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聚丙烯現(xiàn)貨產(chǎn)品介紹

2021-04-09 11:34:05

聚丙烯是丙烯加聚反應(yīng)而成的聚合物氧苍。系白色蠟狀材料夜矗,外觀透明而輕。密度為0.89~0.91g/cm3候引,易燃侯养,熔點165℃,在155℃左右軟化澄干,使用溫度范圍為-30~140℃逛揩。在80℃以下能耐酸、堿麸俘、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕辩稽,能在高溫和氧化作用下分解。聚丙烯廣泛應(yīng)用于服裝从媚、毛毯等纖維制品逞泄、醫(yī)療器械、汽車拜效、自行車喷众、零件、輸送管道紧憾、化工容器等生產(chǎn)到千,也用于食品、藥品包裝赴穗。

圖片

產(chǎn)品簡介

特性

聚丙烯簡稱PP憔四,是一種無色、無臭般眉、無毒了赵、半透明固體物質(zhì)。聚丙烯(PP)是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹脂甸赃,為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料柿汛。具有耐化學(xué)性、耐熱性辑奈、電絕緣性苛茂、高強度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等已烤,這使得聚丙烯自問世以來,便迅速在機(jī)械妓羊、汽車胯究、電子電器、建筑躁绸、紡織裕循、包裝、農(nóng)林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用净刮。近年來剥哑,隨著我國包裝、電子淹父、汽車等工業(yè)的快速發(fā)展株婴,極大地促進(jìn)了我國工業(yè)的發(fā)展。而且因為其具有可塑性暑认,聚丙烯材料正逐步替代木制產(chǎn)品困介,高強度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機(jī)械功能。另外聚丙烯具有良好的接枝和復(fù)合功能蘸际,在混凝土座哩、紡織、包裝和農(nóng)林漁業(yè)方面具有巨大的應(yīng)用空間粮彤。小鼠以8g/kg劑量灌胃1~5次根穷,未引起明顯中毒癥狀。大鼠吸入聚丙烯加熱至210~220℃時的分解產(chǎn)物30次导坟,每次2h屿良,出現(xiàn)眼粘膜及上呼吸道刺激癥狀。與聚乙烯相同禁止用其再生制品盛裝食品惫周。


發(fā)展簡史

1954年G·納塔首先將丙烯聚合成聚丙烯(采用鋁鈦的氯化物做催化劑)管引,并創(chuàng)立了定向聚合理論,引起了人們的關(guān)注闯两。1957年意大利的蒙特卡提尼公司和美國赫克勒斯(Hecules)公司分別建立了6000t/a和9000t/a的聚丙烯生產(chǎn)裝置。20世紀(jì)60年代后期到70年代中期聚丙烯進(jìn)入了大發(fā)展時期谅将。80年代至今漾狼,聚丙烯產(chǎn)量在合成樹脂中居于前列,現(xiàn)在僅低于聚乙烯饥臂,居第2位逊躁。

中國于1962年開始研究聚丙烯生產(chǎn)工藝。從20世紀(jì)80年代開始隅熙,聚丙烯在中國發(fā)展迅速稽煤。我國引進(jìn)了一些先進(jìn)的關(guān)于聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備核芽,先后建立了燕山、揚子酵熙、遼陽等一批大中型聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施轧简,各地也興建了大量小型散裝聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施,并對緩解供需矛盾起到了一定的作用匾二。生產(chǎn)規(guī)模的大幅度增加哮独,促使我國聚丙烯樹脂生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。2012年察藐,我國PP生產(chǎn)能力達(dá)到1296.7萬t皮璧。2015年,我國PP產(chǎn)能為2013萬噸/年分飞。

聚丙烯微孔發(fā)泡

供需現(xiàn)狀

由于我國聚丙烯的供需差距較大悴务,近年來,大多數(shù)新的大型煉油譬猫、乙烯聯(lián)產(chǎn)項目和煤烯烴項目都配備了聚丙烯裝置讯檐,因此,未來中國聚丙烯產(chǎn)能將大幅增加删窒。同時裂垦,還需要考慮那些小型的落后聚丙烯安裝技術(shù),尤其是間歇式小體法裝置將被逐步淘汰肌索,估計等到2025年聚丙烯在我國的生產(chǎn)能力將達(dá)到更高的水平蕉拢。隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對各種化工原料的需求不斷增加诚亚,導(dǎo)致了對聚丙烯的消耗量達(dá)到有史以來高水平晕换,因此我國將成為世界上聚丙烯消費國家。2003年站宗,我國聚丙烯的消耗量已經(jīng)達(dá)到532萬噸闸准;2007年率先達(dá)到1000萬噸;2008年受金融危機(jī)影響梢灭,略降至1079萬噸夷家;目前(2018年),在基礎(chǔ)設(shè)施投資和國內(nèi)需求的推動下敏释,增長至1232萬噸库快。


