聚丙烯
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聚丙烯，英文名称:Polypropylene，日文名称:ポリプロピレン分子式:C3H6nCAS 登录号:9003-07-0简称:PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotaeticPolyProlene）、无规聚丙烯（atacticPolyPropylene）和间规聚丙烯（syndiotaticPolyPropylene）三种。
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结构式
甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯；
若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯；当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般生产的聚丙烯树脂中，等规结构的含量为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃,耐热,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料。耐腐蚀,抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。
特点
无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。
生产方法
①淤浆法。在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。
②液相本体法。在70℃和3MPa的条件下，在液体丙烯中聚合。
③气相法。在丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂，流程短，能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。
成型特性
1.结晶料，湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。
2.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔.凹痕，变形。
3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。
4.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。
聚丙烯成型工艺
注塑模工艺条件：
注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%-85%即可。
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：PP的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。
模具温度：模具温度50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5℃以上。
注射压力：采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。
注射速度：为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（出现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。
流道和浇口：流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。
熔胶背压：可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。
制品的后处理：为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。
pp特点
PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
工程用聚丙烯纤维
分为聚丙烯单丝纤维和聚丙烯网状纤维
聚丙烯网状纤维以改性聚丙烯为原料，经挤出、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成的高强度束状单丝或者网状有机纤维，其固有的耐强酸，耐强碱，弱导热性，具有极其稳定的化学性能。加入混凝土或砂浆中可有效的控制混凝土（砂浆）固塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝，防止及抑止裂缝的形成及发展，大大改善混凝土的阻裂抗渗性能，抗冲击及抗震能力，可以广泛的使用于地下工程防水，工业民用建筑工程的屋面、墙体、地坪、水池、地下室等，以及道路和桥梁工程中。是砂浆/混凝土工程抗裂，防渗，耐磨，保温的新型理想材料
双向拉伸聚丙烯薄膜
在塑料制品中包装材料占有极其重要的位置，据统计，世界用于包装领域的塑料约占塑料总消费量的35%。我国包装用塑料发展迅速，产量从1980年的19万t迅速增至2003年的465万t，预计2005年将超过550万t，2010年超过700万t，2015年超过900万t，约占全国包装总产量的13%以上。
从产品上看，包装用薄膜约占包装用塑料总量的50%以上。我国双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜是PP树脂消费量最大的领域之一，2003年我国有BOPP生产企业86家（123条生产线），总生产能力约140万t/a，2004年达到200万t/a（138条生产线），产量将突破100万t。近年来，国内企业注重提升产品竞争力，先后引进了一批先进的BOPP生产设备，生产的薄膜宽度可达8.3m，线速度高达400~500m/min，如浙江大东南集团引进德国布鲁克纳6万t/a生产线；国风集团投资2亿元引进3.5万t/a生产线（目前亚洲第1条、世界第4条10m宽的BOPP设备）；常州武进金氏集团引进德国2万t/a五层共挤高强超薄BOPP生产线；福建现代集团引进2.5万t/a生产线；宝硕集团计划引进10万t/a生产线等。按我国现有的BOPP薄膜生产能力换算，每年对PP树脂的需求量近200万t，因此应重视开发BOPP薄膜用高线速、延伸性、透明性好的PP专用料，包括配套用的乙、丙共聚物，以适应新引进的BOPP薄膜设备。
汽车用改性聚丙烯
2003年，我国汽车产量为440多万辆，已位居世界第四，同比增长36.6%。据美国ESM WerWide报道：“2008年中国汽车产量将超过600万辆，2015将超过日本，跃居世界第二位”。
汽车工业的发展离不开汽车塑料化的进程，目前我国工程塑料的自给率不足16%。据中国工程塑料协会预测，2005年我国工程塑料需求增长率为15%，2010年约为10%，需求量将从2000年的44万t增长到2010年的140万t。我国汽车制造业对工程塑料需求量增长迅速，到2010年总用量将达到94万t（以塑料用量占汽车重量的5%~10%计）。
