4.2 .2聚丙烯
1. 概述
(1)聚丙烯结构
(2)单体链段中有不对称碳原子，根据甲基在空间结构 的排列不同，有等规、间规和无规聚丙烯三种异构体。
(3)工业生产的产品：要求等规聚丙烯含量>95％，熔 融指数范围为(0.3～50)g/10min(230℃,2160g压力)。
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4/6/2020 12:20 AM
聚丙烯的理化性质
• 化学稳定性
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，
• 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。
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Hale Waihona Puke 4/6/2020 12:20 AM
聚丙烯的结构和性能
• 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。 ，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。
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聚丙烯的应用
聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛
薄膜
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4/6/2020 12:20 AM
聚丙烯的应用
聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛
●第三代高效载体催比剂：TiCl4·ED·MgCl2/AlR3， TiCl4 为主催化剂，MgCl2为载体，ED(如对甲苯甲酸乙酯、苯 甲酸甲酯)为给电子体，AlR3(如三乙基铝)为助催化剂。
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4/6/2020 12:20 AM
聚丙烯的理化性质
• 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。
• 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。
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聚丙烯的理化性质
• 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。
(4)仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大品种合成树脂。
(5)等规聚丙烯在Ziegler－Natta催化剂作用下用配位离 子聚合反应得到。
(6)商品聚丙烯有大量共聚物品种。共聚物分两类： ●一般的结构杂乱的无规共聚物(含乙烯2-6%)，提高 透明性，降低熔点，改善加工性能。 ●抗冲聚丙烯共聚物(含乙烯10-20%) ，即改进聚丙烯 刚性的乙烯-丙烯共聚弹性体。
丙炔 ＜5 ×10-6 （体积）
二氧化碳
＜5 ×10-6（体积）
氧 ＜（2~5） ×10-6 （体积） 氧硫化碳＜（0.03~0.3）×10-6（体积）
丙二烯 ＜5 ×10-6 （体积）
总硫
＜1×10-6（质量）
丁二烯 ＜10 ×10-6 （体积）
水
＜5×10-6（质量）
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聚丙烯的理化性质
• 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。
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4/6/2020 12:20 AM
聚丙烯的应用
• 耐水蒸气 • 无毒 • 相对高的强度 • 相对高的耐热性 • 优异的耐腐蚀性 • 优异耐热性
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医用消毒器件：注射 器、急救箱等
食品，药品包装和日 用品 轻载的机械汽车零件
耐热耐腐蚀的化工管 道，阀门，容器等
保险杠
仪表盘，防擦条
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4/6/2020 12:20 AM
聚丙烯的应用
聚丙烯(PP)具有价廉、质轻、加工性能好、应用范围 广等优点，全球的需求量越来越大，生产能力不断提 高。全球PP的生产能力2004年为4.13Mt，2005年达到 4.80Mt。近几年PP的生产能力以每年5．9％的速度增 长。PP产量和需求量急剧增长的原因主要有3个方面： 一是PP材料的性价比高、环境友好；二是生产PP的催 化剂和聚合工艺不断进步，提高了PP的性能，使其应 用领域不断扩大；三是简化了生产工艺，降低了生产 成本。
电子电器配件（电器 电缆绝缘外壳）
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4/6/2020 12:20 AM
2. 生产工艺
(1)原料：单体、稀释剂、催化剂、分子量调节剂等。
a.单体丙烯：要求高纯度。
单体来源路线
石油裂解装置（含丙烯13—16％）
炼油厂的副产物炼厂气 聚合级丙烯的规格：
丙烯 ＞99.5%（质量）
一氧化碳 ＜（0.3~3）×10-6（体积）
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b.稀释剂
●采取淤浆聚合工艺时需用烃类作稀释剂(C4-C12饱和烃)。 ●要求：纯度高，聚丙烯不溶于稀释剂中。稀释剂用量 一般为聚丙烯量的两倍。 ●聚丙烯用于食品包装时，稀释剂应符合食品安全要求。
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c. 催化剂体系
●采用Ziegler-Natta催化剂由固态的过渡金属卤化物通常 是由主催化剂三氯化钛和助催化剂烷基铝化物如二乙基 氯化铝组成。