生產(chǎn)工藝

聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂(聚乙烯、聚氯乙烯钥顽、聚丙烯义屏、聚苯乙烯)之一,以丙烯為原料,乙烯為共聚單體通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)制得闽铐。聚丙烯的生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷了溶劑法蝶怔、溶液法,液相本體法(含液相氣相組合式)和氣相法幾個發(fā)展階段兄墅。世界上用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類:溶劑法踢星、溶液法,液相本體法(含液相氣相組合式)和氣相法察迟。各工藝特點簡介如下:


溶劑聚合法

溶劑法(又稱漿液法或泥漿法斩狱、淤漿法)是最早采用的聚丙烯生產(chǎn)工藝,但由于有脫灰和溶劑回收工序扎瓶,流程長所踊,較復(fù)雜等缺點,隨著催化劑研究技術(shù)的進(jìn)步概荷,從八十年代起秕岛,溶劑法已趨于停滯狀態(tài),逐漸為液相本體法所取代误证。

工藝特點:(1)丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中(如乙烷中)继薛,在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合,聚合物以固體輸粒狀態(tài)懸浮在溶劑中愈捅,采用釜式攪拌反應(yīng)器遏考;(2)有脫灰和溶劑回收工序,流程長蓝谨,較復(fù)雜灌具,裝置投資大,能耗高譬巫。但生產(chǎn)易控制咖楣,產(chǎn)品質(zhì)量好;(3)以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒芦昔。


溶液聚合法

工藝特點:(1)使用高沸點直鏈烴作溶劑诱贿,在高于聚丙烯熔點的溫度下操作,所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布咕缎;(2)高溫氣提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯珠十,再擠出造粒得粒料產(chǎn)品;(3)生產(chǎn)廠家只有美國柯達(dá)公司一家凭豪。


液相本體法

含液相氣相組合式宵睦,液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來的新工藝。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問世的墅诡。采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯,是在反應(yīng)體系中不加任何其他溶劑,將催化劑直接分散在液相丙烯中進(jìn)行丙烯液相本體聚合反應(yīng)末早。聚合物從液相丙烯中不斷析出烟馅,以細(xì)顆粒狀懸浮在液相丙烯中。隨著反應(yīng)時間的增長然磷,聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高郑趁。當(dāng)丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時,經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體姿搜,即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品寡润。這是一種比較簡單和先進(jìn)的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術(shù)舅柜、新水平梭纹。

工藝特點:(1)系統(tǒng)中不加溶劑,丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合致份,乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚变抽;(2)流程簡單,設(shè)備少氮块、投資省绍载,動力消耗及生產(chǎn)成本低;(3)均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器(Hypol工藝)滔蝉,或環(huán)管反應(yīng)器(Spheripol工藝)击儡,無規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進(jìn)行。

采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝蝠引。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術(shù)阳谍,采用齊格勒-納塔催化劑,可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時又具有高結(jié)晶度立肘、剛性和更加均一的聚合體边坤。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。Spherizone循環(huán)反應(yīng)有二個互通的區(qū)域谅年,不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應(yīng)器所起的作用茧痒。這兩個區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂,擴(kuò)大了聚丙烯的性能范圍融蹂。該工藝的核心設(shè)備為MZCR(多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng))反應(yīng)器R230系統(tǒng)旺订。該反應(yīng)器由提升管和下降管兩部分組成。在提升管內(nèi)聚合物通過反應(yīng)氣體向上吹超燃,形成流化区拳,并送入下降管的上部經(jīng)過旋風(fēng)分離器后,粉料在收集在下降管內(nèi)意乓。反應(yīng)氣體由離心式壓縮機(jī)通過外部的管線循環(huán)樱调,反應(yīng)熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來移出。反應(yīng)器產(chǎn)品通過安裝在下降管下部的閥門排出。排出的粉料經(jīng)過高壓和低壓脫氣后笆凌,在生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物時圣猎,直接進(jìn)行汽蒸和干燥,得到粉料產(chǎn)品乞而。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時送悔,經(jīng)過高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應(yīng)器。該反應(yīng)器仍采用Spheripol II氣相反應(yīng)器系統(tǒng)爪模。共聚反應(yīng)器為立式圓筒式容器欠啤,上、下為球形封頭屋灌,下部為沸騰床洁段,主體材料為不銹鋼,內(nèi)表面拋光声滥。

該工藝目前單線大生產(chǎn)能力已達(dá)45萬噸/年眉撵。MZCR(多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器)抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá) 22%(橡膠含量大于40%),還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品落塑。