PP用于汽车工业具有较强的竞争力，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性PP产品，其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃，并能承受高温750~1000h后不老化，不龟裂。据报道，日本丰田公司推出的新一代具有高取向结晶性的聚丙烯HEHCPP产品，可以作为汽车仪表板、保险杠，比以TPO为原料生产的同类产品成本降低30%，改性PP用作汽车配件具有十分广阔的开发前景。
家用电器用聚丙烯
近几年我国家用电器产业发展迅速，品种多，产量大。2003年我国电冰箱产量为1850万，空调器4200万，洗衣机1700万，微波炉3500万。据“2004~2006年中国城市家庭影院市场研究咨询报告”显示，预计未来3年内我国家庭影院系统市场规模将达到690万。另外，各种小家电也拥有巨大的潜在市场，这对改性PP来说，是一个极好的商机。目前，我国一些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用料如PP 1947系列、K7726系列等，受到了洗衣机制造厂商的欢迎。因此，在未来几年内应加大开发家用电器PP专用料的力度，以适应市场变化的需求。
管材用聚丙烯
2003年全国塑料管材总产量突破180万t，同比增长23%。
早期，PP管材主要用作农用输水管，但是由于早期产品性能还存在一些问题（抗冲击强度、耐老化性能较差），市场未能打开。随着上海塑料建材厂首家引进国外先进技术，采用进口PP-R料生产的输送冷、热水用的管材得到市场认可后，目前已有不少厂家建设PP-R管材生产线，价格也由投产初期的2万~3万元/t不断回落，但PP-R管材在塑料管材市场上的占有率仍然很低。据反映，目前国产PP-R料与进口料比较还有一定差距，质量有待改进和提高。据报道，目前韩国开发出一种耐高压给水管用无规共聚聚丙烯PP-R 112新牌号，使用该牌号生产的管材可在20℃和11.2MPa的超高压状态下使用50年。
塑料管材是我国化学建材推广应用的重点产品之一，建设部曾于2001年发出“关于加强共聚聚丙烯（PP-R、PP-B）管材生产管理和推广应用工作的通知”，要求有关部门共同做好从原料、加工、质量以至管材使用、安装等工作，要严格把好PP管材质量关，以利更好地做好我国PP管材的生产、应用、推广工作。
高透明聚丙烯
随着人们生活水平不断提高，必然带来在文化、娱乐、食品、医疗、材料、居室装饰等各个方面不同变化的要求与提高，市场中很多物品越来越多地使用透明材料。因此，开发透明PP专用料是一个很好的发展趋势，尤其需要透明性高、流动性好，成型快的PP专用料，以便设计加工成人们喜爱的PP制品。透明PP比普通PP、PVC、PET、PS更具特色，有更多优点和开发前景。
近几年，国外透明PP市场增长很快，如韩国LG将透明PP作为PET替代品推向市场；德国某些公司用透明PP替代PVC；美国透明PP制品的增长速度高出普通PP制品7%~9%；日本近几年PP成核透明剂的年用量约为2000t，若以添加量0.25%推算，日本透明PP料的年产量可达80万t以上。据日本理化株式会社介绍，日本透明PP专用料用于微波炊具及家具两方面的消费量最大。预计，2005年国外市场对透明PP专用料需求量约为500万~550万t。目前国内透明PP专用料与国外差距较大，透明PP树脂及其制品的生产、应用仍有待加强。
聚乙烯
未着色时呈乳白色半透明，蜡状；用手摸制品有滑腻的感觉，柔而韧；稍能伸长。一般低密度聚乙烯较软，透明度较好；高密度聚乙烯较硬。
常见制品：手提袋、水管、油桶、饮料瓶（钙奶瓶）、日常用品等。
聚丙烯PP
未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。
常见制品：盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。
聚苯乙烯PS
在未着色时透明。制品落地或敲打，有金属似的清脆声，光泽和透明很好，类似于玻璃，性脆易断裂，用手指甲可以在制品表面划出痕迹。改性聚苯乙烯为不透明。
常见制品：文具、杯子、食品容器、家电外壳、电气配件等
聚氯乙烯 PVC
本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。
常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等
PET
聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET
透明度很好，强度和韧性优于聚苯乙烯和聚氯乙烯，不易破碎。
常见制品：常为瓶类制品如可乐、矿泉水瓶等
物理和电气性能
Item
试验项目 Unit
单位 Specification
技术要求 Test Method
测试方法
Melt Index
熔体流动速率 g/10min 2.5 ASTM
D1238
Density
密度 g/cm3 0.91 ASTM
D1505
Tensile Strength
拉伸强度 MPa 21 ASTM
D638
Elongation at Break
断裂伸长率 % 600 ASTM
D638
Brittle Temperature with Low Temperature
低温脆化温度 ℃ - 35 ASTM
D746
20℃ Volume Resistivity
20℃体积电阻率 Ω•m 1.6×1014 ASTM
D257
20℃ Dielectric Strength,50Hz
介电强度, 50Hz MV/m 35 ASTM
D149
20℃ Dielectric Constant
介电常数 --- 2.22 ASTM
D150
Dielectric Dissipation Factor
介质损耗因数 --- 0.0003 ASTM
D150
Air Aging Condition
热空气老化条件
135℃×168h Tensile Strength Variation After Aging
拉伸强度变化率 % ≤±25 ASTM
D3045
Elongation Variation After Aging
断裂伸长变化率 % ≤±25
中国聚丙烯工业
中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。现在中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。
中国聚丙烯在将来的几年里产量会有较大的增长，但生产仍然供不足需，中国已经成为全球最大的聚丙烯净进口国。但由于国内产量很快增长，进口依存度总体上呈下降趋势。中国聚丙烯未来几年内，表观消费量依然会保持较高增速，进口量将会增大，聚丙烯产业在中国的前景广阔。
聚丙烯生产工艺
目前，聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺5大类。具体工艺主要有BP公司的气相Innovene工艺、Chisso公司的气相法工艺、Dow公司的Unipol工艺、Novolene气相工艺、Sumitomo气相工艺、Basell公司的本体法工艺、三井公司开发的Hypol 工艺以及Borealis公司的Borstar工艺等。
聚丙烯的分子结构为典型的主体规整结构，为结晶聚合物，其分子量为10～50万。
比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220℃
特点
度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件
成型特性
1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中.
