PP(聚丙烯)塑料属性及结构性能与注塑加工应用.pdf

1.1聚丙烯PP:Polypropylene

1.1.1分类

1)结构-[CH2-CH(CH3)]n-。PP为线型结构,和PE相似,只不过不同的是在主

链上,每隔一个碳原子有一个甲基侧基存在,于是整个分子在空间结构上,就产
生三种不同异构体。即全同PP(也叫等规PP)、间同FP(也叫间规PP)和无规PP三

种立体化学结构。PP通常是全同PP,具有高度的结晶性。

1、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

型产品如北京燕山石化的PP2401,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S等。

2、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,它可以像乙丙橡胶那样进行
硫

化成为弹性体,机械性能优于一般不饱和橡胶。

3、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,玻璃化温度低,常温下呈橡胶状态,而高
于50℃时即可缓慢流动。

2)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。

3)按用途可以分为扁丝(窄带)、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等级别。

4)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链上只有一种链节,而共聚聚丙烯在主链上除丙烯

链节外还分布着其它单体反应后形成的链节。共聚聚丙烯在很大程度上可以
改变聚丙烯的性能。

丙烯和乙烯共聚的聚丙烯又可分为嵌段共聚和无规共聚两种,其英文缩写分别

为PP-B和PP-R。

PP-B是在单一的丙烯聚合后除去未反应的丙烯,再与乙烯聚合而得到的,实际
上

是由聚丙烯、聚乙烯和末端嵌段共聚物组成的混合物,它既保持了一定程度的
刚性,又提高了聚丙烯的抗冲击性能,特别是低温抗冲击性能,但透明度和光泽度下
降明显。

PP-R的是将丙烯及乙烯单体混合在一起聚合,在聚合物主链上无规则地分布
着

丙烯单体或乙烯单体反应后的链段。乙烯链段的存在使共聚物无法结晶,即使
乙烯含量很少,也会使聚丙烯的结晶能力大大降低。例如含3%乙烯时,聚丙烯的玻
璃

化温度下降11℃,如果用此种聚丙烯为原料制成薄膜,其使用最低温度可降低
10℃左右。

PP-R的特征是结晶度低、透明性好,较之均聚聚丙烯(PP-H),在同样的熔体流
动

速率情况下,PP-R的脆化温度显著降低,冲击强度也有所提高。近年来无规共
聚

聚丙烯PP-R在热水给水管道上的应用得到认可,并得以大规模推广应用。用
PP-

R制成的管材料输送70℃的热水,长期内压达到1MPa时,使用寿命可达到50
年。同时由于材料的导热系数仅为钢管的二百分之一,故在输送热水时,保温性能极
佳,用于热水