塑膠原料PP GP3402韓國LG
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韓國LG PP 的介紹
聚丙烯
聚丙烯zui突出的性質(zhì)是多面性，它能適合于許多加工方法和用途。它的價(jià)值和多面性主要來自于優(yōu)良的耐化學(xué)品性能、在大宗熱塑性塑料中zui低的密度和zui 高的 熔 點(diǎn)、適中的成本。
化學(xué)和性能
聚丙烯（簡稱PP）與聚乙烯（PE）不同之處在于，前者每隔一個(gè)碳原子上就有一個(gè)甲基，這起到使鏈硬化的作用。除非這些甲基處于鏈的同一側(cè)位置上，聚合物不會(huì)結(jié)晶。在Natta和Ziegler（互相獨(dú)立地）開發(fā)出立體定向催化劑之前，只能生產(chǎn)出軟且粘連的無規(guī)立構(gòu)聚丙烯。商業(yè)塑料的硬度和耐溶齊小勝源自結(jié)晶性。PP的鏈比PE的硬，因而PP有較高的熔化溫度和抗張強(qiáng)度，但結(jié)晶度較低。PP均聚物的熔點(diǎn)約為330°F，取決于加熱速度和熱歷史。
在PP鏈上間隔地插入乙烯（無規(guī)共聚），鏈會(huì)變得更缺乏規(guī)則和更柔軟，從而降低聚合物的結(jié)晶度、模量、熔點(diǎn)和熔點(diǎn)銳度。典型的無規(guī)共聚物是比較透明的，熔點(diǎn)在293—305°F范圍內(nèi)。當(dāng)乙烯含量升高時(shí)，聚合物的結(jié)晶度越來越低，zui后變成乙烯一丙烯橡膠（EPR）。
另一類重要的共聚物是抗沖擊非均相共聚物。這些產(chǎn)品是由橡膠（有時(shí)為PE）在均聚物基體中聚合而制得的。所用橡膠通常為EPR，它生成一個(gè)與均聚物基體分離的相態(tài)，形成有光霧。半透明的外觀。這些材料并非真正的嵌段共聚物，因?yàn)槠渲械南鹉z相可被溶劑所革取。用EPR與PP共混可得類似的產(chǎn)品，抗沖擊共聚物具有和均聚體物相似的熔點(diǎn)。
分子量和分子量分布在PP加工過程中很重要。在446T和4．75磅負(fù)荷下的熔體流動(dòng)是熔體粘度的一個(gè)指數(shù)，該指數(shù)與重均分子量相關(guān)。商品聚丙烯的熔體流動(dòng)有低至0．25克／10分鐘到高達(dá)800克／10分鐘。分子量分布用重均分子量與數(shù)均分子量的比值來表示，高結(jié)晶度PP的這個(gè)比值可以高達(dá)11；而用作熔吹織物的PP則可低至2．l。這個(gè)比值在纖維紡絲過程中極為重要，而且影響到擠壓、擠出物脹大、模塑內(nèi)應(yīng)力和定向過程。
象大多數(shù)聚合物一樣，聚丙烯會(huì)氧化，特別是在熔化加工過程中。就PP而論，采取清除攻擊叔氫的自由基來保護(hù)聚合物。對于在高溫下*使用的PP，則采用復(fù)雜的多組分穩(wěn)定劑體系；對于限制氣味或味道的場合，穩(wěn)定體系必須非常簡單。如果用于防陽光（紫外線）可加入炭黑或用專門的穩(wěn)定方法。
普通PP的抗張強(qiáng)度為34．5MPa，彎曲模量約為1723MPa。有抗張強(qiáng)度為100MPa，彎曲模量為9650MPa的玻璃填充級PP。礦物填充級PP的彎曲模量可高達(dá)約4480MPa，但抗張強(qiáng)度增加不多。在低于一75°F時(shí)仍保持延展性。抗張強(qiáng)度低至18 6MPa和彎曲模量低至689MPa的抗沖擊共聚物已經(jīng)不是zui近出現(xiàn)的品種了。現(xiàn)代聚合反應(yīng)過程能生產(chǎn)出可*聚丙烯與烯烴橡膠之間空白的材料。