氣相本體法

工藝特點:(1)系統(tǒng)不引入溶劑纽疟,丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合;(2)流程簡短憾赁,設(shè)備少污朽、生產(chǎn)安全,生產(chǎn)成本低龙考;(3)聚合反應(yīng)器有流化床(聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝)蟆肆、立式攪拌床(巴斯Novolen工藝)及臥式攪拌床(阿莫科/埃爾帕索工藝)。采用氣相本體法的典型代表是DOW化學(xué)公司Unipol氣相工藝晦款。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國聯(lián)碳公司(UCCP)和殼牌公司于二十世紀(jì)八十年代開發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝炎功,是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中,并獲得成功缓溅。該工藝采用高效催化劑體系蛇损,主催化劑為高效載體催化劑,助催化劑為三乙基鋁坛怪、給電子體淤齐。UNIPOL工藝具有簡單、靈活袜匿、經(jīng)濟(jì)和安全的特點更啄;該工藝只用很少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品居灯,可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一祭务。因為使用的設(shè)備數(shù)量少而使維修工作量小内狗,裝置的可靠性提高。由于流化床反應(yīng)動力學(xué)本身的限制义锥,加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小其屏,使得該工藝比其它工藝操作安全,不存在事故失控時設(shè)備超壓的危險缨该。

此工藝沒有液體廢料排出,排放到大氣的烴類也很少川背,因此對環(huán)境的影響非常小贰拿,與其它工藝相比,該工藝更容易達(dá)到環(huán)保熄云、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范膨更。該工藝的另一顯著特點是可以配合超冷凝態(tài)操作,即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝(SCM)缴允。該技術(shù)通過將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%荚守,可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定练般、形成聚合物結(jié)塊的基本因素矗漾,因此該技術(shù)關(guān)鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例。由于超冷凝態(tài)操作能夠最有效地移走反應(yīng)熱薄料,它能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力敞贡,對于投資的節(jié)省是非常可觀的摄职√芤郏抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達(dá)17% (橡膠含量大于30%)的抗沖共聚產(chǎn)品。

該工藝的核心設(shè)備為氣相流化床反應(yīng)器谷市、循環(huán)氣壓縮機(jī)蛔垢、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機(jī)組。流化床反應(yīng)器是空心式容器迫悠,其頂部帶有擴(kuò)大段鹏漆,底部帶有分布器,一反應(yīng)器操作壓力為3.5MPaG及皂,溫度67℃甫男,第二反應(yīng)器操作壓力為2.1MPaG,溫度70℃验烧;循環(huán)氣壓縮機(jī)為單級板驳、恒速、離心式壓縮機(jī)碍拆。


聚丙烯PP改性

針對聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差若治、耐候性不佳慨蓝、表面裝飾性差以及在電、磁端幼、光礼烈、熱、燃燒等方面的功能性與實際需要的差距婆跑,對聚丙烯加以改性此熬,成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展最為活躍的,取得成果最為豐盛的領(lǐng)域滑进。  


聚丙烯PP化學(xué)改性

通過共聚改性犀忱、交聯(lián)改性、接技改性扶关、添加成核劑等使PP(聚丙烯)高分子組分與大分子結(jié)構(gòu)或晶體構(gòu)型發(fā)生改變而提高其機(jī)械性能阴汇、耐熱性、耐老化性等性能节槐,提升其綜合性能搀庶、擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。  

(1)共聚改性

共聚改性是采用茂金屬等催化劑在丙烯單體合成階段進(jìn)行的改性铜异。當(dāng)單體聚合時哥倔,加入的烯烴類單體與之進(jìn)行共聚,聚合得到無規(guī)共聚物熙掺、嵌段共聚物和交替共聚物等未斑,均聚PP的機(jī)械性能、透明性和加工流動性都得以提升币绩。茂金屬催化劑形成的絡(luò)合物是以不規(guī)則形狀受到一定限制的過渡狀態(tài)作為單一活性中心蜡秽,達(dá)到精控制相對分子質(zhì)量及其分布、共聚單體含量缆镣、主鏈上的分布和高聚物晶型結(jié)構(gòu)芽突。 

(2)接枝改性

PP(聚丙烯)樹脂分子呈非極性結(jié)晶型線型結(jié)構(gòu),表面活性低董瞻,無極性寞蚌。存在表面印刷性不良;涂布粘接不良钠糊;與極性高聚物難以共混挟秤;與極性增強纖維、填料難以相容的缺點抄伍。接技改性是向其大分子鏈上引入極性基團(tuán)艘刚,實現(xiàn)改善PP的共混性、相容性和粘結(jié)性截珍,達(dá)到克服難共混攀甚、難相容與難粘接的缺點箩朴。在引發(fā)劑作用下,熔融混煉時接技單體進(jìn)行接技反應(yīng)秋度,引發(fā)劑在加熱熔融受熱時分解產(chǎn)生活性游離基炸庞,當(dāng)活性游離基遇到不飽和羧酸單體時,促使不飽和羧酸單體不穩(wěn)定鍵打開后與PP活性游離基反應(yīng)形成接技游離基荚斯,隨后通過分子鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)而終止埠居。PP常見的接枝改性方法有:熔融法、溶液法事期、固相法拐格、懸浮法等。接枝改性后的PP分子鏈中氫原子被取代而呈現(xiàn)較強極性刑赶,這些極性基團(tuán)使得PP相容性增強,耐熱性懂衩、機(jī)械性能大幅提升撞叨。 [12] 

