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【科普】PP聚丙烯你了解多少?

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【科普】PP聚丙烯你了解多少?

發布日期:2017-04-27 作者:admin 點擊:

熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收 利用的優勢,該品種的復合材料發展較快,歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經占到樹脂基復合材料總量的30%以上。

微信圖片_20170427172334.jpg

1.1聚丙烯簡介


1.1.1定義和特性

聚丙烯(PP)屬于熱塑性樹脂,是五大通用樹脂之一。外觀為白色粒料,無味、無毒,由于晶體結構規整,具備易加工、抗沖擊強度、抗撓曲性以及電絕緣性好等優點,在汽車工業、家用電器、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的應用。

微信圖片_20170427173203.jpgPP的結構特點決定了其五大特性:(1)它的分子結構與聚乙烯相似,但是碳鏈上相間的碳原子帶有一個甲基(–CH3)。(2)通常為半透明無色固體,無臭無毒。(3)由于結構規整而高度結晶化,故熔點高達167℃,耐熱且制品可用蒸汽消毒是其突出優點。(4)密度0.90g/cm3,是最輕的通用塑料(10955, -50.00, -0.45%)。(5)耐腐蝕,抗張強度30MPa,強度、剛性和透明性都比聚乙烯好。

 

 

 

1.1.2聚丙烯的分類

聚丙烯可以有多種分類,按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空間位置不同分為等規、間規和無規三類,按聚合工藝,等規聚丙烯的聚合可以分為泥漿法、本體法、溶液法和氣相法等幾種方法。按用途可以分為扁絲(窄帶)、纖維、薄膜、擠塑、吹塑、注塑等級別,按單體種類分為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯。

1.1.2.1按甲基位置分類

按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空間位置不同分為等規、間規和無規三類。

(1)等規聚丙烯(全同立構聚丙烯),英文縮寫為IPP。

微信圖片_20170427173417.jpg

(2)間規聚丙烯,英文縮寫為SPP。

微信圖片_20170427173423.jpg  

(3)無規聚丙烯,英文縮寫為APP 

微信圖片_20170427173427.jpg

1.1.2.2按聚合工藝分類

按聚合工藝,等規聚丙烯的聚合可以分為泥漿法、本體法、溶液法和氣相法等幾種方法。

1.1.2.3按用途分類

按用途可以分為扁絲(窄帶)、纖維、薄膜、擠塑、吹塑、注塑等級別。

1.1.2.4按單體種類分類

按單體種類分為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯,均聚聚丙烯是指在聚丙烯主鏈上只有一種鏈節,而共聚聚丙烯在主鏈上除丙烯鏈節外還分布著其它單體反應后形成的鏈節。共聚聚丙烯在很大程度上可以改變聚丙烯的性能。

丙烯和乙烯共聚的聚丙烯又可分為嵌段共聚和無規共聚兩種,其英文縮寫分別為PP-B和PP-R。

PP-B是在單一的丙烯聚合后除去未反應的丙烯,再與乙烯聚合而得到的,實際上是由聚丙烯、聚乙烯和末端嵌段共聚物組成的混合物,它既保持了一定程度的剛性,又提高了聚丙烯的抗沖擊性能,特別是低溫抗沖擊性能,但透明度和光澤度下降明顯。

PP-R的是將丙烯及乙烯單體混合在一起聚合,在聚合物主鏈上無規則地分布著丙烯單體或乙烯單體反應后的鏈段。乙烯鏈段的存在使共聚物無法結晶,即使乙烯含量很少,也會使聚丙烯的結晶能力**降低。例如含3%乙烯時,聚丙烯的玻璃化溫度下降11℃,如果用此種聚丙烯為原料制成薄膜,其使用最低溫度可降低10℃左右。

