高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介
1 PP概述
聚丙烯（PP），分子量一般为10~50万。1957年由意大利蒙特卡迪尼（Mont-ecati ni）公司实现工业化生产。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，透明度大些，软化点在165℃左右，热性能好，在通用树脂中是唯一能在水中煮沸，并能在130℃下消毒的品种，脆点-10~20℃，具有优异的介电性能。溶解性能及渗透性与PE相近。作为一种通用塑料，聚丙烯具有较好的综合性能，聚丙烯的成型收缩率较聚乙烯小，具有良好的耐应力开裂性。因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等，聚丙烯还可以拉丝成纤维。在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中，聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视。但PP也存在低温脆性、机械强度和硬度较低以及成型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。因此在应用范围上，尤其是作为结构材料和工程塑料应用受到很大的限制。为此，从70年代中期国内外就采用化学或物理改性方法对PP进行了大量的研究开发特别是针对提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面进行了多种增强增韧改性研究开发。常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。
1.1 PP生产方法和种类
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，生产技术、工艺也趋于多样化，已经基本上形成了淤浆法、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。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。由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法，液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低，现已显示出后来居上的优势。
（1）淤浆法：在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化的方法；
（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。
根据甲基排列位置聚丙烯可分为等规聚丙烯（IPP）、无规聚丙烯（APP）和间规聚丙烯（SPP）三种。
甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，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。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为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。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，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒，密度小，是最轻的通用塑料。
1.2 PP的特点
PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，冲击强度随着乙烯含量的增加而增大，维卡软化温度为150℃。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，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℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，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、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。
（1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90-0. 91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0. 01%，分子量约8万-15万。成型性好，但因收缩率大（1%-2.5%），厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。
（2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折多次而不损坏，俗称“百折胶”。但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差。
（3）热性能：聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，
耐寒性不如聚乙烯。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40-50%，约为164-170℃，10 0%等规度聚丙烯熔点为176℃。
（4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。
（5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响，有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电器绝缘制品，击穿电压也很高，适合用作电器配件等。
（6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂脂、炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
然而，由ziegler-Natta催化生成的聚丙烯是一种线形高结晶性聚合物，其软化点接近于熔融温度（Tm）。如图1.1，阴影部分表示适宜加工的熔体强度范围，当温度升至Tm，PP的熔体强度（熔体粘度）会急剧下降，适宜于加工的温度范围非常窄，易造成热成型时容器壁厚薄不均匀；在拉伸过程中，线形PP的拉伸粘度没有显著的应变硬化效应，易造成压延成型时边缘卷曲及收缩、挤出发泡时泡孔塌陷等问题。
图1.1 聚丙烯熔体强度与加工温度的关系
Fig.1.1 Relationship between melt strength of PP and processing temperature
2 HMSPP与PP的比较
高熔体强度聚丙烯与普通聚丙烯相比具有以下优点：
（1）HMSPP加工温度范围比较宽，在较高的温度和较长的加热时间内，熔体具有优良的抗熔垂性能，有利于挤出发泡、中空成型和热成型等加工工艺；
（2）在恒定应变速率下，熔体具有较好的熔体弹性和较高的熔体强度，克服了线形PP应变软化的缺陷；
（3）HMSPP具有较高的结晶温度和较短的结晶时间，因此允许热成型制件能在较高的温度下脱模，从而缩短了成型时间。例如：HMSPP的结晶温度与结晶时间分别在125℃，0.17min，而PP则分别为107℃，2.3min。
