聚丙烯简介及用途(全),PP很常见,但是系统掌握的少!
聚丙烯简介及用途(全),PP很常见,但是系统掌握的少!
PP聚丙烯是最常见的塑料之一,PP为TPE的重要组成部分;典型产品如独山子石化的S1003,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S,的结构如何?均聚聚丙烯和共聚聚丙烯区别怎么样?
第一章 绪论
1.1聚丙烯简介及用途
1.1.1定义和特性
聚丙烯(PP)属于热塑性树脂,是五大通用树脂之一。外观为白色粒料,无味、无毒,由于晶体结构规整,具备易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点,在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。
PP的结构特点决定了其五大特性:(1)它的分子结构与聚乙烯相似,但是碳链上相间的碳原子带有一个甲基(–CH3)。(2)通常为半透明无色固体,无臭无毒。(3)由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃,耐热且制品可用蒸汽消毒是其突出优点。(4)密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料(10955, -50.00,-0.45%)。(5)耐腐蚀,抗张强度30MPa,强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。
但是,
PP的缺点是耐低温冲击性差,较易老化,可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。
近十年,我国聚丙烯消费量以年均10%的速度增长,大大超过了世界平均增长水平,是我国第二大消费合成树脂,仅次于聚乙烯。旺盛的市场需求也催生了聚丙烯产能和产量的快速增长,在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,位列第三位。
1.1.2聚丙烯的分类
聚丙烯可以有多种分类,按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空间位置不同分为等规、间规和无规三类,按聚合工艺,等规聚丙烯的聚合可以分为泥浆法、本体法、溶液法和气相法等几种方法。按用途可以分为扁丝(窄带)、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等级别,按单体种类分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯。
1.1.2.1按甲基位置分类
按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空间位置不同分为等规、间规和无规三类。
等规聚丙烯(全同立构聚丙烯),英文缩写为IPP。
从立体化学来看,IPP分子中每个含甲基(-CH3)的碳原子都有相同的构型,即如果把主链拉伸(实际呈线团状),使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基(-CH3)都排列在主平面的同一侧。我国各石化企业生产的均聚聚丙烯都属于等规聚丙烯,基本性能如前所述,典型产品如独山子石化的S1003,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S等。
图表1等规聚丙烯分子结构式
间规聚丙烯,英文缩写为SPP。
从立体化学来看,SPP分子中含有甲基(-CH3)的碳原子分为两种不同构型且交替排列,如把主链拉伸,使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基(-CH3)交替排列在主平面的两侧。SPP是高弹性的热塑性塑料,有良好的拉伸强度,它可以像乙丙橡胶(15480, -185.00, -1.18%)那样进行硫化成为弹性体,机械性能优于一般不饱和橡胶。
图表2间规聚丙烯分子结构式
无规聚丙烯,英文缩写为APP
从立体化学来看,APP主链上所连甲基(-CH3)在主平面上下两方呈无规则排列。APP曾是碳酸钙填充母料的载体树脂的主要原料,其原因是它作为IPP生产过程中的副产物,作为技术输出的外国公司认为它没有应用价值,只有焚烧处之,是我国的科技人员将其用于制作碳酸钙填充母料,在八十年代初期,APP母料曾红极一时,为当时合成树脂原料奇缺的塑料工业带来巨大经济效益。后来北京燕山石化技术改造,改变了聚丙烯生产工艺,副产物APP的来源枯竭,碳酸钙填充母料用的载体树脂转向其它高分子材料,但APP作为一种聚合物,仍然有其自己的独特之处,至今仍有一些进口的APP在许多领域使用,这些APP已不再是IPP生产过程中的副产物,而是特殊工艺制造出的真正意义上的无规聚丙烯。纯APP为典型的非晶态高分子材料,内聚力较小,玻璃(1302, 18.00, 1.40%)化温度低,常温下呈橡胶状态,而高于50℃时即可缓慢流动。
图表3无规聚丙烯分子结构式
1.1.2.2按聚合工艺分类
按聚合工艺,等规聚丙烯的聚合可以分为泥浆法、本体法、溶液法和气相法等几种方法。
目前气相法由于聚合物以固态粒子形式存在,没有溶剂参与,也不必脱出催化剂残渣,故以占据主导地位。
具有我国自主知识产权的液相本体法聚合而成的聚丙烯产品为粉状,俗称小本体聚丙烯或称粉状聚丙烯,它是以炼油厂尾气中提取的丙烯为原料聚合而成的。目前全国共有六十多套小本体装置,年产量少则几千吨,多则几万吨。由于直接以粉状产品出售,没有加入抗氧剂等助剂,故存放时间受到限制。我国已制定该种聚丙烯树脂的行业标准Q/SHC001-1999粉状聚丙烯的分子量分布往往比较宽,由于是一釜一釜间歇操作,树脂的性能相互之间差别较大,因此在使用时往往仅作为部分基体树脂使用以求降低成本,或者经过改性再加以使用。
1.1.2.3按用途分类
按用途可以分为扁丝(窄带)、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等级别。
1.1.2.4按单体种类分类
按单体种类分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯,均聚聚丙烯是指在聚丙烯主....
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