聚丙烯(PP)作為熱塑塑料聚合物1957年開始商品化生產,是有規立構聚合物中的第一個。其曆史意義更體現在,它一直是增長最快的主要熱塑性塑料,1991年它的世界總產量達到240億磅。它在熱塑性塑料領域內有十分廣泛的應用,特別是在纖維和長絲、薄膜擠壓、注塑加工等方麵。
化學和性質 PP是以金屬有機有規立構催化劑(Ziegler-Natta型),使(shi)丙(bing)烯(xi)單(dan)體(ti)在(zai)控(kong)製(zhi)的(de)溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)條(tiao)件(jian)下(xia)合(he)成(cheng)的(de)。因(yin)所(suo)用(yong)催(cui)化(hua)劑(ji)和(he)聚(ju)合(he)工(gong)藝(yi)不(bu)同(tong),所(suo)得(de)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)分(fen)子(zi)結(jie)構(gou)有(you)三(san)種(zhong)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)立(li)體(ti)化(hua)學(xue)結(jie)構(gou),數(shu)量(liang)也(ye)不(bu)一(yi)樣(yang)。這(zhe)三(san)種(zhong)結(jie)構(gou)是(shi)指(zhi)等(deng)規(gui)聚(ju)合(he)物(wu)、間規聚合物和無規聚合物。在等規聚丙烯(最常見的商品形式)中zhong,甲jia基ji原yuan子zi團tuan都dou處chu在zai聚ju合he物wu骨gu架jia的de同tong一yi側ce,這zhe一yi結jie構gou很hen容rong易yi形xing成cheng結jie晶jing態tai。等deng規gui形xing式shi的de結jie晶jing性xing賦fu予yu它ta良liang好hao的de抗kang溶rong劑ji和he抗kang熱re性xing能neng。在zai前qian十shi年nian期qi間jian所suo用yong的de催cui化hua劑ji技ji術shu使shi非fei等deng規gui異yi構gou體ti的de生sheng成cheng達da到dao最zui少shao程cheng度du,消xiao除chu了le對dui無wu價jia值zhi的de無wu規gui組zu分fen進jin行xing分fen離li的de必bi要yao性xing,簡jian化hua了le生sheng產chan步bu驟zhou。
生產聚丙烯的工藝主要有兩種:一種是氣相法;yizhongshiyetibingxiyujiangfa。ciwai,haiyouyixielaoshiyujianggongyizhuangzhizaiyunxing,tamencaiyongyizhongyetaibaohetingzuoweifanyingjiezhi。dianxingdedengguijubingxijunjuwudexingnengjianbiao1。
bijiaoeryan,gaomiduhedimidujuyixidouyoujiaogaodemidu,xiangdangdiderongdianhejiaodidewanqumoliangjigangdu。zhexiexingnengchayidaozhilezuizhongyongtubutong。gangduheyidingxiangxingshijubingxijunjuwushihezhizuogezhongxianweiheyongyuyanzhandai,ertamenjiaogaodenairexingshitamennengyongyuzhizuoyingdegaoyarongqiheqijujiqichedemosubujian。 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);有規立構性和助劑。聚丙烯平均分子量範圍從約200 000到 600 000。分子量分布通常用聚合物的重均分子量(Mww)與數均分子量(Mnn)的比值表示, Mww/Mnn。該式又稱為多分散性指數。 一(yi)個(ge)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)分(fen)子(zi)量(liang)分(fen)布(bu)對(dui)它(ta)的(de)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)和(he)最(zui)終(zhong)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)有(you)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)影(ying)響(xiang)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)熔(rong)融(rong)態(tai)的(de)聚(ju)丙(bing)烯(xi)對(dui)剪(jian)切(qie)敏(min)感(gan),即(ji)當(dang)施(shi)加(jia)的(de)壓(ya)力(li)升(sheng)高(gao)時(shi),其(qi)表(biao)觀(guan)粘(zhan)度(du)降(jiang)低(di)。