例如在热成型领域，HMSPP解决了PP热成型困难的问题，可在普通热成型设备上成型一种深拉伸比的薄壁容器，加工温度范围较宽，工艺容易掌握，容器壁厚厚薄均匀。一般情况下，由HMSPP制成的容器壁比PP的容器壁要厚，非常适合做微波食品容器和高温蒸煮杀菌容器，价格也比PS便宜，从而使HMSPP具有极为广阔的应用前景，有条件与普遍使用的热成型材料如ABS、PVC、PC、PS、丙烯酸树脂等竞争；在挤出发泡领域，普通PP发泡温度范围非常窄，粘度低，熔体强度差，限制了它在挤出低密度泡沫材料方面的应用。HMSPP具有较高的熔体强度和拉伸粘度，其拉伸粘度随剪切应力和时间的增加而增加，应变硬化行为促进了泡孔增长稳定，限制了微孔壁的破坏，开辟了PP挤出发泡的可能性。HMSPP可以抵制微孔壁破裂，保留发泡剂，使材料发泡倍率提高，密度降低，减小并避免塌陷和收缩现象，冷却后得到均匀的闭孔结构；在挤出涂布领域，常用的挤出涂布加工设备，挤出拉伸比通常在12:1~15:1之间，高熔体强度挤出拉伸比可达到34:1。HMSPP的涂布性与低密度聚乙烯（LDPE）相似，表现出较低的颈缩和较快的涂布速度，涂层厚度比较容易控制同时涂层均匀性较好。
3 HMSPP的制备方法
3.1 接枝改性制备HMSPP
20世纪90年代初，美国提出先进的固相接枝改性法，现已开发出相关产品，如伊士曼公司生产的氯化改性PP（MCPP）树脂，在我国市场每吨售价高达50多万元。改性PP（MPP）和MCPP作为特种PP专用料，大大扩展了PP的应用范围，具有极大的经济效益。从市场上看，每年国内PP的总需求量在350多万吨，其中PP专用料
在100万吨以上。接枝法改性PP需求量以10万吨/年计，主要用于：与其他聚合物材料如尼龙、聚碳酸酯、橡胶等共混，制备新型高分子材料；加入填料如无机粉体、玻璃纤维、天然纤维等，制备高强度PP；进一步加工产品，用于粉末涂料、液体涂料等。
接枝法由于其操作简便经济，适合工业化生产而成为目前采用的主要方法。在接枝改性法制备HMSPP的研究中，通常采用有机过氧化物引发剂与单或双官能团化合物（如马来酸酐类、丙烯酸酯类、羧酸类等）对PP聚合物进行改性，目的是引入长支链结构。
Legend[6]等人采用过氧化二碳酸酯类化合物作为引发剂，在双螺杆挤出机中发生热引发反应，所生成活性自由基引发PP与单体之间进行接枝反应。通过对引发剂的种类及其用量、单体用量和工艺参数（温度、螺杆转速等）等条件的控制，得到了具有较高熔体强度的长链支化PP。
杨莉莉[9]以HDDA作为熔融接枝制备高熔体强度聚丙烯的接枝单体，动态流变性能分析结果表明：随着HDDA用量的增加，PP-g-HDDA低频处的储能模量增加，损耗角减小，复数粘度增大且剪切变稀明显，随着HDDA用量的增加，PP的主链上生成了更多支链和交联结构，PP-g-HDDA的力学性能得到提高。DSC和TGA分析：与空白PP相比，PP-g-HDDA结晶温度和熔融温度升高，同时热稳定性在一定程度上得到了提高。虽然国内在HMSPP研究上取得一定进展，但与国外的研发工作相比，我国对HMSPP的研发还处于落后阶段。PP改性产品作为PP的功能化产品，可大大拓宽PP的应用领域，有着广泛的市场和应用前景，值得大力开发。
3.2 共聚改性制备HMSPP
共聚改性是指采用催化剂，以丙烯单体为主在聚合阶段进行的改性。丙烯单体与其它烯烃类单体进行共聚合可以提高聚丙烯的低温韧性，冲击性能，透明性和加工流动性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中，由于乙烯和丙烯链段的无规则分布使得物的结晶度降低。嵌段共聚2%-3%的乙烯单体可制得乙丙共聚橡胶，可耐-30℃的低温冲击。当乙烯含量达到30%时则成为无规共聚物，具有结晶度低，冲击性能好，透明性好等特点。
聚丙烯共聚物的生产方法按照催化剂的不同可分为两种，一种是茂金属催化剂，一种是改进的Ziegler-Natta高效催化剂。茂金属催化剂与Ziegler-Natta催化剂相比它只有一个活性中心，而Ziegler-Natta催化剂有多个活性位点。使用茂金属催化剂能够比较精确的控制分子量及其分布，共聚单体含量及其在聚合物分子链上的分布和结晶结构。Ziegler-Natta催化剂应用于PP的共聚改性其优点是生产工艺简单、能耗低、能够改善大分子的成核性，提高聚合物的性能。
3.3 交联改性制备HMSPP
聚丙烯的交联改性是提高聚丙烯热变形温度的有效方法，也能提高聚丙烯的力学性能，交联改性主要有辐射交联法和化学交联法。辐射交联是在高能射线的作用下，聚丙烯分子链产生自由基进而进行交联反应。化学交联一般是在PP中加入过氧化物作为引发剂，同时加入助交联剂实现交联反应。聚丙烯的交联改性过程中降解和交联反应同时存在，采用辐射交联时交联效率比较低，而采用化学交联时一般都是通过加入带有不饱和键的助交联体系促进交联反应。
3.4 共混改性制备HMSPP
共混改性是一种简单而有效的改性方法，将其它塑料，橡胶或热塑性弹性体与P P共混可制被兼具这些聚合物性质的高分子合金。聚丙烯的共混改性可以改进聚合物的耐低温冲击性、透明度、着色性、抗静电性等。由于共混改性具有操作简单、生产周期短、适合批量生产等优点，使其发展十分迅速。常用于聚丙烯共混改性的高聚物有聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）、乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、S BS、EVA等。EPDM、SBS、EVA等弹性体与PP共混后，材料中的弹性体微粒能够吸收部分冲击能量，并作为应力集中剂来诱发和抑制裂纹增长，使PP由脆性断裂转变为韧性断裂，使其冲击强度大幅度提升，有效改善PP的韧性；PA、ABS等刚性聚合物与PP共混则可以在增韧的同时保证材料的强度和刚性。但是由于这类刚性聚合物都是极性聚合物，与PP的相容性较差，所以在改性时必须加入合适的增容体系。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度、弯曲强度的前提下大幅度提高PP耐冲击性。相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况，有利于实现微观多相体系的稳
定，而宏观上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外，在共混过程中还能在两相之间产生分子链接，显著提高共混材料性能。为了提高增韧PP的硬度、热变形温度及尺寸稳定性，可使用经偶联剂活化处理的填料或增强材料进行补强。例如采用弹性体/无机刚性粒子/PP三元复合增韧体系实现PP的增韧增强，提高材料的综合性能，并且具有较低的成本。
4 HMSPP的熔体强度表征
HMSPP的一个首要的性能指标就是熔体强度（Melt Strength），熔体强度是影响聚合物可发泡性的重要物性参数。所谓熔体强度（或称熔融强度），是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力，是表示熔体能支撑它本身重量的强度，其实质是熔体对拉伸变形的抵抗能力的体现。高分子熔体强度（MS），有时也称为熔体弹性（Mel t Elasticity），是工程上对高分子熔融伸长粘性（Elongational Viscosity）的大约量度，其与高分子的分子量，分子量分布，枝链多少和长短等有关。其实归根结蒂就是取决于高分子熔融状态下的纠缠度，纠缠度高，熔体强度就高。所以可以通过枝链化或交联来提高高分子熔体强度，有的时候可以用熔体黏度来表征熔体强度。
一般来说，熔体强度高的产品比较适合挤出，熔体强度低的产品比较适合注塑；熔体强度和熔指在数值上是成相反方向的，也就是说熔体强度越高，熔指越低。但是是否适合挤出或注塑是没有明显区分的，和工艺条件有关。还有，注塑的熔体强度体现在高剪切下的，因此这里还是需要注意的。熔体强度不光和分子量有关，和分子中的支链的数量和长度关系很大。
