置上进行了高流动高刚车用共聚聚丙烯产品的开发。该课题以制备高流动高刚共聚聚丙烯为目标,采用催化剂进行模试、中试聚合工艺研究,并对所制备的共聚聚丙烯的结构和性能进行了研究和改进。具体内容如下:(1)以催化剂A和催化剂B为主催化剂,研究了氢气加入量对催化剂活性、聚丙烯等规度及熔体流动速率的影响,并对比两种催化剂下所制备的相应聚合物的性能。通过选择高性能的催化剂B,解决了生产过程中聚丙烯粉料粒度细、等规度低等问题。在兰州化工研究中心75 kg/h SpheripolⅡ聚丙烯中试装置上,通过环管反应器调整氢气的加入量改变聚合物的熔体流动速率,从而改善聚合物熔体的流动性,同时调整优化生产工艺参数,成功制备了高流动性高刚性抗冲共聚聚丙烯EP508N。(2)以兰州化工研究中心中试装置上制备的聚丙烯EP508N为研究对象,通过邻二甲苯对其进行溶剂分级,研究了聚丙烯EP508N的组成、乙烯含量及它们对材料的性能影响。采用TREF、GPC、DSC、FTIR、SEM、POM等方法分析了抗冲共聚聚丙烯的组成和形态,并利用毛细管流变探讨了抗冲共聚聚丙烯的加工性能。同时将EP508N与进口同类产品BX3900进行结构和性能对比。结果表明,EP508N的橡胶相的分布、分子量及其分布、组成分布等微观结构合理,材料的流动性(熔体流动速率为60.4 g/10 min)、刚性(弯曲模量为1300 MPa)优异,并且具有良好的刚韧平衡性,综合性能达到同类进口产品水平。(3)为了进一步提高EP508N的综合性能,研究了不同成核剂及其添加量对聚合物性能的影响。通过POM和DSC等手段分析了成核剂对聚丙烯结晶温度和球晶大小的影响;考察了成核剂添加量对材料力学性能和热变形温度的影响,进而确定最优的添加比例。结果表明添加成核剂EPX-715时产品的综合性能优于成核剂NAA-325,且添加比例为0.07%时性能最好。