(3)交聯(lián)改性

交聯(lián)改性主要是把線型或者是枝狀的聚合物通過交聯(lián)的方法改性成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。PP(聚丙烯)交聯(lián)改性可以使其力學(xué)性能浊洞、耐熱性以及形態(tài)穩(wěn)定性得到改善牵敷,成型周期縮短。聚丙烯交聯(lián)改性主要方法有化學(xué)交聯(lián)改性法希、輻射交聯(lián)改性枷餐,它們主要區(qū)別在于交聯(lián)機(jī)理不同、活性源不同苫亦;化學(xué)交聯(lián)改性是通過添加交聯(lián)助劑來實現(xiàn)聚丙烯改性毛肋,輻射交聯(lián)改性主要是通過強輻射或強光來實現(xiàn),由于輻射交聯(lián)改性對PP厚度要求使得該法普及困難屋剑。目前硅烷接枝交聯(lián)法由于其能夠制備出性能優(yōu)良的材料而發(fā)展迅速润匙,硅烷接枝交聯(lián)法生產(chǎn)的PP強度高、耐熱性好唉匾、熔體強度高孕讳、化學(xué)穩(wěn)定性強、耐腐蝕性能好巍膘。


聚丙烯PP物理改性

在混合厂财、混煉過程中向PP(聚丙烯)基體中添加有機(jī)或無機(jī)助劑等得到性能優(yōu)異的PP復(fù)合材料,主要包括:填充改性峡懈、共混改性等璃饱。   

(1)填充改性

在PP成型過程中,將硅酸鹽逮诲、碳酸鈣帜平、二氧化硅幽告、纖維素、玻璃纖維等填料填充于聚合物中裆甩,達(dá)到PP耐熱性提高冗锁、成本降低、剛性提高嗤栓、成型收縮率降低等冻河,但PP沖擊強度、伸長率也會隨之降低茉帅。玻璃纖維作為一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬晶須叨叙,價格低、絕緣好堪澎、耐熱強擂错、抗腐好,機(jī)械強度高樱蛤,應(yīng)用比較普遍钮呀,經(jīng)玻璃纖維填充改性的PP性能得到明顯的改善,但是玻纖添加量達(dá)到30%左右時昨凡,材料的機(jī)械性能才能有明顯的提高爽醋;添加量過大時會導(dǎo)致部分玻璃纖維得不到充分浸漬,使聚合物基體與玻璃纖維界面的結(jié)合性能變差便脊,導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)強度下降蚂四,并且隨著玻璃纖維添加量的增加復(fù)合材料的流動性能降低,導(dǎo)致PP成型加工工藝性能困難哪痰。  

(2)共混改性

將PP(聚丙烯)與聚乙烯遂赠、工程塑料、熱塑性彈性體或橡膠等共混晌杰,達(dá)到提升PP性能的改性方法解愤。共混改性是在密煉機(jī)、開煉機(jī)乎莉、擠出機(jī)等加工設(shè)備中完成送讲,工藝過程易調(diào)控,生產(chǎn)周期短惋啃、耗資少哼鬓,可改進(jìn)PP的著色性、加工性边灭、抗靜電性异希、耐沖擊性等多種性能。聚合物共混可以綜合各組分的突出性能绒瘦,彌補各組分性能上的不足称簿,共混物綜合性能明顯提升扣癣,但共混改性PP的耐低溫性、耐老化性仍然不甚理想憨降。共混改性時父虑,剪切力可能導(dǎo)致一部分大分子鏈被切斷形成自由基并形成接枝或嵌段共聚物,這些新的共聚物也可以有效的對PP起到增容作用授药。PP改性技術(shù)使得復(fù)合材料機(jī)械性能得到成倍的提升士嚎,極大的拓展了PP應(yīng)用領(lǐng)域,提高了制品的性價比悔叽,推動了PP的工程化進(jìn)程莱衩,也使得PP從通用塑料拓展應(yīng)用于工程塑料領(lǐng)域,大大拓寬了它的應(yīng)用范圍娇澎。近年笨蚁,PP改性技術(shù)的研究發(fā)展迅速,越來越多新型技術(shù)應(yīng)用于PP改性趟庄,PP綜合性能提升明顯赚窃、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,發(fā)展前景十分廣闊岔激。  