分(fen)子(zi)量(liang)分(fen)布(bu)範(fan)圍(wei)寬(kuan)的(de)聚(ju)丙(bing)烯(xi)比(bi)分(fen)布(bu)窄(zhai)的(de)更(geng)對(dui)剪(jian)切(qie)敏(min)感(gan),因(yin)而(er)具(ju)有(you)寬(kuan)範(fan)圍(wei)分(fen)子(zi)量(liang)分(fen)布(bu)的(de)材(cai)料(liao)在(zai)注(zhu)塑(su)過(guo)程(cheng)中(zhong)更(geng)易(yi)於(yu)加(jia)工(gong)。某(mou)些(xie)特(te)定(ding)的(de)用(yong)途(tu),特(te)別(bie)是(shi)纖(xian)維(wei),則(ze)要(yao)求(qiu)窄(zhai)範(fan)圍(wei)的(de)分(fen)子(zi)量(liang)分(fen)布(bu)。分(fen)子(zi)量(liang)分(fen)布(bu)與(yu)催(cui)化(hua)劑(ji)體(ti)係(xi)和(he)聚(ju)合(he)反(fan)應(ying)工(gong)藝(yi)都(dou)有(you)關(guan)係(xi)。
常用過氧化物在反應器後麵的擠壓過程進行化學裂解,使分子量分布範圍變窄。這一過程稱為控製流變學(CR)過程。 與yu聚ju乙yi烯xi相xiang比bi較jiao,等deng規gui聚ju丙bing烯xi更geng易yi受shou光guang和he熱re而er氧yang化hua降jiang解jie。在zai通tong常chang的de加jia工gong和he最zui終zhong使shi用yong條tiao件jian下xia,聚ju丙bing烯xi要yao經jing受shou無wu規gui的de斷duan鏈lian作zuo用yong,導dao致zhi分fen子zi量liang降jiang低di和he流liu速su升sheng高gao。
所(suo)有(you)的(de)商(shang)品(pin)級(ji)聚(ju)丙(bing)烯(xi)都(dou)含(han)有(you)穩(wen)定(ding)劑(ji),以(yi)便(bian)在(zai)加(jia)工(gong)時(shi)保(bao)護(hu)材(cai)料(liao),提(ti)供(gong)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi)的(de)最(zui)終(zhong)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)。對(dui)於(yu)特(te)別(bie)的(de)用(yong)途(tu),除(chu)了(le)加(jia)抗(kang)氧(yang)劑(ji)和(he)紫(zi)外(wai)線(xian)抑(yi)製(zhi)劑(ji)外(wai),還(hai)須(xu)加(jia)其(qi)它(ta)添(tian)加(jia)劑(ji)。例(li)如(ru):zaibomopeifangzhongjiarurunhuajihefangzhanji,yijianshaomocaxishubingfangzhibomozishenzhanlian。zaibaozhuangcailiaozhongtianjiakangjingdianyixiaochujingdianhe。weiletigaotoumingduhuosuoduanmoxingzhouqi,zexuyongchengheji。
均聚物樹脂通常接流速和最終用途分類。流速取決於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400分克/分鍾,而普通商品均聚物的流速則在0.5―50分克/分鍾的範圍以內。流速通常是確定加工特性最主要的因素。
加工和應用 聚丙烯極好的流動性能和寬範圍的流速,以及其它獨特的聚合物特性相結合,使它具有優異的加工性能。較低的流速能滿足擠壓帶、daizhuangchangsihedansidengdejiagongyaoqiu,hainengshichengpinyoukangzhangqiangduhediyanshenxing,tongshibaochizugoudehengxiangwanzhengxing,shijuansijidaoxiangzhuangzhishangdepiliehefenchenfeiyangdeqingkuangdadaozuidichengdu。weiledixiaotamenteyoudedihengxiangqiangduheduanlieqingxiang(原纖化),定向程度更高的薄膜到纖維產品, 表1等規聚丙烯均聚物的典型性能 性能 數值 密度(D-792)a 0.90~0.91 彎曲模量,MPa (D-790) 1241~1516 熔化溫度,°F 320~340 帶切口的懸臂梁式衝擊強度,英尺[$#8226]磅/英寸(D-256) 0.5―1.0 注a:ASTM測試方法 數據來源:伊士曼化學公司
如:粗纖度紡織品、細繩和繩子,通常要求流速在7~20的範圍內。含有發泡劑的裝飾帶條產品是由流速接近於10dejubingxijiyaerchengde,zheyangcainengshirongtiqiangduhedingxiangnenglidadaoshidangdejunheng。zhezhongjuhewujingzhongdengchengdudedingxiang,nengchanshengguanghuadeleisiduanyuyiyangdebiaomianxiaoguo,chanpinyouzugoudehengxiangqiangdu。 |