有颇多相似处，特别是在电性能和溶解溶胀性方
面相似。
1

②由于聚丙烯的主链骨架碳原子上交替地连 接着侧甲基，侧甲基的存在使聚丙烯的分子
链变得比聚乙烯分子链刚硬，也改变了分子
链的对称性，使分子链的规整性降低。

（分子链变刚会使聚合物玻璃化温度与熔融温度提高， 规整性降低又会使玻璃化温度及熔融温度下降）


2

PP的分子量对它的性能也有影响，但影响规律与 其它材料有些不同。

分子量增大，能使熔体粘度增大和冲击韧性提高
(符合一般规律外) 但又会使熔融温度、硬度、刚度、屈服强度等降低 (与其它材料表现的一般规律不符) 其实，这是由于高分子量的PP结晶较困难，分子 量增大使结晶度下降引起材料上述各性能下降。

其结果是使PP的玻璃化温度与熔融温度比
HDPE都有所提高（约40℃）。
2

③由于侧甲基的位阻效应，聚丙烯分子链在空间 不能像聚乙烯那样呈平面锯齿形，而是以三个单 体单元为一个螺旋周期的螺旋形结构，使主链变 短、变硬，柔曲性变差，耐寒性不及PE（它0～
10℃脆断）。
3

④与侧甲基连接的主链骨架碳原子是叔碳原子，
的密度很低，在0.89-0.92g/cm2之间，是塑料材
料中除了聚4－甲基－1－戊烯之外最轻的品种。

(由于PP的晶相与无定形相的密度差别较小，使PP比PE略 显透明)

PP 易点燃，离火后继续燃，火焰上端黄，下端蓝
色，有少量黑烟，燃烧熔融后滴落，发出石油气
味。
2

(2)力学性能: PP 与PE 相比，其强度、刚度、硬度、光 泽度都比较高。但在塑料材料中仍属于偏低的。
具有很好的耐磨性、耐化学腐蚀性以及价格低
廉。

聚丙烯的丝及纤维制品主要包括单丝、扁丝和 纤维三类。 单丝的密度小、韧性好、耐磨性好，适于生产

绳索和渔网等。

扁丝拉伸强度高，适于生产编织袋，可用于包装
化肥、水泥、粮食及化工原料等。还可用于生产
编织布，防雨布。

纤维（丙纶）可广泛用于生产地毯、毛毯、衣料、 人造草坪、滤布、无纺布及窗帘等。 聚丙烯的挤出制品还可用来生产薄膜。 经过双向拉伸的薄膜可改善聚丙烯的强度及透

(5) 耐化学药品性: PP 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、盐等。


(6) 环境性能: PP 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。
3

工业上生产的PP是三种异构体的混合物，但以等 规异构体占绝对优势。 聚合物等规异构体所占比例称为等规指数，又称 等规度。


工业化PP的等规指数约为90％～95％。
1

等规指数大小影响着PP的一系列性能。
等规指数愈大，聚合物的结晶度愈高，熔融温 度和耐热性也增高，弹性模量、硬度、拉伸、 弯曲、压缩等强度皆提高， 韧性则下降。 如下图所示是等规指数对PP拉伸性能的影响。

(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) PP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
即加入抗氧剂。此外，还应尽量减少受热时间，并

化学改性是指通过接枝、嵌段共聚，在PP大分 子链中引入其他部分；或是通过交联剂等进行 交联；或是通过成核剂、发泡剂进行改性，由 此赋予PP较高的抗冲击性能，优良的耐热性和 抗老化性等。 共聚改性 采用乙烯、苯乙烯单体和丙烯单体进行交替共 聚、或在PP主链上进行嵌段共聚、进行无规共 聚，这样可提高PP的性能。
早开发于1988年，属于高弹性热塑材料；间规聚丙烯具 有透明、韧性和柔性，但刚性和硬度只为等规聚丙烯的 一半；

间规聚丙烯可像乙丙橡胶那样硫化，得到的弹性 体的，力学性能超过普通橡胶；

因价格高，目前间规聚丙烯的应用面不广，但很
有发展前途，为聚丙烯树脂的新增长点。

丙烯－乙烯无规共聚物－PPR

避免受热时与氧接触 及铜接触。 (5) PP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。

改性聚丙烯

聚丙烯在耐低温冲击方面、易老化方面、 成型收缩率方面、易燃烧方面、染色方 面等本质上的弱点，所以对PP进行各种 各样的改性，才能拓宽应用范围。
化学改性


电器外壳。
4

(4) 热性能: PP 具有良好的耐热性。可在100℃以上 使用，轻载下可达120℃，聚丙烯的耐沸水、耐蒸汽性 良好，特别适于制备医用高压消毒制品。

PP 的熔融温度在164～170 ℃，100％等规的是176 ℃。 是很好的绝热保温材料。
PP 的热导率约为0.15～0.24W/(m K),要小于PE 热导率，