PP-R的特征是結晶度低、透明性好,較之均聚聚丙烯(PP-H),在同樣的熔體流動速率情況下,PP-R的脆化溫度顯著降低,沖擊強度也有所提高。近年來無規共聚聚丙烯PP-R在熱水給水管道上的應用得到認可,并得以大規模推廣應用。用PP-R制成的管材料輸送70℃的熱水,長期內壓達到1MPa時,使用壽命可達到50年。同時由于材料的導熱系數僅為合金鋼管二百分之一,故在輸送熱水時,保溫性能極佳,用于熱水及采暖系統可顯著節能。PP-R管材專用料的著名生產廠商有北歐化工(BOREALIS)、德國赫斯特公司(HOECHST)、奧地利石油公司(PCD)等。

1.1.2聚丙烯的改性

經過改性工藝處理后的聚丙烯纖維,其抗風化抗紫外線能力得到提高。當混凝土結構遭受外力侵蝕時,它依然能夠起到二次加強筋的作用,將水泥混凝土肌體緊緊地抱合在一起,抗拒混凝土表面的剝落和蝕洞,**延長了水泥混凝土結構件的使用壽命,減小混凝土的維護成本。

改性聚丙烯纖維的應用領域、使用方法、注意事項與聚丙烯單絲纖維相同,其主要性能參數略高于后者。 

性能參數

纖維直徑 um

18-65

密度 g/cm3

0.91

斷裂強度 Mpa

≥600

熔點 0C

160 ± 5

初始模量 Mpa

≥5.0× 103

≥7.0 × 103

安全性

無毒

斷裂伸長率 %

≤ 30 ≤ 50

吸水率 %

≤ 2

抗酸堿性(極限拉力保持率) %

≥95

規格 mm

3,6,9,12,15,19,25,30,


1.1.3聚丙烯的應用

1.1.3.1化工制品

微信圖片_20170427173831.jpg

 

 

1.1.3.2廢氣凈化塔制品

   c_1.jpg

1.1.3.3薄膜制品

  微信圖片_20170427174128.jpg

1.1.3.4簡易水過濾槽

微信圖片_20170427175417.jpg 

1.2聚丙烯生產工藝及技術


聚丙烯生產工藝主要有溶液法、淤漿法、本體法、氣相法和本體-氣相法組合工藝5大類。目前世界上比較先進的生產工藝主要是氣相法工藝和本體-氣相法組合工藝,這些工藝技術都采用本體法、氣相法或本體法和氣相法的組合工藝生產均聚物和無規共聚物,再串聯氣相反應器系統(一個或兩個) 生產抗沖共聚物。這些工藝技術適應了裝置大規模(20萬噸/年以上)和操作經濟性、產品多樣性和高性能的要求,得到了比較廣泛的應用。

目前,世界上先進的PP生產工藝主要有Lyondell Basell 公司的Spheripol 工藝、Catalloy工藝和Spherizone工藝, Prime Polymer 公司的Hypol工藝, Borealis公司的Borstar 工藝, Ineos公司的Innovene工藝,Dow公司的Unipol 工藝,NTH公司的Novolen工藝,JPP公司的Horizone工藝以及住友化學公司的Sumitomo工藝等。

對于均聚料,不同工藝技術生產的產品性能及加工應用基本沒有差異??箾_共聚聚丙烯,ABB-Novolen、Dow-Unipol、BP-Innovene氣相法生產的抗沖共聚PP產品綜合性能好于Basell-Spheripol工藝生產的產品,無論是低熔指還是高熔指產品。無規共聚聚丙烯,Novolen、Dow-Unipol、Basell-Spheripol工藝生產的無規共聚聚丙烯產品的綜合性能較好,尤其是透明性好于BP-Innovene產品。Basell-Spheripol工藝生產的BOPP、CPP 、纖維料綜合產品性能好于BP-Innovene產品。烯烴新工藝路線的崛起,為中國聚烯烴原料路線朝多元化方向發展奠定了堅實基礎,相信最終會形成多種原料路線并舉,相互競爭的格局。


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