聚丙烯

跳转到: 导航, 搜索
聚丙烯结构式

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。

目录

结构式

甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯;

Bk5lz.jpg

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。

聚丙烯薄膜

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%。

聚丙烯管材

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

聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯 有什么区别聚乙烯 PE

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。.

关于“聚丙烯”的留言: Feed-icon.png 订阅讨论RSS

目前暂无留言

添加留言
个人工具
名字空间
动作
导航
推荐工具
功能菜单
工具箱