除了強(qiáng)氧化劑和非極性溶劑外，PP對化學(xué)侵蝕有很強(qiáng)的抵抗力。例如，發(fā)煙硝酸或熱的濃硫酸能使PP降解，但濃度較低的溶液則對PP無害。液體如汽油、二甲苯和氯代烴能使PP溶脹并變軟。共聚物溶脹程度比均聚物高。PP從這類溶劑中取出后，其尺寸又會(huì)恢復(fù)原狀。由于PP表面惰性*，如果不采用火焰處理或類似技術(shù)，很難在PP上進(jìn)行印刷、涂漆及粘合。
聚丙烯的燃燒熱很高，很難制成阻燃級產(chǎn)品，但市場上有幾種牌號(hào)的阻燃級PP出售。PP還是優(yōu)秀的電絕緣體，其介電常數(shù)和損耗因數(shù)很低。它的耐濕性很好，但不是良好的阻隔氧氣的材料。
PP均聚物
聚丙烯（PP）作為熱塑塑料聚合物于1957年開始商品化生產(chǎn)，是有規(guī)立構(gòu)聚合物中的*個(gè)。其歷史意義更體現(xiàn)在，它一直是增長zui快的主要熱塑性塑料，1991年它的世界總產(chǎn)量達(dá)到240億磅。它在熱塑性塑料領(lǐng)域內(nèi)有十分廣泛的應(yīng)用，特別是在纖維和長絲、薄膜擠壓、注塑加工等方面。
化學(xué)和性質(zhì)
PP是以金屬有機(jī)有規(guī)立構(gòu)催化劑（Ziegler－Natta型），使丙烯單體在控制的溫度和壓力條件下合成的。因所用催化劑和聚合工藝不同，所得聚合物的分子結(jié)構(gòu)有三種不同類型的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)，數(shù)量也不一樣。這三種結(jié)構(gòu)是指等規(guī)聚合物、間規(guī)聚合物和無規(guī)聚合物。在等規(guī)聚丙烯（zui常見的商品形式）中，甲基原子團(tuán)都處在聚合物骨架的同一側(cè)，這一結(jié)構(gòu)很容易形成結(jié)晶態(tài)。等規(guī)形式的結(jié)晶性賦予它良好的抗溶劑和抗熱性能。在*年期間所用的催化劑技術(shù)使非等規(guī)異構(gòu)體的生成達(dá)到zui少程度，消除了對無價(jià)值的無規(guī)組分進(jìn)行分離的必要性，簡化了生產(chǎn)步驟。
生產(chǎn)聚丙烯的工藝主要有兩種：一種是氣相法；一種是液體丙烯淤漿法。此外，還有一些老式淤漿工藝裝置在運(yùn)行，它們采用一種液態(tài)飽和烴作為反應(yīng)介質(zhì)。典型的等規(guī)聚丙烯均聚物的性能見表1。
比較而言，高密度和低密度聚乙烯都有較高的密度，相當(dāng)?shù)偷娜埸c(diǎn)和較低的彎曲模量即剛度。這些性能差異導(dǎo)致了zui終用途不同。剛度和易定向性使聚丙烯均聚物適合制作各種纖維和用于延展帶，而它們較高的耐熱性使它們能用于制作硬的高壓容器和器具及汽車的模塑部件。
影響聚丙烯均聚物的加工性能和物理性能的主要因素包括：分子量（通常用流速表示）；分子量分布（簡稱MWO）；有規(guī)立構(gòu)性和助劑。聚丙烯平均分子量范圍從約200 000到 600 000。分子量分布通常用聚合物的重均分子量（Mww）與數(shù)均分子量（Mnn）的比值表示， Mww／Mnn。該式又稱為多分散性指數(shù)。
