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1、目录摘要 3Abstract 3第一章 绪论 41.1 PPR基本简介 41.2 PPR历史及市场分析 4第二章 PPR原料合成 52.1 原料合成 5第三章 结构及性能 53.1 PPR-化学结构 53.2 PPR-主要性能 63.3 PPR-材料性能 7第四章 工艺 .74.1 生产工艺 .74.2 PPR-产品标准 8第五章 应用 85.1 PPR-使用特点 85.2 PPR管-主要用途 85.3 PPR的选用 9参考文献 10致谢 10PPR塑料管材工艺研究摘要:PPR（pentatricopeptide repeats），又叫无规共聚聚丙烯（PPR）其产品韧性好，强度高，加工性能优异
2、，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，可广泛用于管材、片材、日用品、包装材料、家用电器部件以及各种薄膜的生产。关键词：聚丙烯， 管材， 新型塑料 ABSTRACT:PPR ( pentatricopeptide repeats ), also called the random copolymerization polypropylene ( PPR ) and its products good toughness, high strength, excellent processing properties, high temperature creep res
3、istance, good, and with random copolymerized polypropylene special high transparency advantages, can be widely used in pipe, sheet, packaging materials, daily necessities, household appliances parts and various film production.The keywords：Polypropylene Pipe New plastic正文第一章 绪论1.1 PPR基本简介PP-R英文名称是po
4、lypropylene random (copolymer)，PP-R是聚丙烯无规共聚物的简称，也被用来指冷水管和热水的专用输送料。PP-R管的又叫三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯，采用无规共聚聚丙烯经可挤出成为管材，也可注塑成为管件。聚丙无规共聚物也是聚丙烯的一种，它的高分子链的基本结构用加入不同种类的单体分加以改性。乙烯是最常用的单体，它引起聚丙烯物理性质的改变。与pp均聚物相比，无规共聚物改进了光学性能（增加了透明度并减少了浊雾），提高了抗冲击性能，增加了挠性，降低了熔化温度，从而也降低了热熔接温度；同时在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能（低气味和味道）方面与均聚物基本相同。使用于吹
5、塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域，作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。 1.2 PPR历史及市场分析PP-R管又叫三型共聚丙烯管、无规共聚聚丙烯，采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材，注塑成为管件。是欧洲90年代初开发应用的新型塑料管道产品。PP-R是80年代末，采用气相共聚工艺使5%左右PP的分子链中随机地均匀聚合(无规共聚)而成为新一代管道材料。它强度高，具有较好的抗冲击性能和长期蠕变性能。 同时管道具有优异的耐化学物品腐蚀性能，常温下不溶于任何已知溶剂，所以除了家装之外，更适合化工厂等场所输送化学流体。使用寿命可达50年之久，市场上还没有任何一种更廉价的材料可以取代它。我国塑料化学建材
6、的迅速兴起是密切跟踪追赶世界潮流的结果，国际塑料管材的发展趋势和潮流对发展我国新型塑料管材极具借鉴意义和很大帮助。随着我国住宅产业快速发展，城市基础设施建设投入加大，以及小城镇建设和西部大开发的开展，为塑料管带来巨大市场需求。近年来，随着我国改革开放的不断深入和国家对基础设施建设的加大投入，国内对塑料管道的需求一直保持着年均15%以上的增长速度，尤其是在城市供排水管网建设方面，塑料管道发挥着越来越重要的作用。2010年，塑料管主要产品要知足市场要求，市场产品齐全，质量、档次和配套水平有显著进步，整体水平接近国际提高前辈水平。在全国新建、改建、扩建工程中，建筑排水管80%采用塑料管；建筑给水、热
7、水供给和采暖管80%采用塑料管；电线护套管90%采用塑料管；建筑雨水排水管70%采用塑料管；城市供水管（DN400mm以下）70%采用塑料管，村镇供水管70%采用塑料管；城市排水管50%采用塑料管；城市燃气管道（中低压管道）60%采用塑料管。按每万平方米建筑使用2吨PPR冷热水管及50%使用率测算，全国到2010年对PPR管的需求量约在8-10万吨/年。目前PPR管的主要问题集中表现在线膨胀系数大，为了改善这一点，发展覆铝PPR管将是一中解决线膨胀的有效方法。PPR管在冷热水领域已得到很大的发展，根据国外的经验，采暖系统和空调系统将是PPR管发展的重要方向。然而，由于PPR管发展到一定口径后壁
