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1、热塑性树脂,聚丙烯,目录,一、聚丙烯的结构 二、聚丙烯的性能 三、聚丙烯的生产工艺 四、聚丙烯材料的用途,一、 聚丙烯的结构,1.1、PP的聚合: 聚丙烯是丙烯的聚合产物。,英文:polypropylene, 缩写为PP。,nCH2=CH I CH3,=,Zieglar-Natta催化剂催化的阴离子配位聚合制成等规PP,该反应的副产物是无规PP。,1.2、 PP的三种不同立体构型:,等规PP:结晶度高,占PP产量的95。塑料,间规PP:结晶度低。目前产量少。高弹性热塑性塑料或弹性体,无规PP:不结晶,粘稠状物质,不能用做塑料。,1.3、等规PP的聚集态和结晶结构,1.聚集态特征:等规PP在使用
2、温度范围内是大量结晶和无定形结构共存。 2. 等规PP是高度结晶的聚合物:结晶度在5080之间。 3. 等规PP具有多种不同的结晶结构: 、和拟六方型5种。 晶型是最常见,热稳定性最好,熔点176。 4. 等规PP结晶结构的密度较小: ,0.936 g.cm-3(而PE 型为1.0 g.cm-3)。,1.4、影响等规PP结晶度的分子结构因素,(a)等规度 (b)分子量(数均3800060000) ,结晶度,分子量较低时(MFI大):结晶度,分子量较大时(MFI小):结晶度不变,1.5、等规PP的球晶结构 在PP中易形成大球晶,对性能不利透明度下降、抗冲击性能变差,PP球晶结构偏光显微镜照片,影
3、响球晶结构因素,一般采用中等降温速率,二、 聚丙烯的性能,2.1、基本性质 无臭、无味、无毒; 白色蜡状物质,但比PE透明; 密度低:0.89-0.91g.cm-3,是最轻的塑料之一; 容易燃烧。 强度、刚度、硬度耐热 性均优于低压聚乙烯。,2.2、力学性能 强度、硬度和刚性明显高于PE; 具有优良的耐弯折疲劳性能; 抗冲击性能、特别是低温抗冲击性差。 等规度和分子量(MFI)对性能有很大影响。 等规度增大,强度、刚度、硬度提高、抗冲击性下降。 分子量增大(MFI减小),强度、刚度、硬度降低、抗冲击性能提高。,等规PP具有良好的耐热性: 轻载或无载条件下最高可在120oC下长期使用; 短期可在
4、150oC下使用; 耐沸水、耐蒸汽性良好。 等规PP是良好的绝热保温材料。,2.4、电性能 耐沸水、耐蒸汽性良好。 等规PP具有优异的电绝缘性; 但由于低温脆性、应用领域受到限制。,等规度: 耐热性(热变形温度): MFI: 耐热性(热变形温度):,2.3、 热性能,2.5、耐化学药品性 耐化学腐蚀性优异。 耐溶剂性优良,只有在高温下才能被溶解。 很好的耐环境应力开裂性能。 2.6、环境性能 耐候性差:叔碳上的氢易氧化,造成降解。 Cu会加速PP的氧化降解。,2.7、 加工特性 PP吸水率低,加工前不必干燥; PP的熔体黏度对剪切速率和温度都敏感;,PP易成型:挤出与注射最常用。,三 、聚丙烯
5、的生产工艺,本体法工艺 浆液法工艺 气相法工艺,本体工艺法,本体工艺,聚合在液体丙烯中进行。反应器可为液体釜式反应器,如Exxon、三井(现为宏伟聚合物公司)和住友的工艺;也可以是环管反应器,如Montell 、Hoechst(现在是Targor 的一部分)、Phillips和 Solvay 工艺。,浆液工艺法,浆液法工艺,在该工艺中丙烯溶解在丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烃类稀释剂中,反应器可以是连续搅拌槽式反应器,如Amoco、Montell、Hoechst(现是Tagor)、三井(现是宏伟聚合物);间歇搅拌槽反应器(如三井)、环管反应器(如Solvay)和在沸腾丁烷中的反应(该工艺被亨茨
6、曼 在Woodbury使用,该装置1987年前属于壳牌公司)。,气相工艺法,气相法工艺,在该工艺中丙烯直接聚合生成固体聚合物,所用反应器有:流化床(如UCC 和住友);卧式搅拌床(如 Amoco/智素)和立式搅拌床(如BASF,现在是Targor)。,从技术上看,本体聚合也是一种浆液聚合,但工业上对任何用丙烯作稀释剂的工艺用“本体”这个术语,而将用非丙烯作稀释剂的工艺称之为浆液聚合。 目前世界约55%的装置能力是本体法, 25%是气相法,浆液法占其余的份额。从1990年起世界上浆液法生产装置的数目就一直在下降,让位于本体法和气相法技术。这种情况在北美、西欧和日本尤为明显。由于世界新增能力和扩建
7、能力基本上使用气相法和本体法,因而预计这种倾向仍会继续。,四、聚丙烯的用途,聚丙烯(PP)是一种通用的热塑性塑料。 具有透明度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高、耐化学腐蚀、抗挠曲性、电绝缘性好等优良性能,并易于通过共聚、共混、填充、增强等工艺措施进行改性,综合性能优良,价格合理,其应用领域不断扩大。 广泛用于化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等诸多工业领域。,在聚烯烃树脂中,成为仅次于聚乙烯、聚氯乙烯的第三大塑料,占有越来越重要的地位。 我国聚丙烯的消费量增长也相当迅速, 是近年来消费增长最快的通用树脂, 预计未来将保持继续增长的势头,具有广阔的前景。,医用消毒器件:注射器、急救箱等,耐水蒸汽,无毒,相对高的强度,相对高的耐热性,优异的耐腐蚀性,优异的电绝缘性,食品、药品包装和日用品。,轻载的机械、汽车零部件。,耐热、耐腐蚀的化工管道、容器、阀门配件等。,电子、电气配件(电信电缆绝缘、电器外壳)。,谢谢,小组成员: 王良栋 尚如浩 谭东兴 刘涛 徐启慧,