一個(gè)聚合物的分子量分布對它的加工性能和zui終使用性能有舉足輕重的影響。這是因?yàn)槿廴趹B(tài)的聚丙烯對剪切敏感，即當(dāng)施加的壓力升高時(shí)，其表觀粘度降低。分子量分布范圍寬的聚丙烯比分布窄的更對剪切敏感，因而具有寬范圍分子量分布的材料在注塑過程中更易于加工。某些特定的用途，特別是纖維，則要求窄范圍的分子量分布。分子量分布與催化劑體系和聚合反應(yīng)工藝都有關(guān)系。
常用過氧化物在反應(yīng)器后面的擠壓過程進(jìn)行化學(xué)裂解，使分子量分布范圍變窄。這一過程稱為控制流變學(xué)（CR）過程。
與聚乙烯相比較，等規(guī)聚丙烯更易受光和熱而氧化降解。在通常的加工和zui終使用條件下，聚丙烯要經(jīng)受無規(guī)的斷鏈作用，導(dǎo)致分子量降低和流速升高。
所有的商品級聚丙烯都含有穩(wěn)定劑，以便在加工時(shí)保護(hù)材料，提供令人滿意的zui終使用性能。對于特別的用途，除了加抗氧劑和紫外線抑制劑外，還須加其它添加劑。例如：在薄膜配方中加入潤滑劑和防粘劑，以減少摩擦系數(shù)并防止薄膜自身粘連。在包裝材料中添加抗靜電以消除靜電荷。為了提高透明度或縮短模型周期，則需用成核劑。
均聚物樹脂通常接流速和zui終用途分類。流速取決于平均分子量和分子量分布兩者。
某些特殊用途要求流速高達(dá)400分克／分鐘，而普通商品均聚物的流速則在0．5—50分克／分鐘的范圍以內(nèi)。
抗沖擊型PP共聚物
PP有很多有用的性能，但還缺乏固有的韌性，特別是在低于其玻璃化溫度的條件下。然而，通過添加沖擊改性劑，可以提高其抗沖擊性能。傳統(tǒng)改良性為彈性體，通常為乙丙橡膠。普遍認(rèn)為，遍布于半結(jié)晶態(tài)聚丙烯基體內(nèi)的橡膠粒子，能在界面上形成許多應(yīng)力集中點(diǎn)，并5；發(fā)局部形變，防止斷裂擴(kuò)展。
抗沖擊改性劑一直是在共混時(shí)添加進(jìn)去的，zui近，彈性體組分的現(xiàn)場合成已經(jīng)具有商業(yè)重要性。而且，正在宣傳用一種新系列的沖擊改性劑來代替乙丙橡膠，即Flexomer聚烯烴、Exact塑彈體和Insite聚合物。這些都是烯烴聚合物，它們*了極低密度聚乙烯和傳統(tǒng)乙丙彈性體之間的空白。
化學(xué)和性能
等規(guī)PP均聚物，是在Ziegler-Natta催化劑體系催化下，由丙烯聚合而成的。乙丙橡膠組分在一系列反應(yīng)器中合成的，或是預(yù)先購買，然后在擠壓機(jī)內(nèi)與PP均聚物共混。生成的抗沖擊聚丙烯經(jīng)粒化后出售。現(xiàn)場生產(chǎn)的抗沖擊PP共聚物，可以通過選用合適的催化劑組成及反應(yīng)器條件，來精確地控制其重要的性能。催化劑組成和反應(yīng)器條件決定基體樹脂的結(jié)晶度、橡膠組分的組成和數(shù)量及總體分子量分布。
抗沖擊PP是zui輕的熱塑性塑料之一，其密度低于1，每磅產(chǎn)品的*PET、PBT、高抗沖擊聚苯乙烯和ABS。按比容計(jì)，抗沖擊PP的單位體積成本低于上述那些樹脂和聚氯乙烯（PVC）。僅有HDPE在這方面堪與匹敵。抗沖擊型PP通常在適中的溫度下加工，范圍為350～550°F。
抗沖擊聚丙烯共聚物具有廣譜的熔體流動(dòng)速率，通常范圍為從小于1到約30。具有zui高熔體流動(dòng)速率的樹脂，通常是由熔體流動(dòng)速率較低的材料“減粘裂化”制得。也就是對從反應(yīng)器出來后的材料進(jìn)行一步反應(yīng)，降低平均分子量，從而制得熔體流速更高的產(chǎn)品。