对于熔体强度的表征和计算有多种方法：
（1）使用熔体强度测试仪测量，测试仪是将聚合物熔体单轴拉伸，首先熔体从挤出机口模向下挤出，同时被装在平衡梁上的两个运动方向相反的棍子牵引。熔体束被拉伸时受的力是辊子均匀加速转动，直到熔体束断裂，此熔体束断裂所受的力定义为“熔体强度”。
（2）用流变拉伸仪确定，在一定温度下以某一加速度引出熔体线材，记录拉伸硬度值和引出速率。拉伸强度值可相对反映熔体强度的大小，该值越大，熔体强度越高。如线型PP的熔体线材的记录值为15cN和100mm/s，而间同立构PP（高熔体强度）为25cN和180 mm/s。
（3）根据熔体流动速率（MFR ）计算或定性分析，熔体强度可用熔体流动速率测定仪和式1.1来计算：
（式1.1） 式中：MS ——聚丙烯的熔体强度，Pa.s
L ?——挤出物直径减少50%时的挤出物长度，mm
230MFR ——测得在230℃、负荷2.16kg 下的MFR 值，g/10min
0r ——最初从模口露出的挤出物半径，mm （可通过分别测量挤出物长度为1.59mm 、6.35mm 和12.70mm 时的挤出物半径后外推得到）。
（4）通过熔体弹性表征，熔体弹性是聚合物的弹性回复性能的表现，熔体弹性与熔体强度之间有直接的关系。采用旋转流变仪在恒定剪切应力1000dyn/cm 2（0.1kPa ）下测量聚合物熔体的稳态柔量。如对于线性PP ，枝化PP 的稳态柔量是线性聚丙烯的2.5倍。枝化聚丙烯熔体弹性的提高改善了泡孔壁强度，并可防止泡孔合并。 5 HMSPP 研究进展及前景展望
高熔体强度聚丙烯的研究起于上20世纪80年代，由于高熔体强度聚丙烯独特的分子结构、优益的性能和巨大的市场，可广泛应用于热成型、挤出涂布和物理发泡等领域，一直是各国聚合物研究工作的重点[4]。90年代，HMSPP 实现工业化生产，应用发展迅速，正是因为高熔体强度PP 广阔的市场前景，所以世界上许多公司都给予很大的投人进行研究。
5.1 国外HMSPP 的研究
目前，全球HMSPP 的总需求量约为20万t ，生产厂家主要有比利时的Montell 公司、北欧化工Borealis 以及日本的Chisso 公司等[5]。他们的产品具有较高的刚性、良好的可塑性，可应用于吹塑、发泡等多种成型方法，制成如薄膜、片材、管材和纤维等产品，并且对于已成型的产品，可以再次熔化并循环使用。其中Montell 公司在这方面处于国际领先地位，Montell 公司生产的Pro-fax PF 814树脂是一种含有长支链的均聚PP ，它的熔体强度是具有相似流动特性的传统均聚物的9倍。根据实际用途的不同 ，Pro-fax PF 814可以单独使用，也可以与熔体强度较低的PP 混合使用。23020251054.3MFR r L MS ????=
另外，Montell公司的Pro-fax PF 613（熔体流动指数MI为0.3g/10min，均聚物）和Pro-fax SD 613（MI为0.3g/10min，共聚物，抗冲击）也是两个高熔体强度PP牌号。它们与普通PP比较，在相同条件下熔垂达到同一高度的时间都需要20-30s，其熔体强度分别比具有相同MI（0.3g/10min）的均聚PP的熔体强度大102%和95%。
5.2 国内HMSPP的研究
国内HMSPP的研制还处于起步阶段，制备工艺一般均采用后加工过程中的交联或部分交联[7]。扬子石化研究院采用有机过氧化物交联剂与PP、PE组合物在混炼挤出过程中进行微交联，材料可经热成型加工成各种制品。中国石油化工集团公司北京化工研究院2002年通过辐照的方法，开发出了高熔体强度聚丙烯，熔体强度提高50%以上外，并且有较好的使用性能，但尚未规模化生产。另外，天津轻工业学院、上海塑料研究所等也在此方面做了大量工作。
长春应化所研发的技术生产的HMSPP专用料，在加工性能和力学性能方面，与进口同类产品相当，同时生产成本将大幅度降低。而且，制备技术完全依托于国内加工设备，生产周期短，能耗低，易于应用推广。长春应化所利用具有自主知识产权的新型制备技术，研制的HMSPP专用树脂具有较高的熔体强度，其拉伸粘度随剪切应力和时间的增加而增加，应变硬化行为明显，可以在热成型、吹塑成膜、挤出涂覆、挤出发泡等方面推广应用。尤其在PP挤出发泡材料方面，效果显著，解决了普通聚丙烯难以发泡成型加工的问题。利用制备的高熔体强度聚丙烯成功制备了发泡聚丙烯珠粒以及发泡聚丙烯片材，这类发泡材料的泡孔的闭孔率高，具有质量轻、强度高、成本低的优点，具有优异的综合性能，产品附加值高，可以应用于交通工具、保温、高档包装等领域。
HMSPP的分子设计主要体现在三个方面：提高重均分子量与加宽分子量分布的掺混法、导入长支化结构的柱式反应器法（电子束辐照、过氧化物处理、反应挤出）及内反应器聚合法（直接共聚、大分子化）、交联法。其中反应挤出是指通过螺杆挤出机将聚丙烯与反应性单体熔融接枝来制备HMSPP，该方法由于其操作简便经济，适合工业化生产而成为目前采用的主要方法之一。目前，这种长链支化结构的HMSP P生产技术被国际上少数几家大公司所垄断，售价较高，而我国在这方面无论研究还
是生产均存在加大差距。因此，研制一种性能优异、外观良好的国产化的HMSPP已成为当务之急。
除此之外，近几年我国家用电器产业发展迅速，品种多、产量大，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。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。
高熔体强度聚丙烯的合成和应用的研究进展
高熔体强度聚丙烯的合成和应用的研究进展 摘要：近年来，随着市场需求的增长，高熔体强度聚丙烯成为了国内外研究的热点。高熔体强度聚丙烯既克服了普通聚丙烯熔体的强度低和耐熔垂体性差的缺点，但又继承了普通聚丙烯的优良特性，具有较高的熔体强度和优异的物理机械性能，因此拓宽了聚丙烯的应用范围。文章综述比较了普通聚丙烯与高熔体强度聚丙烯的性能特点以及高熔体强度聚丙烯的合成方法和应用现状。 关键词：高熔体强度聚丙烯性能特点合成方法应用现状 近年来聚丙烯生产发展很快，PP是热塑性塑料四大品种之一。是一种通用塑料。它无味无臭、密度小、较易回收,具有机械性能优越,耐高温等特点,而且耐腐蚀、耐食用油。正因为聚丙烯具有如上所述的优异的化学稳定性和优异的物理性能才使其广泛的应用于工业生产和日常生活的各个领域,其产量仅次于PE和PVC，国内消费量仅次于聚乙烯列第二位，近十年，我国聚丙烯消费量以年均 17.59% 的速度增长，超过了世界平均增长水平，旺盛的市场需求催生了聚丙烯产能和产量快速增长。据不完全统计，世界上聚丙烯的年产量己超过3000万吨。但是，由于聚丙烯是一种部分结晶聚合物，软化点与熔点非常接近，超过熔点后熔体强度迅速下降,导致在加热成型时器壁厚度不均匀，挤出涂布时边缘卷曲、收缩,挤出发泡时泡孔塌陷等等问题[1]。正是由于这些问题,限制了聚丙烯在更多方面的应用。进入21世纪后,全球PP的生产已经到了相对生产过剩的时代。所以,聚丙烯产品的多样化和功能化已经到了势在必行的地步。造成聚丙烯上述缺点的主要原因是其本身韧性差，低温时容易脆裂，热变形温度低[2]；另外，在Ziegler-Natta催化剂的作用下，没有次级活性中心的产生，使得聚丙烯只有链状线性结构生成，导致其熔体强度低和耐熔垂性能差等缺点[3]；在熔融状态下，聚丙烯也没有应变硬化等效应。为了改善上述不利因素，世界上各大相关的科研生产团体都在致力于高熔体强度聚丙烯的开发研究。 1 高熔体强度聚丙烯( HMSPP)与普通聚丙烯(CPP)的性能比较 1.1熔体强度(MS)和熔垂的区别 熔体强度(或称熔融强度)表示熔体能支撑它本身重量的程度。通常，即在粘弹态热成型时，过热会导致熔体强度的剧烈下降，从而造成并不期望的熔体下垂。HMSPP的加工温度范围比较宽，制品在较高的温度和较长的加热时间内不致于过分下垂。HMSPP比CPP具有较高的抗熔垂能力。 1.2拉伸粘度的区别 CPP与HMSPP的拉伸粘度行为不同。C即的拉伸粘度先随着时间缓慢增加，然后突然下降，即应力增至某一点时，熔体突然断裂，从而熔体流动容易，表现为韧性断裂行为；而HMSPP在恒定应变速率下，熔体流动的应力开始呈逐渐增加，然后成指数级增加，表现出明显的应变硬化行为，HMSPP在较长时间拉伸后拉伸粘度比CPP高。发生应变时，CPP的拉伸粘度随即下降，而HMSPP则保持稳定。 1.3力学特点的区别 高熔体强度聚丙烯是一种含有长支链的聚丙烯。长支链是在后聚合中引发接枝的，这种均聚物的熔体强度是具有相似流动特性普通聚丙烯均聚物的9倍，在密度和熔体流动速率相近的情况下，HMSPP的屈服强度、弯曲模量以及热变形温度和熔点均高于普通聚丙烯，但缺口冲击强度比普通聚丙烯低。 1.4结晶行为的区别 HMSPP的另外一个特点是具有较高的结晶温度和较短的结晶时间，从而允许热成型制件