（2）聚合方法

①浆液法（淤浆法） 将催化剂加入到石脑油中组成浆状液（10份催化剂/90 份石脑油）， 再将浆状液加入反应器并通入丙烯，在 50～60℃， 0.5～1MPa的压力条件下反应 8 h，可以得到转化率约 80％～85％的聚合物。 反应实质上是悬浮聚合。(可加入少量氢气调节产物分子量)
TiCl3 ，称为齐格勒－纳塔催化剂。

他成功地将丙烯聚合成具有高度立体规整（等规）度的 聚丙烯。意大利蒙特卡帝尼公司于1957年9月创立了年 产 6000吨的聚丙烯厂。

美国Avisun公司在齐－纳催化剂中加入第三组份 作为催化剂，确立了该公司的自创技术。于 1959
年建厂，规模为 9000吨／年。

PP 的冲击强度较低，特别是低温冲击强度低。 PP 还具有优良的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯
折106次而不损坏。

3

(3) 电性能: PP 为一种非极性的聚合物，具有优异
的电绝缘性能。

其电性能基本不受环境湿度及电场频率改变的影响，
是优异的介电材料和电绝缘材料，并可作为高频绝 缘材料使用。 由于PP 低温脆性的影响，其在绝缘领域的应用远 不如PE 和PVC 广泛，主要用于电信电缆的绝缘和
第三章 聚丙烯


一、概述
1.定义
聚丙烯是由丙烯单体通过气相本体聚合、淤浆
聚合、液态本体聚合等方法而制成的聚合物。

简写为PP。

2. 发展简史

1953年联邦德国齐格勒发明聚乙烯以后，即试图用
AlR3－TiCl4为催化剂制备聚丙烯，但仅制得无工业价值 的低等规度聚丙烯。

意大利纳塔继齐格勒后，对丙烯聚合作了深入的研究， 于 1955年首先发表他改进了的齐格勒催化剂即 AlR3－
由于甲基的诱导效应变得更活泼，使聚丙烯的
化学性质比聚乙烯有较大改变，

更容易受氧攻击而氧化，在热和紫外线或其它 高能射线作用下更易断链。

PP存在以下三种异构体:
（1）等规聚丙烯，其分子链上所有甲基皆位于分
子链一侧。
1

（2）间规聚丙烯，其分子链上所有甲基 交替地位于分子链两侧。
2

3）无规聚丙烯，甲基随机地分布于分子链两侧

经过十几年的发展，我国也有80多家聚丙烯的生
产企业。聚丙烯目前已成为发展速度最快的塑料
品种，其产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯，居第三 位。

3.分类 按结构不同，聚丙烯可分为等规、间规及无规三类。


目前应用的主要为等规聚丙烯，用量可占90%以上。
无规聚丙烯不能用于塑料，常用于改性载体。
间规聚丙烯为低结晶聚合物，用茂金属催化剂生产，最



对于工业化生产PP 的数均分子量多在(3.8～ 6)×104之间，重均分子量在（2.2～7）×105之间。
数均分子量/重均分子量的比值一般在5.6～11.9之
间。

分析表明，这一比值愈小，即分子量分散性愈小，
其熔体的流动行为越接近对牛顿型流体，材料的脆
性也愈小。

四、聚丙烯的性能

（1）PP树脂为白色蜡状物固体，比PE透明，它

上述齐一纳催化剂是第一代催化剂，其效率低。以 消耗催化剂中的每克钛计，仅可制得1.3～3kg 聚合
物。

1gCl2作为载体，可使催化剂效率提高到每消耗
1g 钛制得 70～100kg聚合物。



三、结构与性能
1. 聚丙烯结构
①聚丙烯是线型链烃聚合物，与聚乙烯在性能上

明性，可用于打字机带、香烟包装膜、食品袋等。

另外，聚丙烯挤出制品还可用于管材、片材等。
聚丙烯的中空制品具有较好的透明性、力学性
能及混气阻隔性，可用于洗涤剂、化妆品、药
品、液体燃料及化学试剂等的包装容器。

二、合成方法

1. 单体制备

聚丙烯的单体丙烯也是由石油馏分（轻油）或天然气高 温裂解制取。

利用活性PP，采用分次聚合法、活性种 转换聚合法、活性末端结合偶合等方法 合成出许多功能性PP嵌段聚合物。如PP 和PE的活性PP物、PP和聚甲基丙烯酸甲 酯的活性PP物、PP和聚苯乙烯的活性物 等等。
交联改性



一般PP交联的目的是为了调节其熔融粘弹性， 以适应发泡的要求，从而提高制品性能，如耐 蠕变、耐气候、耐腐蚀、耐环境应力开裂等。 PP的交联方法可采用有过氧化物交联、或氮化 物交联、或辐射交联、或热交联等。 也有硅烷的水交联技术，进行交联PP的。它是 用有机硅过氧化物和交联促进剂进行干混合， 然后在成型设备中制得产品，最后在热水蒸汽 的环境下，交联成最终产品。