8、厚增加，成本提高较大，故口径不会很大。由此可见，未来几年，PPR水管行业还存在很大的发展空间 第二章PPR原料合成2.1 PPR-原料合成PPR无规共聚物是在PP主链上无规则地插入不同的单体分子而制的，最常用的的共聚单体是乙烯，含量1%-7%。乙烯单体无规地嵌入阻碍了PP的结晶，使其性能发生变化。乙烯丙烯无规共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的，所用反应器与生产PP均聚物的一样。乙烯分子比丙烯分子小，反应快于（反应活性约十倍）丙烯。这使催化剂的立体定向性减弱而活性增大，从而导致无规聚丙烯生成量增多。为了减少这种无规物的生成，需要降低反应温度，从而降低催化剂的活性，并减少最终产物
9、中无规异构体的含量，得到一种具有较均衡性能的产品。 乙烯含量高（3%）的无规共聚物在生产过程中处理起来比较困难，也很难在己烷稀释剂中进行聚合反应，因为反应的二级副产品（无规聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物）能溶于己烷。这在液体丙烯的本体聚合反应也是一样，尽管溶解度较低。己烷稀释工艺生产出的大量副产品，必须在己烷再循环阶段分离出来，这会增加总生产成本，然而却能得到合少量可溶组分的较清洁的聚合物。 在本体聚合工艺中，这些杂质会留在聚合物中，并在处理薄片状材料时带来麻烦。而且，最终共聚产品中含有较多的可溶性杂质。使用有机溶剂进行二次清洗，可除去大部分杂质，但又会提高共聚物的总生产成本。一般地，副产物含量
10、高时，薄片状无规共聚物会变得较粘，当乙烯含量高于35%（重量）时，这个问题更突出。 共聚物熔点降低和乙烯含量直接相关。据报导，乙烯含量为7%时，共聚物的熔点低达152F。X3含量对共聚物熔点的影响比以及更高基因含量的影响更大。它还取决于催化剂本身，及其以X3基团代替以X5基团结合乙烯的能力。第三章 性能及结构3.1 PPR-化学结构PP无规共聚物一般含有 1 7%（重量）的乙烯分子及 99 93%（重量）的丙烯分子。在聚合物链上，乙烯分子无规则地插在丙烯分子中间。在这种无规的或统计学共聚物中，大多数（通常 75%）的乙烯是以单分子插入的方式结合进去的，叫做X3基团（三个连续的乙烯CH2依次排列
11、在主链上），这还可看成是一个乙烯分子插在两个丙烯分子中间。 另有 25%的乙烯是以多分子插入的方式结合进主链的，又叫X5基团，因为有5个连续的亚甲基团（两个乙烯分子一起插在两个丙烯分子中间）。很难把X5和更高的基团如X7、X9等加以区分。鉴于此，把XS和更高基团的乙烯含量一起统计为X3%。 无规度比值X3/X5可以测定。当X3以上基团的百分比很大时，将显著降低共聚物的结晶度，这对无规共聚物的最终性能影响很大。共聚物中极高含量的乙烯对聚合物结晶度的影响，类似于高无规聚丙烯含量时的作用。 无规PP共聚物不同于均聚物，因为无规地插入聚合物主链中的乙烯分子阻碍了聚合物分子的结晶型排列。共聚物结晶度的降
12、低引起物理性质的改变：无规共聚物与PP均聚物相比刚度降低，抗冲击性能提高，透明度更好。乙烯共聚物还有较低的熔化温度，这成了它们在某些方面应用时的优点。 无规共聚物含有较多的可革取物和无规PP，以及乙烯含量高得多的聚合物链。这种较高的可革取物含量，视不同的聚合过程，不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中，并在满足联邦食品管理局（FDA）关于食品接触的规定上造成困难。 3.2 PPR-主要性能聚丙烯管分为均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPB）和无规聚丙烯（PPR）3种。PPH、PPB、PPR管材的刚度依次递减，而抗冲击强度则依次增加。给水用聚丙烯管是用非凡的PPR制成。PPR管作为一种新型
13、的管材，具有以下性能特点：3.21节能PPR管的生产能耗仅为钢管的20%，并且其导热系数低02W/（m.K），也仅为钢管的1/200，应用于热水系统将大大减少热量损失。3.22耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒使用PPR管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢、生锈而引起的水质“二次污染”。由于PPR组份单纯，基本成份为碳和氢，符合食品卫生规定，无毒，更适合于饮用水输送。3.23耐热、耐压、使用寿命长PPR管的长期使用温度达95，短期使用温度可达120。在使用温度为70，工作压力为12MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。3.24轻质高强、流体阻力小PPR管密度仅为金属管的1/8，耐压力试验强度
14、高达5MPa，且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不结垢，流体阻力小。 PPR管的主要技术指标如下：密度09g/cm3弹性模量（20）800MPa热膨胀系数1.8104/K导热系数02W/（mk）纵向收缩率2%冲击试验破损率10%液压试验短期1，环应力16MPa无渗漏长期95，1000h，环应力35MPa无渗漏。 3.3 PPR-材料性能物理性能：一般地说，无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。它们在温度降至0时，还能保持适中的冲击强度，而当温度降至-20时，有用性就有限了。共聚物的弯曲模量（ 1%应变时的割线模量）在 4831034MPa范围内，而均聚物则在10341379MPa范围内。PP共聚物材料的分子量对刚性的影响不如PP均聚物的大。耐化学性能：无规PP共聚物对酸。碱、醇、低沸点碳氢化合物溶