高密度聚乙烯介绍
HDPE管的性能评述： ● 抗热(寒)性：温度介于-80℃至100℃之间，HDPE管可安全使用。 ● 抗外力：在工作温度条件下，HDPE管的抗压性能极佳。 ● 抗磨损性：HDPE管具有很高的抗磨损性，它的厚管壁可提供额外的保护。 ● 抗化学性：HDPE分子结构（链烷结构）稳定，管道抗化学性很强。 ● 牢固性：HDPE管无论采用电熔焊接或热熔焊接的连接方式，其焊缝的强度均高于管材自身的强度。 ● 冷凝作用：HDPE管是弱的热导体，短时间的冷却过程，管道不会产生结露现象。 ● 在火中的表现：在高温情况下，HDPE管不易燃烧，管道在火中燃烧不会放出有毒气体。 ● 太阳辐射：通过添加碳黑，HDPE管能抵抗由太阳紫外线引起的管材老化脆化现象。另，根据我公司的多年施工经验，可采取刷漆、管道外壁包裹薄板等措施解决HDPE管与建筑效果匹配的问题。 ● 噪音：HDPE管是软性材料，E弹性模量很小，管道能限制以空气或固体为载体的声音传播。 ● 热膨胀系数：HDPE管的热胀冷缩比其它管材明显，在安装设计中必须考虑可能的热胀冷缩问题。尽管其膨胀系数较大，但由于弹性系数远低于其它材料，因此膨胀应力还是较低的。 聚丙烯PP部分牌号介绍 品名型号产地熔指g/10min 特性及用途 拉丝级T30S 大连西太2.5-3.5 膜丝,纺织膜丝线,地毯背衬. 拉丝级T30S 天津联合3 纺织薄膜纱,地毯贴背. 拉丝级T30S 华北一炼3.2 用于包装绳和包装袋，地毯背衬，人造成草坪和各种用途的挤塑料网。 拉丝级T30S 大连有机3 膜丝,纺织膜丝线,地毯背衬. 拉丝级T30S 齐鲁石化3 生产膜裂纤维（农用绳索，细绳，纺纱）单丝，拉伸膜，管膜，流涎膜。 拉丝级T30S 抚顺乙烯2.5-3.5 编织袋,绳,地毯背衬,吹膜,集装袋. 拉丝级T30S 中原乙烯2.5-3.5 迁合于制作编织袋，打包带，绳索、地毯，被衬，家庭小用品，玩具，注射器。 拉丝级PP022 大连有机3 膜丝,纺织膜丝线,地毯背衬. 拉丝级PP022 前郭炼油2.2-3.8 膜丝,纺织膜丝线,地毯背衬. 拉丝级5004 辽阳烯烃2.6-4.4 适用于切制薄膜（扁丝），单丝，和复丝。 拉丝级2401 燕化2.5 编织袋和编织膜 拉丝级S1003 燕化3.2 窄带，扁丝。 拉丝级163 南韩大林3.5 加工性,机械物性优秀,自动包装袋,绳子. 纤维级Z30S 独山子22-28 均聚物,长丝,丙纶,丙纶短纤维. 纤维级Z30S 任丘25 适于中速到高速纺生产的细旦膨化丝，连续丝和长丝。 纤维级Z30S 西太22-27 低速纺短纤维，BCF-CF复丝。 纤维级Z30S 抚顺乙烯20 均聚物,长丝,丙纶,丙纶短纤维. 纤维级185 南韩大林38 高纺丝、窄分子量分布、无味。（适合于BCF，CF及低Denier 短纤维的高速加工）
塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍
聚丙烯（PP）的介绍 聚丙烯概述 聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得，它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene，简称PP，俗称百折胶。聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯，等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂，结晶度高达95%以上，分子量在8~15万之间，以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物，分子量低（3000~10000），结构不规整缺乏内聚力，应用较少。 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用，因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物性能，用途也不同。PP有很多有用的性能，但还缺乏固有的韧性，特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而，通过添加冲击改性剂，可以提高其抗冲击性能。 一、聚丙烯的特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。（2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙
相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 （4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。（5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。 （6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 二、聚丙烯的用途 （1）薄膜制品：聚丙烯薄膜制品透明而有光泽，对水蒸汽和空气的渗透性小，它分为吹膜薄膜、流延薄膜（CPP）、双向拉伸薄膜（BOPP）等。 （2）注塑制品：可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，日用品，周转箱，医疗卫生器材，建筑材料。 （3）挤塑制品：可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋，纤维，复合涂层，片材，板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。 （4）其它：低发泡、钙塑板，合成木材，层压板，合成纸，高发泡可作结构泡沫体。 三、聚丙烯的成型加工 聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大，注塑温度在180~200 之间，注塑压力在68.6~137.2MPa，模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP 长时间与金属壁接触。 聚丙烯的二次加工性很好，其印刷性比聚乙烯好，照相凸版，胶版、平凹板等印刷方法均可使用，要获得良好的良好的耐热、耐油、耐水等要求的印刷性能，须经电晕放电处理等再行印刷。 四、聚丙烯的改性 聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料，可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性；添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性；添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等。 均聚PP和共聚PP的介绍 1. PP均聚物 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产，是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在，它一直是增长最快的主要热塑性塑料，2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质