品种型号
(一)等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯
聚丙烯分子中含有甲基，按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaetic polyPropylene)、无规聚丙烯(atactic PolyPropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic Polypropylene)。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯；若甲基无秩序地分布在分子主链的两侧称无规聚丙烯；当甲基交替排列在主链的两侧称间规聚丙烯。一般生产的聚丙烯树脂中，等规结构的含量(称等规度)约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。我国现生产的聚丙烯树脂按熔融指数和所加入的助剂分类，表22-16中列举聚丙烯树脂的主要型号。
表22-16 聚丙烯的主要型号
| 型 号 | 熔融指数(MI) g/10min | 等 规 度 % | 拉 伸 强 度 MPa (kgf/cm2) | ||
| 吹 塑 | 1200 1230 | 0.4～0.7 0.4～0.7 | 96～98 96～98 | 25.5 25.5 | (260) (260) |
| 注 塑 | 1700
1400 1300 1730 1630 1330 |
10～14
2.5～4 0.8～1.4 10～15 8～11 1.5～2.5 |
95～97
96～98 96～98 95～97 95～97 95～97 |
25.5
29.4 28.4 25.5 23.5 21.1 |
(260)
(300) (290) (260) (240) (215) |
| 薄膜单丝 | 2600
2601 2630 2635 2705 2402 2302 |
9.5～12
5.5～8.5 8.5～11 8.5～11 12～14 2.0～3.5 1.2～2.0 |
96～98
96～98 96～98 96～98 96～98 96～98 96～98 |
30.4
30.4 23.5 23.5 31.4 29.4 28.4 |
(310)
(310) (240) (240) (320) (300) (290) |
| 纤 维 | 3701
3600 3400 3401 |
12～15
5.5～8.5 2.0～3.5 4.5～6.5 |
96～98
96～98 96～98 96～98 |
31.4
30.4 29.4 30.4 |
(320)
(310) (300) (310) |
注：为北京燕山石油化学工业总公司产品。
无规聚丙烯是生产等规聚丙烯的副产物。在生产等规聚丙烯中产生无规聚丙烯，通过分离方法把等规聚丙烯与无规聚丙烯分离。
间规聚丙烯为高弹热塑性材料，它有良好的拉伸强度。也可以象乙丙橡胶一样进行硫化。
(二)氯化聚丙烯
氯化聚丙烯(chorinated Polypropylene)的氯含量最高达65%。氯化聚丙烯具有耐磨、耐酸和耐水等性能。常用作保护性涂料、油墨的填料，也可作胶粘剂、纸张涂层和薄膜。
(三)增强聚丙烯
增强聚丙烯(reinforced polypropylene)是聚丙烯与玻璃纤维或有机纤维、石棉、或无机填料(滑石粉、碳酸钙)的混合物。
一般工业用的玻璃纤维增强聚丙烯中含10～15%的纤维。由于含有玻璃纤维而具有良好的耐热性和尺寸稳定性。
增强聚丙烯主要用于制造各种机械零件，特别是汽车零件，以及耐腐蚀性的管道、管件、阀门等。
(四)接枝聚丙烯
聚丙烯与乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等进行接枝共聚，目的是为了提高聚丙烯的拉伸强度、冲击强度以及与其它材料的粘合强度。
接枝聚丙烯(graft polypropylene)可用作烯烃胶粘剂、涂料以及防水涂层，也可作管、板材料。.
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