聚丙烯塑料的研究与应用

聚丙烯塑料的研究与应用

摘要：聚丙烯（PP）是人们日常工作胜过中最常见的塑料，是丙烯最主要的

制品之一，具有优异的综合性能，使其在多个领域均有较为广泛的应用，然而聚

丙烯塑料自身存在的缺点限制了它的应用范围。本文介绍了聚丙烯塑料的应用及

其优缺点，并就聚丙烯本身的缺点进行讨论，研究通过改性的方法改善其物理和

化学性能，从而拓宽其应用范围。

关键词：聚丙烯，塑料，应用，改性

聚丙烯塑料的概述

聚丙烯（PP）是一种十分常见的塑料，聚丙烯是由丙烯分子发生聚合而成，

在1954年，由意大利著名化学家纳塔发明其制备方法。根据其结构的不同，聚

丙烯可分为随机型、等规型和间规聚丙烯型[1]，作为一种轻质塑料，密度为

0.9~0.91g/cm3，并且聚丙烯耐热性能优秀，但是耐低温性能一般，低温环境中聚

丙烯容易发生开裂[2]。

聚丙烯有良好的力学性能、化学稳定性和耐腐蚀性[3]。除此之外，聚丙烯塑

料作为一种综合性能优异的热塑性通用塑料，还具有电绝缘性、耐疲劳性和耐热

性等优良性能，这些优异的性能也使得聚丙烯塑料有良好的市场前景[4]。

1.聚丙烯塑料的应用

市场上，聚丙烯是一类重要的塑料树脂，聚丙烯的塑料制品用量很大，应用

范围也很广，一般的日用品和食品级塑料以普通聚丙烯塑料为主，如PP包装盒、PP塑料杯等。特别适用于需要兼顾透明度，柔韧性和机械强度的薄膜和容器的包

装行业。

PP注塑：PP注塑主要应用范围为：汽车零配件、小型家电、饰品、玩具等，在韧性和强度作为重要标准的应用中，例如汽车保险杠的制造，开发出了聚丙烯

和乙丙橡胶的多相共聚物共混物，性能优异，取代了镀铬金属的聚酯-聚碳酸酯

共混物。随着人们生活水平的不断提高，对PP注塑类商品的需求量呈现逐年上

升的趋势，总体来看PP注塑制品的应用相对频繁。

PP拉丝：PP拉丝主要用于塑料编织制品，如塑料袋、编织袋、食品包装袋等，其市场需求量也相当巨大，但塑料编织制品的大量使用会带来严重的环境问题，不可降解类塑料编织制品会对自然环境造成相当大的危害。

PP管材：利用PP无毒和耐高温的特性，可加工成管材，用于给排水系统和

供热供暖系统。与传统的PE管相比，PP管具有重量轻、环保性能好、可回收利

用等优点，使其越来越受到人们的重视。

虽然聚丙烯塑料制品在很多方面有较好的应用，然而聚丙烯自身也存在着许

多缺点，如抗蠕变性能差、熔点低、尺寸稳定性差、低温脆性大等，制约了其在

工程材料方面的应用[5]。想要提高聚丙烯的耐热性和冲击强度，拓宽其应用范围，就必须对聚丙烯进行改性。

2. 聚丙烯改性

2.1 聚丙稀改性目的

聚丙烯其自身的脆性温度为-35℃，低温脆性大、不耐老化且膨胀系数大，

研究人员发现，通过对聚丙烯进行改性，可以改善或提高聚丙烯塑料的某些性能，使其能够满足更多产业的应用需求，拓展聚丙烯塑料的应用范围。早在20世纪

50年代末、60年代初，美国DOW化学公司就已经开始了聚合物的共混改性对高

抗冲聚苯乙烯的开发研究。随着科技的不断进步，许多研究者发现通过物理或化

学的方法对聚丙稀聚合过程进行作用，从而改变生成的聚丙烯的某些特定的性能，使其达到预期的目标，拓展其应用范围[6]。聚丙烯改性的研究可分为以下几类：（1）物理改性：包括填充、共混和增强改性。

（2）化学改性：通过接枝、嵌段、共聚、交联等方法将其他组分引入到聚

丙烯分子链中。

（3）其他改性。

2.2 聚丙烯物理改性

（1）填充改性：通常以碳酸钙、高岭土等无机材料和木粉、花生壳等植物材料作为填充改性材料对聚丙烯进行填充改性，研究发现当使用碳酸钙对聚丙烯进行填充改性后，能够明显提高聚丙烯塑料的刚性，强度和韧性，同时可以减少聚丙烯填充系统的生产成本，当使用硅灰石对聚丙烯进行填充改性后，聚丙烯塑料中的很多玻璃纤维会被硅灰石所取代，其强度得到提升，同时使增强塑料的生产成本降低[7]。

（2）共混改性：以聚丙烯塑料为基体，通过挤出、炼塑等混合方法，将另外一种或几种塑料或弹性体混入聚丙烯基体内，以此改变聚丙烯塑料力学性能，物理性能性能，提高聚丙烯塑料的韧性性能，共混改性简便、有效，适用规模化生产，而在小批量、多品种要求产品生产的生产中并不适用[8]。

2.3 聚丙烯化学改性

（1）共聚改性：在丙烯分子的聚合阶段，在催化剂的作用下，加入烯烃类单体对其进行化学改性，使烯烃类单体与丙烯分子进行共聚，发现生成的聚丙烯抗冲击性能、透明性和加工流动性等性能得到提高[9]。

（2）接枝改性：通过将极性支链引入到聚丙烯分子链上，改善聚丙烯本身性能上的缺陷，同时利用支链的特殊性能，给聚丙烯增加很多新的性质，使其性能得到进一步的改善，且工艺较为简单[10]。

3 结论

聚丙烯塑料具有优异的综合性能，使其在日用品、塑编制品、汽车零配件、食品包装等方面由着广泛的应用，但是聚丙烯塑料自身存在低温脆性、抗蠕变性差等方面的缺点，限制了其应用范围，本文综述了通过改性的方法，可以改善聚丙烯塑料的物理和化学性能，拓宽其应用范围。

参考文献

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