高熔体强度聚丙烯介绍
高熔体强度聚丙烯介绍 在欧美等发达国家，聚合物基发泡材料的年消耗量约占聚合物总消耗量的10%，并且以每年20%的速度增长。聚合物发泡材料具有密度小、比强度高、良好的隔热保温性以及节能环保等优点。聚合物发泡材料的应用从建筑、汽车到各种家庭生活用品，再到食品包装等各个领域，与我们的生活息息相关。 图1.高熔体强度PP的应用领域
在过去的50多年，聚合物基发泡材料市场主要由无定型聚合物，比如聚氨酯（PU），聚苯乙烯（PS），聚氯乙烯（PVC）等主导。聚丙烯是聚合物发泡材料市场的一个迟来者，这主要是由其微观分子结构中线性半结晶结构所决定，这种结构的聚合物在熔融发泡过程中缺少获得均匀、可控泡孔结构应有的拉伸流变性能。 为了解决PP的发泡问题，必须改善PP的熔体强度。目前主要有下列4种方法，即采用高熔体强度PP(HMSPP)、PP部分交联、PP共混改性、PP/无机物复合材料。 1、采用HMSPP 分子中含有支链结构的PP即为HMSPP。HMSPP的熔体强度一般是普通PP的1.5-15倍。长支链结构改变了普通PP所具有的应变软化的特征，改善了PP在加工过程中的缺陷。采用HMSPP进行发泡成型研究，发现HMSPP可以有效阻止气体流失，减少泡孔合并，提高PP泡沫塑料的体积膨胀率。 进行挤出发泡时，HMSPP所得制品与线性PP相比，泡孔密度小，泡孔合并现象少。用不同分子量的马来酸酐对PP进行接枝然后进行后处理，发现在一定范围内，PP的分子量越高，接枝后PP的热稳定性越好，熔体强度提高。 由于具有支链结构的HMSPP的熔体强度高，在发泡过程中泡孔不易合并或塌陷，开孔率低，泡孔结构好，因此对其开发利用具有很大意义。 2、PP部分交联 交联就是高分子链之间通过支链连结成一个三维空间网状结构。PP经过适当交联之后，熔体强度会有显著提高，交联的方法有辐射交联和化学交联两种。 3、PP共混改性 PP与其它聚合物共混改性可以获得良好的发泡性能，此技术受到了足够重视，发展很快，是当今研究的热点。 4、PP/无机物复合材料 PP与无机物共混后，其熔体强度提高。
聚丙烯的主要性能
丙烯单体的两个主要来源是：一是从石油或石油炼制产物的裂解气中提取，二是从天然气中的裂解产物中提取，目前PP产量继PE,PVC居第三位。 聚丙烯采用低压定向配位聚合，工艺路线可分为四类：溶剂法，溶液法，气相法，液相本体法。 聚丙烯有无规，间同，全同之分，通常是全同PP,其具有高度的结晶性。 PP的化学稳定性好，在室温下溶剂不溶PP，只有一些卤代化合物、芳烃和高沸点的脂肪烃能使之溶胀，在高温下才能溶解PP。 由于PP主链上含有甲基，甲基要比氢原子的体积大，空间位阻大，PP玻璃化温度比聚乙烯高。PP的耐热性好，能在130℃下使用，可用于煮沸消毒，脆性温度为-35℃。 PP为非极性结晶高聚物，电性能优异，可做为耐高频电绝缘材料，在潮湿环境中电绝缘性能也很好。PP的透水、透气性较低，收缩率大，未改性的PP不宜做工程部件。 PP的耐疲劳弯曲性能好，可弯曲10万次，比一般塑料强，可用来做活动铰链。 PP塑料制品对缺口效应十分敏感，因此在设计制品时，应尽量避免尖锐的夹角、缺口、避免悬殊较大。 PP的拉伸强度一般为21~39MPa，弯曲强度为42~56MPa，压缩强度为39~56MPa，断裂伸长率为200%~400%，缺口冲击强度为 2.2~5KJ/m2,低温缺口冲击强度为1~2KJ/m2, 洛氏硬度R95~105。 PP刚性较低，耐磨性低于PVC。 PP耐气候老化性差，必须添加抗氧剂或紫外线吸收剂，铜也能加速PP的老化。 在PP使用填充剂和增强剂使得人们有可能在高温下也能利用PP高的耐化学性和耐应力开裂性，并且在室温下有较高的劲度。温度在0℃以下时PP的脆性增加，而用了填充剂则更进一步加剧。在此情况下，与乙烯的共聚物具有较高的冲击强度，同时在基体的
超高相对分子质量聚乙烯纤维
浅谈超高相对分子质量聚乙烯纤维 温乐斐 10103638 复材101 1 前言 通常条件下聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、脂肪族聚酰胺及聚酯等柔性成纤聚合物在熔融或溶液纺丝成形及后处理过程中，大分子多呈折叠结构，只能制成满足一般要求的化学纤维。1975年荷兰DSM公司以十氢萘为溶剂，采用凝胶纺丝-超拉伸技术试制出具有优异抗张性能的超高相对分子质量聚乙烯（UHMW-PE）纤维，打破了只能由刚性高分子制取高强高模纤维的传统局面。 超高相对分子质量聚乙烯纤维具有轻质高强、高模量、耐试剂侵蚀、抗氧化、透波性好、高韧性、优良的自润滑性等优点，故而在航天航空、军事工业等重要部门得到广泛应用。用Ziegler-Natta催化剂加上低压聚合技术制得的线性高密度聚乙烯，其相对分子质量大于100万，密度为0.96~0.98g/cm3，结构规整、易结晶，晶体强度的理论值为31 GPa，结晶模量的理论值为316 Gpa，晶格中分子链呈平面锯齿状。 目前国外UHMW-PE纤维的主要生产厂家包括DSM公司、Honeywell公司、DSM-东洋纺公司、三井石化公司等，总产量约3000t。世界UHMWPE纤维的需求约为1．2×104～1.5×104t，每年可望以5％的速率增长。国内在UHMW-PE纤维方面的研究始于20世纪80年代，先后由中国纺织科学研究院、中国纺织大学（现东华大学）、天津纺织工学院（现天津工业大学）、总后勤部军需装备研究所、北京合成纤维技术研究所等单位完成了小试工作。目前在我国浙江、江苏、湖南和北京等地先后建成具有数十到数百吨/年规模的纤维生产线，为UHMW-PE纤维的国产化奠定了基础。随着生产技术的发展，从而使得UHMW-PE纤维应用领域也越来越广。表1为国内外凝胶纺丝法生产UHMW-PE纤维性能情况: 2 UHMW-PE纤维的制备 从分子结构角度考虑，最接近理论极限强度的聚合物是高密度线性聚乙烯，其分子具有平面成锯齿形的简单结构，没有大体积的侧基、结晶度好、分子链间无较强的结合键，这些结构特征可以大大减少缺陷的产生，是顺利进行高倍拉伸的
高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介概述1 PP Mont-ecati年由意大利蒙特卡迪尼（万。195710~50聚丙烯（PP），分子量一般为）公司实现工业化生产。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚ni℃左右，热性能好，在通用树脂中是唯一能在水165乙烯小，透明度大些，软化点在℃，具有优异的介电性能。溶解性-10~20130℃下消毒的品种，脆点中煮沸，并能在相近。作为一种通用塑料，聚丙烯具有较好的综合性能，聚丙烯的成PE能及渗透性与型收缩率较聚乙烯小，具有良好的耐应力开裂性。因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等，聚丙烯还可以拉丝成纤维。在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中，聚丙烯作为首机械强度和硬度较低以及成PP也存在低温脆性、选材料不断地引起了人们的重视。但型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。