(3)增強改性

纖維狀材料加入到塑料中,可以顯著提高塑料材料的強度是掰,故稱之為增強改性虑鼎。大徑厚比的材料可以顯著提高塑料材料的彎曲模量(剛性),也可以將其稱之為增強改性键痛。PP(聚丙烯)的增強改性中應(yīng)用的增強材料主要是玻璃纖維及其制品炫彩,此外還有碳纖維、有機(jī)纖維絮短、硼纖維江兢、晶須等。玻璃纖維增強PP中丁频,用得較多的玻璃纖維為無堿玻璃纖維和中堿玻璃纖維杉允,其中無堿玻璃纖維的用量大。玻纖的直徑控制在6~15μm范圍內(nèi)席里,玻纖的長度必須保證在0.25~0.76mm叔磷,這樣既能夠保證制品性能,又能使玻纖分散良好奖磁。一般認(rèn)為制品中的玻纖長度大于0.2 mm時才有改性效果改基。玻纖含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在10%~30%為佳,超過40%時性能下降咖为。另外秕狰,添加有機(jī)硅烷類偶聯(lián)劑能使玻纖和PP兩者形成良好界面稠腊,提高復(fù)合體系的彎曲模量、硬度鸣哀、負(fù)荷變形溫度架忌,特別是尺寸穩(wěn)定性。 由于玻纖增強PP可以提高機(jī)械強度和耐熱性诺舔,且玻纖增強PP的耐水蒸汽性鳖昌、耐化學(xué)腐蝕性和耐蠕變性都很好,在許多場合可以作為工程塑料使用低飒,如風(fēng)扇葉片许昨、暖風(fēng)機(jī)格柵、葉輪泵褥赊、燈罩糕档、電爐和加熱器外殼等等。 

聚丙烯在生產(chǎn)數(shù)量迅速發(fā)展的同時拌喉,也在性能上不斷出新速那,使其應(yīng)用的廣度和深度不斷變化,近年來或者通過在聚合反應(yīng)時加以改進(jìn)尿背,或者在聚合后造粒時采取措施端仰,有一些更具獨特性能的聚丙烯新的品種問世,如透明聚丙烯田藐、高熔體強度聚丙烯等荔烧。  


透明改性

PP(聚丙烯)的結(jié)晶是造成不透明的主要原因,利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向汽久,可以得到透明的薄膜鹤竭,但有一定壁厚的制品,因熱傳導(dǎo)需要時間景醇,芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié)臀稚,因此對于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度,必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手三痰。

經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP吧寺,可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度,甚至可以和典型的透明塑料(如PET散劫、PVC撮执、PS等)相媲美。透明PP更為優(yōu)越的是熱變形溫度高舷丹,一般可高于110℃抒钱,有的甚至可達(dá)135℃,而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優(yōu)勢明顯谋币,近年來在全球都得以迅速發(fā)展仗扬,應(yīng)用領(lǐng)域從家庭日用品到醫(yī)療器械,從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)蕾额,都在大量使用早芭。  

PP的透明性提高可通過以下三種途徑:

(1)采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;

(2)通過無規(guī)共聚得到透明性PP诅蝶;

(3)在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性握础。 


高熔體強度聚丙烯

聚丙烯的缺點之一是熔體強度低砌滞,耐熔垂性差芭商。通常非晶態(tài)聚合物(如ABS哑了、PS)在較寬的溫度范圍內(nèi)存在類似橡膠一樣的彈性行為,而處于半結(jié)晶的聚丙烯則沒有缰泡。這一缺點造成了聚丙烯不能在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱成型刀荒,它的軟化點和熔點非常接近,一旦到達(dá)熔點棘钞,熔體粘度急劇下降缠借,隨之熔體強度也大幅下降,導(dǎo)致在熱成型時制品壁厚不均宜猜,擠出發(fā)泡泡孔塌陷等問題泼返,大大限制了聚丙烯在某些方面的應(yīng)用。高熔體強度聚丙烯(HMSPP)就是指熔體強度對溫度和熔體流動速率不太敏感的聚丙烯姨拥,極具開發(fā)應(yīng)用前景绅喉。

HMSPP是一種樹脂含有長支鏈的聚丙烯,長支鏈?zhǔn)窃诤缶酆现幸l(fā)接枝的垫毙,這種均聚物的熔體強度是具有相似流動特性普通聚丙烯均聚物的9倍,在密度和熔體流動速率相近的情況下拱绑,HMSPP的屈服強度综芥、彎曲模量以及熱變形溫度和熔點均高于普通聚丙烯,但缺口沖擊強度比普通聚丙烯低猎拨。

HMSPP的另外一個特點是具有較高的結(jié)晶溫度和較短的結(jié)晶時間膀藐,從而允許熱成型制件可以在較高溫度下脫模,以縮短成型周期红省,可以在普通熱成型設(shè)備上制成較大拉伸比额各、薄壁的容器。

