"메탈로센"은 전이 금속(예: 지르코늄, 티타늄, 하프늄 등)과 사이클로펜타디엔에 의해 형성된 유기 금속 배위 화합물을 의미합니다. 메탈로센 촉매로 합성된 폴리프로필렌을 메탈로센 폴리프로필렌(mPP)이라고 합니다.
메탈로센 폴리프로필렌(mPP) 제품은 더 높은 흐름, 더 높은 열, 더 높은 장벽, 뛰어난 선명도 및 투명성, 더 낮은 냄새를 가지며 섬유, 캐스트 필름, 사출 성형, 열성형, 의료 및 기타 분야에서 잠재적인 응용 분야를 갖습니다. 메탈로센 폴리프로필렌(mPP) 생산에는 촉매 준비, 중합, 후처리를 포함한 여러 주요 단계가 포함됩니다.
1. 촉매 준비:
메탈로센 촉매의 선택: 메탈로센 촉매의 선택은 생성된 mPP의 특성을 결정하는 데 중요합니다. 이러한 촉매는 일반적으로 사이클로펜타디에닐 리간드 사이에 끼워진 지르코늄 또는 티타늄과 같은 전이 금속을 포함합니다.
조촉매 추가: 메탈로센 촉매는 일반적으로 알루미늄 기반 화합물인 조촉매와 함께 사용되는 경우가 많습니다. 조촉매는 메탈로센 촉매를 활성화하여 중합 반응을 시작하게 합니다.
2. 중합:
공급원료 준비: 폴리프로필렌의 단량체인 프로필렌은 일반적으로 1차 공급원료로 사용됩니다. 프로필렌은 중합 과정을 방해할 수 있는 불순물을 제거하기 위해 정제됩니다.
반응기 설정: 중합 반응은 세심하게 제어된 조건 하에서 반응기에서 발생합니다. 반응기 설정에는 메탈로센 촉매, 조촉매 및 원하는 폴리머 특성에 필요한 기타 첨가제가 포함됩니다.
중합 조건: 온도, 압력, 체류 시간 등의 반응 조건은 원하는 분자량과 폴리머 구조를 보장하기 위해 신중하게 제어됩니다. 메탈로센 촉매는 기존 촉매에 비해 이러한 매개변수를 더욱 정밀하게 제어할 수 있습니다.
3. 공중합(선택적):
공단량체의 혼입: 어떤 경우에는 mPP가 다른 단량체와 공중합되어 그 특성을 변형시킬 수 있습니다. 일반적인 공단량체에는 에틸렌 또는 기타 알파-올레핀이 포함됩니다. 공단량체를 통합하면 특정 용도에 맞게 중합체를 맞춤화할 수 있습니다.
4. 종료 및 담금질:
반응 종료: 중합이 완료되면 반응이 종료됩니다. 이는 종종 활성 폴리머 사슬 말단과 반응하여 추가 성장을 멈추는 종결제를 도입함으로써 달성됩니다.
담금질(Quenching): 폴리머는 추가 반응을 방지하고 폴리머를 고형화하기 위해 급속히 냉각되거나 급냉됩니다.
5. 폴리머 회수 및 후처리:
폴리머 분리: 폴리머는 반응 혼합물에서 분리됩니다. 반응하지 않은 단량체, 촉매 잔류물 및 기타 부산물은 다양한 분리 기술을 통해 제거됩니다.
후처리 단계: mPP는 원하는 형태와 특성을 얻기 위해 압출, 컴파운딩 및 펠릿화와 같은 추가 처리 단계를 거칠 수 있습니다. 이러한 단계에서는 미끄럼제, 항산화제, 안정제, 핵형성제, 착색제 및 기타 가공 첨가제와 같은 첨가제를 혼합할 수도 있습니다.
mPP 최적화: 가공 첨가제의 주요 역할에 대한 심층 분석
슬립 에이전트: mPP에는 장쇄 지방 아미드와 같은 미끄럼제를 첨가하여 고분자 사슬 사이의 마찰을 줄여 가공 중 달라붙는 현상을 방지하는 경우가 많습니다. 이는 압출 및 성형 공정을 개선하는 데 도움이 됩니다.
흐름 강화제:폴리에틸렌 왁스와 같은 흐름 강화제 또는 가공 보조제는 mPP의 용융 흐름을 개선하는 데 사용됩니다. 이러한 첨가제는 점도를 낮추고 폴리머의 금형 공동 충전 능력을 향상시켜 가공성을 향상시킵니다.
항산화제:
안정제: 산화 방지제는 가공 중 mPP가 분해되는 것을 방지하는 필수 첨가제입니다. 방해된 페놀과 아인산염은 자유 라디칼의 형성을 억제하고 열 및 산화 분해를 방지하는 안정제로 일반적으로 사용됩니다.
핵형성제:
mPP에서 보다 규칙적인 결정 구조의 형성을 촉진하기 위해 활석 또는 기타 무기 화합물과 같은 핵형성제가 첨가됩니다. 이러한 첨가제는 강성과 내충격성을 포함한 폴리머의 기계적 특성을 향상시킵니다.
착색제:
안료 및 염료: 착색제는 종종 최종 제품에서 특정 색상을 얻기 위해 mPP에 통합됩니다. 안료와 염료는 원하는 색상과 적용 요구 사항에 따라 선택됩니다.
충격 수정자:
엘라스토머: 내충격성이 중요한 응용 분야에서는 에틸렌-프로필렌 고무와 같은 충격 보강제를 mPP에 첨가할 수 있습니다. 이러한 개질제는 다른 특성을 희생하지 않고 폴리머의 인성을 향상시킵니다.
호환성 프로그램:
말레산 무수물 그래프트: 상용화제는 mPP와 기타 중합체 또는 첨가제 간의 상용성을 개선하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 말레산 무수물 그래프트는 서로 다른 폴리머 성분 간의 접착력을 향상시킬 수 있습니다.
미끄럼 방지제 및 블록킹 방지제:
슬립제: 마찰을 줄이는 것 외에도 슬립제는 블로킹 방지제 역할도 할 수 있습니다. 블로킹 방지제는 보관 중에 필름이나 시트 표면이 서로 달라붙는 것을 방지합니다.
(mPP 제제에 사용되는 특정 가공 첨가제는 의도된 용도, 가공 조건 및 원하는 재료 특성에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 제조업체는 최종 제품에서 최적의 성능을 달성하기 위해 이러한 첨가제를 신중하게 선택합니다. 메탈로센 촉매의 사용 mPP 생산은 추가 수준의 제어 및 정밀도를 제공하여 특정 요구 사항을 충족하도록 미세 조정될 수 있는 방식으로 첨가제를 통합할 수 있습니다.)
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게시 시간: 2023년 11월 28일
