聚丙烯 (2)

聚丙烯

摘要：聚丙烯(简称PP)是一种热塑性合成树脂，用途十分广泛，市场需求一直呈快速增长态势。在聚烯烃树脂中，已成为仅次于聚氯乙烯、聚乙烯的第三大塑料，在合成树脂中占有越来越重要的地位。本文以系统详细介绍的介绍聚乙烯为中心，从聚丙烯的发展背景出发，再逐步的叙述其基本的物化性质，性能功能特性，合成原理以及具体的实验路线和工艺路线，以及其相应的应用，并进行了相应的延伸。

关键词：聚丙烯性质合成应用

正文：

1.概述

聚丙烯（PP）是一种通用的热塑性塑料，具有透明度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高、耐化学腐蚀、抗挠曲性、电绝缘性好等优良性能，并易于通过共聚、共混、填充、增强等工艺措施进行改性，综合性能优良，价格合理，其应用领域不断扩大，广泛用于化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等诸多工业领域。在聚烯烃树脂中，成为仅次于聚乙烯、聚氯乙烯的第三大塑料，占有越来越重要的地位，我国聚丙烯的消费量增长也相当迅速，是近年来消费增长最快的通用树脂，预计未来将保持继续增长的势头，具有广阔的前景。

2.理化性质和性能

2.1物理性质

聚丙烯通常为半透明无色固体，无臭无毒。聚丙烯熔点约164~170℃，密度0.91g/cm 。强度高，硬度大，耐磨，耐弯曲疲劳，耐湿和耐化学性均佳，容易加工成型，价格低廉，因此是产量大、应用广泛的通用高分子品种。缺点是低温韧性差，不耐老化。但可分别通过改性和添加氧化剂予以克服。

2.2 力学性质

聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性。

2.3 热性质

聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。

2.4化学稳定性

聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定；但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。聚丙烯是非极性结晶型的烷烃类聚合物，具有很高的耐化学腐蚀性。

在室温下不溶于任何溶剂，但可在某些溶剂中发生溶胀。聚丙烯可耐除强氧化剂、浓硫酸以及浓硝酸等以外的酸、碱、盐及大多数有机溶剂（如醇、酚、醛、酮及大多数狡酸等）, 同时，聚丙烯还具有很好的耐环境应力开裂性，但芳香烃、氯代烃会使其溶胀，高温时更显著。如在高温下可溶于四氢化萘、十氢化萘以及 1 , 2 , 4-三氯代苯等。2.5电性能

聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。聚丙烯的耐电弧性很好，在130～180s 之间，在塑料材料中属于较高水平．由于聚丙烯低温脆性的影响，其在绝缘领域的应用远不如聚乙烯和聚氯乙烯广泛，主要用于电信电缆的绝缘和电器外壳。

2.6耐候性

聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。聚丙烯的耐候性差，叔碳原子上的氢易氧化，对紫外线很敏感，在氧和紫外线作用下易降解。未加稳定剂的聚丙烯粉料，在室内放置 4 个月性能就急剧变坏，经150℃、0.5～3.0h 高温老化或12d 大气曝晒就发脆。因此在聚丙烯生产必须加人抗氧剂和光稳定剂。在有铜存在时，聚丙烯的氧化降解速度会成百倍加快，此时需要加人铜类抑制剂，如亚水杨基乙二胺、苯甲酸腆或苯并三哇等。

2.7 加工性能

（1）聚丙烯的吸水率很低，在水中浸泡1d ，吸水率仅为0.01

％～0.03 % ，因此成型加工前不需要对粒料进行干燥处理。

（2）聚丙烯的熔体接近于非牛顿流体，黏度对剪切速率和温度都比较敏感，提高压力或增加温度都可以改善聚丙烯的容易流动性，但以提高压力较为明显。

（3）由于聚丙烯为结晶类聚合物，所以成型收缩率比较大，一般在1 %～2.5％的范围内，且具有较明显的后收缩性。在加工过程中易产生取向，因此在设计模具和确定工艺参数时要充分考虑以上因素。（4）聚丙烯受热时容易氧化降解，在高温下对氧特别敏感，为防止加工中发生热降解，一般在树脂合成时即加人抗氧剂。此外，还应尽量减少受热时间，并避免受热时与氧接触。

（5）聚丙烯一次成型性优良，几乎所有的成型加工方法都可适用，其中最常采用的是注射成型与挤出成型。

3.结构

首先,其简单的结构如下:

3.1 立体构型

聚丙烯的重复单元由三个碳原子组成。其中两个碳原子在主链上，一个碳原子以支链的形式存在。聚丙烯大分子链上侧甲基的空间位置有三种不同的排列方式，即等规、间规和无规．由于侧甲基的位阻效

应，使得聚丙烯分子链以三个单体单元为一个螺旋周期的螺旋形结构。由于侧甲基空间排列方式不同，其胜能也就有所不同。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性，熔点高，硬度和刚度大，力学性能好；无规聚丙烯为无定型材料，是生产等规聚丙烯的副产物，强度很低，其单独使用价值不大，但作为填充母料的载体效果很好，还可作为聚丙烯的增韧改性剂等。间规聚丙烯的性能介于前两者之间，结晶能力较差，硬度与刚度小，但冲击性能较好。

其相应的图形如下所示：

无规立构

支链原子无规则分布于主链两侧

等规立构

支链原子分布在主链的同一侧

间规立构

支链原子间隔对称分布在主链两侧等规聚丙烯具有较好的耐化学性，能耐80℃以下的酸、碱、盐液及许多有机溶剂，但遇到浓硫酸和发烟硝酸等强氧化剂会发生腐蚀。

聚丙烯链上含有结合的氢原子和叔碳原子，和氧反应引起链的断