抗沖擊聚丙烯共聚物對化學(xué)品和環(huán)境應(yīng)力斷裂有很高的抵抗力。經(jīng)處理后，材料可具備優(yōu)良的懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度和較低的加納爾沖擊性能。懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度范圍在回．5到大于15英尺·磅／英寸；在-40°F下，加納爾沖擊強(qiáng)度范圍為15到300英寸·磅以上。
橡膠組分為聚丙烯提供了沖擊強(qiáng)度，卻使抗沖擊聚丙烯相對于均聚物而言，降低了剛度和熱變形溫度。加填料的抗沖擊聚丙烯共聚物能夠忍受更高的溫度而不變形。填料一般為玻璃纖維。云母、滑石和碳酸鈣。這些聚合物的zui終用戶應(yīng)該知道對每一種規(guī)格的產(chǎn)品，在不同的熔化強(qiáng)度、熔體流速、剛度和熱變形溫度之間需作出權(quán)衡。
用途
抗沖擊聚丙烯的主要商業(yè)用途是用在汽車、家用品、器具中的注塑件。它的抗沖擊能力、低密度、著色能力和加工性能使它成為理想的材料。具有較高熔體流速的中等抗沖擊樹脂品級有較高的流動(dòng)性能，這個(gè)特點(diǎn)在注塑大型部件如：汽車面板時(shí)特別有用。
高抗沖擊能力具有較低熔體流速的樹脂（一般小于2），可以轉(zhuǎn)化成抗穿刺性*的薄膜，這種薄膜的抗沖擊能力和耐蒸汽殺菌能力，適合做一次性醫(yī)療廢品袋。擠壓片材可以用熱成型法加工成大而厚的部件，如：汽車工業(yè)中的護(hù)板和汽車車尾行李箱襯里。
彈性體組分改良聚丙烯抗沖擊性能的機(jī)理，在材料受沖擊時(shí)，可誘導(dǎo)應(yīng)力白化。
大多數(shù)用途是以彈性組分在聚丙烯基體中的分散度為基礎(chǔ)的。基于與此相反的概念，正在開發(fā)新型的保險(xiǎn)杠。其結(jié)果是形成了一個(gè)分子復(fù)合結(jié)構(gòu)。
聚丙烯無規(guī)共聚物
聚丙烯無規(guī)共聚物也是聚丙烯的一種，它的高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)用加入不同種類的單體分于加以改性。乙烯是zui常用的單體，它引起聚丙烯物理性質(zhì)的改變。與PP均聚物相比，無規(guī)共聚物改進(jìn)了光學(xué)性能（增加了透明度并減少了濁霧），提高了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時(shí)在化學(xué)穩(wěn)定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能（低氣味和味道）方面與均聚物基本相同。
開發(fā)了將改進(jìn)了的透明度和沖擊強(qiáng)度結(jié)合起來的PP無規(guī)共聚物，應(yīng)用于吹塑、注塑、薄膜和片材擠壓加工領(lǐng)域，作食品包裝材料、醫(yī)藥包裝材料和日常消費(fèi)品。
化學(xué)
PP無規(guī)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。在聚合物鏈上，乙烯分子無規(guī)則地插在丙烯分子中間。在這種無規(guī)的或統(tǒng)計(jì)學(xué)共聚物中，大多數(shù)（通常 75％）的乙烯是以單分子插入的方式結(jié)合進(jìn)去的，叫做X3基團(tuán)（三個(gè)連續(xù)的乙烯［CH2］依次排列在主鏈上），這還可看成是一個(gè)乙烯分子插在兩個(gè)丙烯分子中間。