HMSPP在恒定應(yīng)變速率下吧恃,熔體流動的應(yīng)力開始呈現(xiàn)逐漸增加虾啦,然后成指數(shù)級增加,表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變硬化行為。發(fā)生應(yīng)變時傲醉,普通聚丙烯的拉伸粘度隨即下降蝇闭,而HMSPP則保持穩(wěn)定。HMSPP的應(yīng)變硬化能力可以保證其在成型拉伸時硬毕,保持均勻變形呻引,而普通PP在受到拉伸時總是從結(jié)構(gòu)中最薄弱的或最熱的地方開始變形,導(dǎo)致制品種種缺陷吐咳,甚至不能成型逻悠。 

目前,HMSPP的制備方法主要有兩種:一種是將聚丙烯與其他化合物進(jìn)行反應(yīng)性改性韭脊,另一類是聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性童谒,具體的實施方法主要有射線輻射法、反應(yīng)擠出法乾蓬、聚合過程中引發(fā)接枝法等惠啄。在制備HMSPP的過程中,面臨著兩大難題:聚丙烯的降解和凝膠問題任内,同時存在著聚合物接枝與單體均聚的競爭撵渡、聚合物主鏈β斷鍵和交聯(lián)與支化的競爭。影響高聚物熔體強度的主要因素是其分子結(jié)構(gòu)死嗦。就聚丙烯而言趋距,相對分子質(zhì)量及其分布和是否具有支鏈結(jié)構(gòu)決定其熔體強度。一般相對分子質(zhì)量越大越除,相對分子質(zhì)量分布越寬节腐,其熔體強度越大,長支鏈可明顯提高接枝聚丙烯的熔體強度摘盆。

HMSPP專用樹脂解決了普通聚丙烯熱成型困難的問題翼雀,可在普通熱成型設(shè)備上成型較大拉伸比的薄壁容器,加工溫度范圍較寬孩擂,工藝容易掌握狼渊,容器壁厚均勻±嗫眩可以用于制作微波食品容器和高溫蒸煮殺菌容器狈邑。混有HMSPP的普通聚丙烯比純普通聚丙烯具有較高的加工溫度和加工速度蚤认,制成的薄膜透明性也好于普通聚丙烯米苹。這主要是由于HMSPP具有拉伸應(yīng)變硬化的特點,它的長支鏈具有細(xì)化晶核的作用砰琢。

HMSPP的應(yīng)變硬化行為是取得高拉伸比和涂覆速度快的關(guān)鍵因素蘸嘶。使用HMSPP可獲得較高的涂覆速度和較薄的涂層厚度良瞧。HMSPP具有較高的熔體強度和拉伸粘度,其拉伸粘度隨剪切應(yīng)力和時間的增加而增加亏较,應(yīng)變硬化行為促使泡孔穩(wěn)定增長莺褒,抑制了微孔壁的破壞,開辟了聚丙烯擠出發(fā)泡的可能性雪情。 

高熔體強度聚丙烯的研究雖然起自20世紀(jì)80年代末遵岩,但它的各種優(yōu)異性能、合理的價格優(yōu)勢以及廣泛的應(yīng)用范圍已經(jīng)獲得世界范圍的認(rèn)同巡通,并有逐步取代傳統(tǒng)的PS尘执、ABS,向工程塑料發(fā)展的趨勢宴凉,其開發(fā)利用前景廣闊誊锭。

聚丙烯是重要的通用塑料之一,無論是從數(shù)量上弥锄,還是從應(yīng)用的廣度與深度上都屬發(fā)展最快的品種丧靡。作為改性塑料行業(yè),聚丙烯的高性價比籽暇、多功能化和工程化始終是擺在面前的重要任務(wù)温治。


聚丙烯PP應(yīng)用

用途分配

歐美各國用于注射制品占總消費量的50%,主要用作汽車戒悠、電器的零部件熬荆,各種容器、家具绸狐、包裝材料和醫(yī)療器材等卤恳;薄膜占8%~15%,聚丙烯纖維(中國習(xí)稱丙綸)占8%~10%寒矿;建筑等用的管材和板材占10%~15%突琳,其他為10%~12%。中國目前用于編織制品的量占40%~45%符相,其次是薄膜和注射制品占40%左右拆融;丙綸及其他占10%~20%。