因此在应用范围上，尤其是作为结构材料和年代中期国内外就采用化学或物理改性方工程塑料应用受到很大的限制。为此，从70的缺口冲击强度和低温韧性方面进PP进行了大量的研究开发特别是针对提高法对PP行了多种增强增韧改性研究开发。常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。 1.1 PP生产方法和种类 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，生产技术、工艺也趋于多样化，已经基本上形成了淤浆法、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。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。由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法，液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低，现已显示出后来居上的优势。 （1）淤浆法：在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化的方法； （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。 - 2 - ）和间规IPP根据甲基排列位置聚丙烯可分为等规聚丙烯（）、无规聚丙烯（APP 聚丙烯（SPP）三种。甲基无秩序的排列在分子主链的两甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，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。一般工业生产的，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%物为主要成分。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，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒，密度小，是最轻的通用塑料。 PP的特点1.2 ℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，冲击强100PP材料有较低的热变形温度（℃。由于结晶度较高，这种材料150度随着乙烯含量的增加而增大，维卡软化温度为不存在环境应力开裂问题，无毒、无味、密度小、的表面刚度和抗划痕特性很好。PP℃左右使用。具有良好的介强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。
HDPE高密度聚乙烯
高密度聚乙烯 高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称为“HDPE”），是一种结晶度 高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学 腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该 聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别 是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性， 在常温甚至在-40F低温度下均如此。摘自: https://www.wendangku.net/doc/a06213220.html, HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出，但这种 塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。 高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特点是分子链上没有支链， 因此分子链排布规整，具有较高的密度。该过程在管式或釜式低压反应器中以乙烯为原 料，用氧或有机过氧化物为引发剂引发聚合反应。 高密度乙烯属环保材质，加热达到熔点，即可回收再利用。须知塑胶原料可大分为 两大类：“热塑性塑胶”（Thermoplastic）及“热固性塑胶”（Thermosetting），“ 热固性塑胶”是加热到一定温度后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态，因 此，有环保问题的产品是“热固性塑胶”的产品（如轮胎），并非是“热塑性塑胶”的 产品（如塑胶栈板注:栈板在港澳被称为“夹板”)，所以并非所有“塑胶”皆不环保 。 主要特性 高密度聚乙烯细节图片HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工 业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸） ，芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性 ，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电 线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。 各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、分子量、分子量分布和添
高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介 1 PP概述 聚丙烯（PP），分子量一般为10~50万。1957年由意大利蒙特卡迪尼（Mont-ecati ni）公司实现工业化生产。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，透明度大些，软化点在165℃左右，热性能好，在通用树脂中是唯一能在水中煮沸，并能在130℃下消毒的品种，脆点-10~20℃，具有优异的介电性能。溶解性能及渗透性与PE相近。作为一种通用塑料，聚丙烯具有较好的综合性能，聚丙烯的成型收缩率较聚乙烯小，具有良好的耐应力开裂性。因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等，聚丙烯还可以拉丝成纤维。在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中，聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视。但PP也存在低温脆性、机械强度和硬度较低以及成型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。因此在应用范围上，尤其是作为结构材料和工程塑料应用受到很大的限制。为此，从70年代中期国内外就采用化学或物理改性方法对PP进行了大量的研究开发特别是针对提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面进行了多种增强增韧改性研究开发。常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。 1.1 PP生产方法和种类 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，生产技术、工艺也趋于多样化，已经基本上形成了淤浆法、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。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。由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法，液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低，现已显示出后来居上的优势。 （1）淤浆法：在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化的方法； （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。
