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聚丙烯（PP）塑料的概述
一、聚合方式及分類：
1、聚合方式：分丙烯單體本身的聚合即均聚聚合和丙烯單體及乙稀單體一起的共聚聚合兩種方式。其中，共聚中乙稀的含量不同又分嵌段共聚和無規(guī)共聚。
2、分類：按標(biāo)準(zhǔn)及分子結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同，聚丙烯（PP）可分為均聚聚丙烯（PP-H）、嵌段共聚聚丙烯（PP-B）和無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）三種。
二、聚合物的特性：
均聚聚丙烯（PP-H）由單一的丙烯單體聚合而成，分子鏈中不含乙烯單體，因此分子鏈的規(guī)整度很高，因此材料的結(jié)晶度高、沖擊性能較差。為改善PP-H的較脆的問題，部分原料供應(yīng)商也采用聚乙烯及乙丙膠共混改性的方法來提高材料的韌性，但卻不能從本質(zhì)上解決PP-H的*耐熱穩(wěn)定性能。
無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）是由丙烯單體和少量（1%~4%）的乙烯單體在加熱、加壓和催化劑作用下共聚得到的，乙烯單體無規(guī)、隨機(jī)地分布到丙烯的長鏈中。乙烯的無規(guī)加入降低了聚合物的結(jié)晶度和熔點(diǎn)、改善了材料的沖擊、*耐靜水壓、*耐熱氧老化及管材加工成型等方面的性能。PP-R分子鏈結(jié)構(gòu)、乙烯單體含量等指標(biāo)對材料的*熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能及加工性能都有著直接的影響。乙烯單體在丙烯分子鏈中的分布越無規(guī)，聚丙烯性能的改變越顯著。
同PP-R相比，PP-B中的乙烯含量較高，一般為7～15％，但由于PP-B中兩個乙烯單體及三個單體連接在一起的概率非常高，因此說明由于乙烯單體僅存在嵌段相中，并未將PP-H的規(guī)整度降低，因而達(dá)不到改善PP-H熔點(diǎn)、*耐靜水壓、*耐熱氧老化及管材加工成型等方面的性能的目的。
三、聚合物的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)：
1、共同點(diǎn)：PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽滲透率（0.5克／毫升／100平方英寸／24小時）。
2、不同點(diǎn)：①、火燒后的直觀表現(xiàn)不同。PP共聚物，它有合成橡膠成份，火一燒拉開絲是扁形，拉得不長。而PP均聚物燒了以后絲拉得長，絲是圓形。②、物理性能不同：一般地說，無規(guī)PP共聚物比PP均聚物的撓曲性好而剛性低。它們在溫度降至32F時，還能保持適中的沖擊強(qiáng)度，而當(dāng)溫度降至-4F時，有用性就有限了。共聚物的彎曲模量（ 1％應(yīng)變時的割線模量）在 483～1034MPa范圍內(nèi)，而均聚物則在1034～1379MPa范圍內(nèi)。PP共聚物材料的分子量對剛性的影響不如PP均聚物的大。帶切口的懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度一般在0.8～1.4英尺磅／英寸的范圍內(nèi)。③耐化學(xué)性能不同：無規(guī)PP共聚物對酸、堿、醇、低沸點(diǎn)碳?xì)浠衔锶軇┘霸S多有機(jī)化學(xué)品的作用有很強(qiáng)的抵抗力。室溫下，PP共聚物基本不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。而且，當(dāng)暴露在肥皂、皂堿液、水性試劑和醇類中時，它們不象其它許多聚合物那樣會發(fā)生環(huán)境應(yīng)力斷裂損壞。當(dāng)與某些化學(xué)品接觸時，特別是液體烴、氯代有機(jī)物和強(qiáng)氧化劑，能引起表面裂紋或溶脹。非極性化合物一般比極性化合物更容易為聚丙烯所吸收。④阻隔性能：PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽滲透率（0.5克／毫升／100平方英寸／24小時），但這些性質(zhì)可以通過定向加以改進(jìn)，像拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽滲透性能改進(jìn)至0.3，氧氣滲透率到2500。⑤電性能：一般地，聚丙烯有很好的電性能，包括：高介電強(qiáng)度，低介電常數(shù)和低損耗因子；然而，電力應(yīng)用一般選擇均聚物。
另外，由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1-4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100℃）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進(jìn)行改性。
PP的流動率MFR范圍在1-40，低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8-2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（*）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。
均聚PP聚丙烯具有韌性差、尺寸穩(wěn)定性差和易老化等缺點(diǎn)，限制了其適用范圍。而共聚聚丙烯，具有強(qiáng)度高、剛性大、耐熱性能好、尺寸穩(wěn)定性好、加工性能好以及低溫韌性的優(yōu)點(diǎn)，因此可廣泛用于生產(chǎn)周轉(zhuǎn)箱、瓶子、油漆桶、大容器及重負(fù)荷包裝等，也可用于生產(chǎn)管材、板材、電瓶殼等，還可用作其它高檔聚丙烯料的基礎(chǔ)料。
聚丙烯PP的介紹
PP（聚丙烯）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)，防止局部形變，和斷裂擴(kuò)展。抗沖擊改性劑一直是在共混時添加進(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。
PP化學(xué)和性能：
等規(guī)PP（聚丙烯）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，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速率，通常范圍為從小于1到約30。具有zui高熔體流動速率的樹脂，通常是由熔體流動速率較低的材料“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0.5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。
PP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性能，這個特點(diǎn)在注塑大型部件如：汽車面板時特別有用。
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，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)新型的保險杠。其結(jié)果是形成了一個分子復(fù)合結(jié)構(gòu)。
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