另有 25％的乙烯是以多分子插入的方式結(jié)合進(jìn)主鏈的，又叫X5基團(tuán)，因?yàn)橛?個(gè)連續(xù)的亞甲基團(tuán)（兩個(gè)乙烯分子一起插在兩個(gè)丙烯分子中間）。很難把X5和更高的基團(tuán)如X7、X9等加以區(qū)分。鑒于此，把XS和更高基團(tuán)的乙烯含量一起統(tǒng)計(jì)為＞X3％。
無規(guī)度比值X3／X5可以測定。當(dāng)X3以上基團(tuán)的百分比很大時(shí)，將顯著降低共聚物的結(jié)晶度，這對無規(guī)共聚物的zui終性能影響很大。共聚物中*含量的乙烯對聚合物結(jié)晶度的影響，類似于高無規(guī)聚丙烯含量時(shí)的作用。
無規(guī)PP共聚物不同于均聚物，因?yàn)闊o規(guī)地插入聚合物主鏈中的乙烯分子阻礙了聚合物分子的結(jié)晶型排列。共聚物結(jié)晶度的降低引起物理性質(zhì)的改變：無規(guī)共聚物與PP均聚物相比剛度降低，抗沖擊性能提高，透明度更好。乙烯共聚物還有較低的熔化溫度，這成了它們在某些方面應(yīng)用時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。
無規(guī)共聚物含有較多的可革取物和無規(guī)PP，以及乙烯含量高得多的聚合物鏈。這種較高的可革取物含量，視不同的聚合過程，不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中，并在滿足聯(lián)邦食品管理局（FDA）關(guān)于食品接觸的規(guī)定上造成困難。
韓國LG PP 的用途
纖維是PP的一個(gè)主要市場。通過拉伸或定向，可使其抗張強(qiáng)度提高15倍之多。抽絲產(chǎn)品包括衣物、尿布、非織品。家具革、農(nóng)用袋、線繩、鋪地織物、帶。地毯和地毯背村。PP還可以鑄造或定向拉伸成為薄膜。定向薄膜可作為香煙。糖果及許多物品的包裝材料；非定向膜用于電容器或包裝材料。
PP片材用于制熱成型的食品容器，這連同隔潮和傳氣傳味性能必須符合FDA規(guī)定。新型極低模量級產(chǎn)品可以用壓延機(jī)壓延，并與軟質(zhì)乙烯基樹脂爭奪市場。
通過注射吹塑法、擠壓吹塑法或拉伸吹塑法，可以把PP加工成中空制品。為了提高吹塑和熱成型性能，已開發(fā)出高熔體強(qiáng)度級PP。
市場上有快速加工擠壓貼膠級PP；聚丙烯的電性能，使其適合于作線和數(shù)據(jù)傳輸電纜的絕緣材料。
許多不同類型的注塑部件是由PP或它的抗沖擊共聚物制成的。在汽車市場。，共聚物被用作內(nèi)部裝演和面板、外部組件和蓄電池等；均聚物和填充級用于發(fā)動(dòng)機(jī)箱罩或作儀表板。
玻璃填料級PP用作裝飾品或器具的部件。所有無填料的PP樹脂均可作家用品，醫(yī)療器具，包括一次性放射性殺菌用品，主要使用低成本的均聚物和無規(guī)共聚物。薄壁模塑容器擴(kuò)大了PP傳統(tǒng)包裝市場的范圍，如防竄改的密封器和配料器。
:姜俊輝
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