高熔体强度聚丙烯市场调研报告DOC
高熔体强度聚丙烯项目市场调研报告 聚丙烯(PP)是目前世界上应用最为广泛,产量增长最快的树脂之一。与其他热塑性树脂相比,PP具有低密度、高熔点、来源广、价格低以及机械性能优越、化学稳定性好等特点,已经成为包装、轻工、建筑、电子、电器和汽车等行业不可缺少的基本原料。但是普通商品聚丙烯(CPP) ,无论是Ziegler2Natta 还是茂金属催化剂催化生产的聚丙烯,均为线性结构的聚丙烯(linear PP ,LPP) ,其分子量分布相对较窄,导致聚丙烯的软化点与熔点较接近,熔程较短。这在热成型加工中表现为当温度高于熔点后,熔体黏度急剧下降,熔融态下拉伸时不能出现应变硬化现象,进而导致聚合物的抗熔垂性能差,热成型制品壁厚不均,挤出涂覆、压延时边缘卷曲、收缩,挤出发泡时泡孔塌陷等问题。这一缺点极大地限制了聚丙烯的应用。高熔体强度聚丙烯( high melt strength PP ,HMSPP)就是针对以上不足而开发的一种新型聚丙烯材料。由HMSPP制得的制品具有良好的热稳定性和高温下尺寸稳定性,较高的韧性和拉伸强度,优异的微波适应性,良好的环境效应和易回收等特点。作为一种新型聚丙烯材料,HMSPP的应用前景非常广阔。 一、HMSPP的应用领域 1、发泡材料 HMSPP最重要的应用是用于生产发泡材料，HMSPP的出现使聚丙烯发泡成为可能，主要的发泡产品有高低倍率的发泡片材，发泡珠粒(EPP)，自1982年JSP 公司首先开发成功PP交联泡沫塑料以来，目前在世界范围内已有JSP、BASF、GEFINEX等公司的多家工厂都在生产PP泡沫塑料，年销售量已达到数十万吨。其中EPP的需求量每年以15％的速率增加，预计目前EPP的需求量为14万t 左右。而PP发泡片材目前在国外早已用于微波食品的包装，其中密度为O．6～0．7 g／cm3的PP发泡片材用于生产餐具、饮料杯、文具用品等方面，0．5 g ／cm3以下的片材主要用于食品、电器以及易碎物品的包装，由于PP泡沫具有质量轻、缓冲性能好、优良的耐热性和保温性，能耐120℃高温，并可满足环保的要求，因此在文教、汽车、建筑、食品包装、运动器材、隔热材料等领域具有广泛的应用前景。
高抗冲击PP
抗冲击型PP共聚物 PP化学和性能PP主要用途 资料由琨正+国际+塑胶提供 客服-热线 TeL-- 1353+8668+608 抗冲击型PP共聚物传统改良剂为弹性体，通常为乙丙橡胶。普遍认为，遍布于半结晶态聚丙烯基体内的橡胶粒子，能在界面上形成许多应力集中点，并发局部形变，防止断裂扩展。抗冲击改性剂一直是在共混时添加进去的，最近，弹性体组分的现场合成已经具有商业重要性。而且，正在宣传用一种新系列的冲击改性剂来代替乙丙橡胶，即Flexomer聚烯烃、Exact 塑弹体和Insite聚合物。这些都是烯烃聚合物，它们填补了极低密度聚乙烯和传统乙丙弹性体之间的空白。 PP化学和性能 抗冲击型PP共聚物，是在Ziegler-Natta催化剂体系催化下，由丙烯聚合而成的。乙丙橡胶组分在一系列反应器中合成的，或是预先购买，然后在挤压机内与PP均聚物共混，生成的抗冲击聚丙烯经粒化后即可出售。现场生产的抗冲击型PP共聚物，可以通过选用合适的催化剂组成及反应器条件，来精确地控制其重要的性能。催化剂组成和反应器条件决定基体树脂的结晶度、橡胶组分的组成和数量及总体分子量分布。 抗冲击型PP共聚物是最轻的热塑性塑料之一，其密度低于1，每磅产品的价格低于PET、PBT、高抗冲击聚苯乙烯和ABS。按比容计，抗冲击型PP共聚物的单位体积成本低于上述那些树脂和聚氯乙烯（PVC）。仅有HDPE在这方面堪与匹敌。抗冲击型PP共聚物通常在适中的温度下加工，范围为350～550°F。 抗冲击型PP共聚物具有广谱的熔体流动速率，通常范围为从小于1到约30。具有最高熔体流动速率的树脂，通常是由熔体流动速率较低的材料“减粘裂化”制得。也就是对从反应器出来后的材料进行一步反应，降低平均分子量，从而制得熔体流速更高的产品。 抗冲击型PP共聚物对化学品和环境应力断裂有很高的抵抗力。经处理后，材料可具备优良的悬臂梁式冲击强度和较低的加纳尔冲击性能。悬臂梁式冲击强度范围在回．5到大于15英尺·磅／英寸；在-40°F下，加纳尔冲击强度范围为15到300英寸.磅以上。 橡胶组分为PP提供了冲击强度，却使抗冲击型PP共聚物相对于均聚物而言，降低了刚度和热变形温度。加填料的抗冲击型PP共聚物能够忍受更高的温度而不变形。填料一般为玻璃纤维。云母、滑石和碳酸钙。这些聚合物的最终用户应该知道对每一种规格的产品，在不同的熔化强度、熔体流速、刚度和热变形温度之间需作出权衡 PP主要用途 抗冲击型PP共聚物的主要商业用途是用在汽车、家用品、器具中的注塑件。它的抗冲击能力、低密度、着色能力和加工性能使它成为理想的材料。具有较高熔体流速的中等抗冲击树脂品级有较高的流动性能，这个特点在注塑大型部件如：汽车面板时特别有用。 高抗冲击能力具有较低熔体流速的树脂（一般小于2），可以转化成抗穿刺性极好的薄膜，这种薄膜的抗冲击能力和耐蒸汽杀菌能力，适合做一次性医疗废品袋。挤压片材可以用
聚丙烯装置简介和重点部位及设备(通用版)
聚丙烯装置简介和重点部位及 设备(通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0357
聚丙烯装置简介和重点部位及设备(通用 版) 一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．装置发展 聚丙烯(Polypropylene，缩写为PIP)是以丙烯为单体聚合而成的聚合物，是通用塑料中的一个重要品种，结构式为： 1953年德国Ziegler等采用R3Al—TiCl4 催化体系制得高密度聚乙烯后，曾试图用R3 Al—TiCl4 为催化剂制取PP，但是只得到了无定形PP，并无工业使用价值。意大利的Natta教授继Ziegler之后对丙烯聚合进行了深入的研究，于1954年3月用改进的齐格勒催化剂紫色TiCl3和烷基铝成功地将
丙烯聚合成为具有高度立体规整性的聚丙烯。 1957年Montecatini公司利用Natta的成果在意大利Ferrara 建成了6000t／a的生产装置，这是世界上第一套PP生产装置，使PP实现了工业化生产。同年Hercules公司在美国Parlin也建成了9000t／a的生产装置，这是北美第一套PP生产装置。到1962年德国、日本、法国等国家也纷纷建厂，相继实现了PP的工业化生产。 2．装置的主要类型 50多年来已有二十几种生产聚丙烯的工艺技术路线，各种工艺技术按生产工艺的发展和年代划分，可分为第一代工艺，生产过程包括脱灰和脱无规物，工艺过程复杂，主要是70年代以前的生产工艺，采用第一代催化剂；70年代开发的第二代催化剂使生产工艺中取消了脱灰过程，称为第二代工艺；80年代以后，随着高活性、高等规度(HY／HS)载体催化剂的开发成功和应用，生产工艺中取消了脱灰和脱无规物，称为第三代工艺；按照聚合类型可分为溶液法、浆液法(也称溶剂法)、本体法、本体和气相组合法、气相法生产工艺。
聚丙烯的材料性能.