我國主要將聚丙烯這種材料應(yīng)用在食品包裝主巍、家用物品冠息、汽車挪凑、光纖等領(lǐng)域孕索。我國使用聚丙烯大的領(lǐng)域是編織袋、包裝袋躏碳、捆扎繩等產(chǎn)品搞旭,約占總消費的 30%。近年來,隨著聚丙烯注塑產(chǎn)品和包裝膜的發(fā)展肄渗,聚丙烯用于織造產(chǎn)品的比例有所下降镇眷,但還是其聚丙烯消耗最多的區(qū)域。注塑產(chǎn)品是中國第二大聚丙烯消費領(lǐng)域翎嫡,占總消費量的 26% 左右欠动,它也是未來聚丙烯需求量大的地區(qū)之一。國產(chǎn)聚丙烯的另一個主要消費領(lǐng)域是薄膜惑申,占總消費的 20%左右具伍,主要是BOPP(雙向拉伸聚丙烯薄膜)薄膜。在未來的幾年里圈驼,紡織產(chǎn)品的比例將逐漸下降人芽,而注塑產(chǎn)品、管材和板材的比例將會增加绩脆,根據(jù)專家對聚丙烯行業(yè)發(fā)展的預(yù)測萤厅,到2020年我國對聚丙烯的需求量有可能達(dá)到2370萬噸左右。紡織產(chǎn)品靴迫、注塑產(chǎn)品惕味、薄膜仍是我國聚丙烯的主要需求領(lǐng)域,而管材矢劲、板材赦拘、纖維等領(lǐng)域的年度需求增長迅速,國內(nèi)對聚丙烯的需求也迅速增長芬沉。高速繪圖BOPP薄膜躺同、管材、薄無紡布丸逸、高透明食品容器等特種材料市場發(fā)展前景良好蹋艺。


機(jī)械及汽車制造零部件

聚丙烯具有良好的機(jī)械性能,可以直接制造或改性后制造各種機(jī)械設(shè)備的零部件黄刚,如制造工業(yè)管道捎谨、農(nóng)用水管、電機(jī)風(fēng)扇憔维、基建模板等涛救。改性的聚丙烯可模塑成保險杠、防擦條业扒、汽車方向盤检吆、儀表盤及車內(nèi)裝飾件等,大大減輕車身自重達(dá)到節(jié)約能源的目的程储。


電子及電氣工業(yè)器件

改性的聚丙烯可用于制作家用電器的絕緣外殼及洗衣機(jī)內(nèi)膽蹭沛,普遍用于電線電纜和其他電器的絕緣材料臂寝。采用重量份數(shù)的均聚聚丙烯60~80份,乙烯-乙烯醇共聚物20~40份摊灭,相容劑(聚丙烯馬來酸酐接枝物與乙烯-乙烯醇共聚物的反應(yīng)物)1~10份咆贬,于170℃~190℃條件下混煉制成的聚丙烯復(fù)合材料具有較高的韌性,其沖擊強度高達(dá)210J/m帚呼,具有較高的氣體阻隔性能掏缎,透水蒸汽速率接近2000g·μm/(m2·24h)。在制備阻隔性薄膜時煤杀,可采用傳統(tǒng)的制膜工藝進(jìn)行生產(chǎn)御毅,工藝較為簡單,生產(chǎn)的成本較低怜珍。


建筑業(yè)

聚丙烯纖維是所有化學(xué)纖維中是最輕的端蛆,其密度為(0.90~0.92)g/cm3,具有強度高酥泛、韌性好今豆,耐化學(xué)品性和抗微生物性好及價格低等優(yōu)點,用玻璃纖維增強改性或用橡膠柔袁、SBS改性過的聚丙烯被大量用于制作建筑工程模板發(fā)泡后的聚丙烯可用于制作裝飾材料呆躲。在地震發(fā)生時,聚丙烯纖維陶链匪鳎混凝土的破壞形態(tài)為塑性破壞插掂,無碎塊剝落。選用聚丙烯纖維陶列壤混凝土比素陶粮ㄉ混凝土更安全。


農(nóng)業(yè)燎竖、漁業(yè)及食品工業(yè)

聚丙烯可用于制作溫室氣蓬璃弄、地膜、培養(yǎng)瓶构回、農(nóng)具夏块、魚網(wǎng)等,制作食品周轉(zhuǎn)箱纤掸、食品袋脐供、飲料包裝瓶等。與廢舊PET(聚對苯二甲酸乙二酯)反應(yīng)性共混制成多功能廢舊PET借跪,將多功能廢舊PET與聚丙烯原位成纖復(fù)合制成的原位成纖復(fù)合材料政己。該復(fù)合材料具有廢舊PET形成異形微纖、廢舊PET微纖與PP基體樹脂間形成適度柔性強結(jié)合的界面等結(jié)構(gòu)特征垦梆,廢舊PET與PP復(fù)合制備的原位成纖復(fù)合材料的韌性剛性均比PP明顯提高匹颤,力學(xué)性能的重現(xiàn)性相當(dāng)好。將我國每年大量產(chǎn)生的廢棄物即廢舊PET資源化托猩,具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益印蓖。

我國東部沿海地區(qū),擁有廣袤的海洋灘涂京腥,具有典型的鹽漬土特征赦肃。有研究聚丙烯酰胺(PAM)協(xié)同3種牧草對濱海鹽漬土區(qū)實施水土保持。生物措施下施用PAM公浪。對3種牧草均有促進(jìn)土壤提高抗侵蝕能力的提升具有良好的促進(jìn)作用他宛。施用PAM可減少土壤侵蝕量,提升雨水截留量欠气;優(yōu)先考慮低劑量(1g/m)厅各,其單位質(zhì)量PAM的水土保持效益高,可減少年侵蝕量42.8%~46.7%预柒,可抑制土壤騰發(fā)總量28.7%~40.4%队塘,增大土壤水分散失量5.0%~12.4%,降低水分散失率1.83%~3.25%宜鸯,促進(jìn)土壤持水能力上升憔古;在牧草生長初期。提升雨水截留量16.5%~33.8%淋袖。PAM的協(xié)同作用有利于抑制土壤騰發(fā)的產(chǎn)生和加強雨水截留能力鸿市。