中英名称 中文名称 （聚丙烯）[1] 英文名称 Polypropylene 性能特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。 它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。 （2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下， 由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性， 如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 （4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。 （5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。（6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。PP聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。
高密度聚乙烯
高密度聚乙烯 聚乙烯，聚乙烯英文名称：polyethylene ，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α－烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。 聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和 密度。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91～0.96 g/cm3）的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt，在建装置能力为3.16Mt。 聚乙烯(PE)塑料一种,我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE).聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材 料。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（ CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。 聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的 是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190–210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。 高密度聚乙烯，英文名称为“High Density Polyethylene”，简称为“HDPE”。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑 性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特 性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该聚合 物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。 HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。熔化温度220~260℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250℃之间。高密度聚乙烯是种白色粉末火颗粒状产品，无毒、无味，密度在0.940～0.976 g/cm3范围内；结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低；耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低，这 一点应用时要注意 一、合成工艺 HDPE的生产技术有3种，即浆液聚合，气相聚合和溶液聚合。 1、浆液聚合法 淤浆法技术是将乙烯与脂肪烃溶剂混合，生产的聚合物悬浮于溶剂中，生产过程中压力、温度较低，浆液聚合是生产HDPE主要方法，浆液法工业化时间早，工艺技术成熟，使用浆液法生产技术主要有Hostalen、Phillips、Irmovene S、Equistar、Borieas、cx、Equistar 等，浆液法根据反应器形式可以分为搅拌釜式和环管反应器2种。 (1)搅拌釜式浆液聚合 搅拌釜式浆液聚合典型代表为Basell公司的Hostalen技术和三井油化公司的CX技术，Hos．talen技术采用Hoeehst公司首创的搅拌釜工 艺，使用双反应器，可以进行串联和并联使用，该工艺中，聚合反应溶剂为正已烷，催化剂为高活性z—N催化剂，乙烯和氢气混合后进入第一反应器，与催化剂混合发生聚合反应，反应器内聚合物以淤浆形式悬浮在己烷中，聚合温度约为80℃，聚合压力小于10 bar，此工艺可以生产产品密度范围为0．942～0．965 g／cm3，熔融指数范围为0．2～80，共聚单体为丙稀和丁烯一1，生产传统HDPE和双峰HDPE，高密度管材性能优异，适合制作受压管材，达到PE100+。淤浆法釜式反应器连续聚合工艺的特点是：操作压力和操作温度低；
如何提高聚丙烯抗冲共聚物低温冲击强度
如何提高聚丙烯抗冲共聚物低温冲击强度 X 贲信学 (黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 141500) 摘 要:本文介绍聚丙烯抗冲共聚物的生产工艺和产品的结构性能,针对低温冲击强度对聚丙烯抗冲共聚物的重要性做了阐述,同时结合抗冲聚丙烯EPS30R 从工艺控制的角度出发,着重从生产过程中的乙烯用量、氢气用量、催化剂选型、橡胶含量、凝胶体含量几个方面进行了认真的分析,得出了提高产品低温冲击强度的有效途径。 关键词:聚丙烯抗冲共聚物;催化剂类型;橡胶含量;冲击强度 中图分类号:T Q 325.1+40.6 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0032—021 概述 1.1 聚丙烯抗冲共聚物介绍 抗冲共聚聚丙烯是典型的多相体系,对于这种化学结构不同的高分子体系,链结构是紧随分子量及分布之后影响材料相形态直至最终性能的关键因素。 聚丙烯抗冲共聚物一般是由两个反应器串联制备的聚丙烯多相共聚物的混合物。通常在第一个反应器中进行丙烯均聚,得到等规聚丙烯均聚物,然后将其转入下一个反应器,同时通过乙烯、丙烯单体进行共聚,在聚丙烯均聚物的颗粒孔隙中生成以乙丙无规共聚物为主的一系列乙丙共聚物。抗冲共聚物具体组成取决于聚合物配方、聚合工艺条件、催化剂等因素。一般商品化的抗冲共聚物的总乙烯质量分数在6%～15%,乙丙无规共聚物的量控制在5%～25%,无规共聚物中乙烯含量控制在40%～65%,其在常温下为橡胶态,因此这部分实际为乙丙橡胶,有较低的玻璃化转变温度(T g 一般为-40～-50℃)。由于无规共聚物中较高的乙烯含量,导致其与聚丙烯均聚物不相容,形成一定程度的相分离。无定形橡胶相均匀的分散在等规聚丙烯的机体中,形成所谓的“海岛”结构,其中橡胶相作为增韧单元,赋予聚丙烯良好的冲击韧性,特别是低温冲击性。 1.2 低温冲击强度对聚丙烯抗冲共聚物的重要性 低温抗冲击强度是聚丙烯抗冲共聚物的重要质量指标,通常采用悬臂梁形式测定受试材料的冲击强度。试验时将规定尺寸的试样一端夹在试样夹具上,然后释放一个摆锤对试样施加冲击负荷使试样破断。记录其吸收的能量而算得结果。低温抗冲击强度反映了聚丙烯产品的韧性尤其是低温韧性。所现环空结盐。 从以上分析得出:管柱加深的气井合采ES 41-2 与ES 43-8层位,除产能较低的气井外,其余气井均出现环空结盐。2.3 外来水 结盐井如果是Na 2SO 4水型,在防盐过程中,如果注水的清水没有经过净化,清水中含的少量Ca 2+、Mg 2+与地层水中的SO 42-反应生成难溶或微溶的CaSO 4、MgSO 4,从而形成垢盐,造成气流通道堵塞。3 环空结盐的判断与处理 环空结盐气井按堵塞位置分为两类,一种是堵塞ES 43-8层位,另一种情况是堵塞ES 43-8层位以上。判断处理方法如下:3.1 堵塞ES 43-8层位 由于S 3开采时间长,渗透率高,目前的地层压力低。此时发生环空堵塞,特征为气量大幅下降, 套压升高,油管通井无异常,此时采用套管注气,若气井气量无变化且不出液,则证实为环空结盐。处理方法为注水洗盐。 3.2 堵塞ES 43-8 层位以上 由于地层压力高、产能低的ES 41-2位于堵塞段内,气井表现为套压异常升高,气量影响小,此时通井无异常,则判定是环空结盐。处理方法为注水洗盐。 4 下步措施 对于气井中已形成的垢盐,清水难以洗清,为防止垢盐沉积最终堵塞管柱,采取定期注入除垢剂浸泡的方法来清除垢盐,除垢剂主要成分为酸液和螯合剂,该方法成功的在文64井等井实施。 [参考文献] [] 刘长松,赵化廷,金文刚,杜永慧文3气田储 层结盐机理研究[]钻采工艺,,(5)32 内蒙古石油化工 2012年第6期 X 收稿日期3 E 4-81.2J .2009. :2012-01-0