紡織和印刷工業(yè)

聚丙烯是合成纖維的原料,丙綸纖維被廣泛用于制作輕質(zhì)美觀的耐用紡織用品即碗,應(yīng)用聚丙烯材料印刷出的畫面特別光亮焰情、鮮艷、美觀剥懒。[6]


其它行業(yè)

在化學(xué)工業(yè)中烙样,聚丙烯可以應(yīng)用于制備各種耐腐蝕的輸送管道、儲槽蕊肥、閥門谒获、填料塔中的異型填料、過濾布壁却、耐腐泵及耐腐容器的襯里批狱;在醫(yī)藥方面可用于制作醫(yī)療器具;聚丙烯還可以通過接枝展东、復(fù)合和共混工藝赔硫,實現(xiàn)在能源領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用。


  PP再生資源技術(shù)

聚丙烯(PP)是目前第二大通用塑料盐肃,隨著建筑爪膊、汽車权悟、家電和包裝等行業(yè)的發(fā)展,廢舊PP成為近年來產(chǎn)量較大的廢棄高分子材料之一推盛。目前峦阁,處理廢舊PP的途徑主要有:焚燒供能、催化裂解制備燃料耘成、直接利用和再資源化榔昔。考慮處理廢舊PP過程中的技術(shù)可行性瘪菌、成本撒会、能量消耗和環(huán)境保護(hù)等因素,再資源化是目前最常用师妙、有效和最為提倡的處理廢舊PP途徑诵肛。

由于使用過程中受光、熱默穴、氧和外力等因素影響曾掂,PP的分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,制品變黃壁顶、變脆珠洗、甚至開裂,導(dǎo)致PP韌性若专、尺寸穩(wěn)定性许蓖、熱氧穩(wěn)定性和可加工性等明顯變差,直接使用廢舊PP制造制品難以滿足加工和使用過程的要求调衰。

因此膊爪,廢舊PP再資源化技術(shù)不斷發(fā)展,采用與其他聚合物合金化或與填料復(fù)合化嚎莉,可明顯改善廢舊PP的加工性能米酬、熱性能、物理和力學(xué)性能趋箩,實現(xiàn)廢舊PP的高性能化赃额。


合金化

合金化是將廢舊PP與其他高分子材料進(jìn)行混合,制備宏觀均勻材料的過程叫确。通過選擇不同高分子材料合金化跳芳,能夠改善廢舊PP加工性能、物理和力學(xué)性能竹勉,如采用彈性體可明顯提高廢舊PP的沖擊韌性飞盆。

有研究廢舊PP/RU復(fù)合膠(天然橡膠和丁苯橡膠各占50%)共混材料的力學(xué)性能和熱變形行為,發(fā)現(xiàn)先將RU復(fù)合膠塑煉成細(xì)小橡膠顆粒,使其均勻地分散于廢舊PP連續(xù)相吓歇,可明顯提高廢舊PP的沖擊強度和斷裂伸長率孽水,但會導(dǎo)致PP剛性和耐熱變形性降低。

由于絕大多數(shù)彈性體與廢舊PP不相容城看,界面黏結(jié)較差女气,在加工和使用過程存在相分離,影響其性能析命。為改善廢舊PP合金界面相容性,增強界面黏結(jié)逃默,許多學(xué)者開展了廣泛研究鹃愤,發(fā)現(xiàn)了兩種能增強共混材料的界面黏結(jié),提高共混材料的儲能模量完域、損耗模量和體系黏度的增容劑软吐。

硫化劑可提高共混材料的沖擊與拉伸強度、熔體黏度吟税、斷裂伸長率和延展性; 過氧化物交聯(lián)劑的加入還能進(jìn)一步改善共混材料的相容性凹耙,提高共混材料沖擊和拉伸強度,但導(dǎo)致斷裂伸長率略有下降肠仪。


復(fù)合化

復(fù)合化是將廢舊PP與非高分子材料混合制備復(fù)合材料的過程肖抱,是實現(xiàn)廢舊PP高性能化、功能化的主要途徑异旧。廢舊PP復(fù)合化可改善其剛性意述、強度、熱學(xué)吮蛹、電學(xué)等物理與力學(xué)性能荤崇,降低成本等。

按照填料成分可分為無機(jī)填料和有機(jī)填料潮针。

無機(jī)填料復(fù)合化


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