Ti P CH 2 CH CH3 Ti CH 2 CH(CH3 ) P Ti P CH 2 CH CH3 Ti CH(CH3 ) CH 经ST的书面认可允许， 不得复印、扩散给第三方和无关人员或用于其它任何目的。
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聚合原理及产品用途
氢气存在下，上面两种大分子链可以分别形成异丙基或 正丁基端基。
Ti CH(CH3 ) CH 2 CH 2 CH(CH3 ) P H2 TiH CH3 (CH2 )3 CH(CH3 ) P Ti CH 2 CH(CH3 ) CH 2 CH(CH3 ) P H2 TiH CH3 CH(CH3 ) CH 2 CH(CH3 ) P
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聚丙烯发展历史
对钛镁催化剂进行分析检测的结果可以发现，真 正存在于催化剂中的各种组分均已失去了它们原来的 检测特征，这表明这些组分已经形成了有较强结合力 的新络合物。 因此，聚合体系中实际存在的助催化剂是包含烷 基铝、未转化的烷基铝与酯（或硅烷）的络合物和过 度反应的副产物、烷氧化铝以及部分游离的外给电子 体等许多化合物的混合体。 由于钛镁催化剂在化学和结构方面的原因，我们 可以知道，决定催化剂性能的主要参数是有无内给电 子体与外给电子体，以及它的化学结构和浓度。
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聚合原理及产品用途

丙烯聚合反应的机理相当复杂，一般来说，多为人们接 受的是阴离子配位聚合机理，可以分为四个基本反应步 骤：活化反应形成活性中心、链引发、链增长及链终止。 活化：助催化剂 TEAL与载体催化剂表面的四氯化钛反 应，将Ti4+还原为Ti3+，被还原的Ti即被活化，并形成 了TEAL-TiCl4化合物，Ti作为聚合反应的活性中心。 引发：丙烯分子插入活性中心开始形成大分子链。 增长：丙烯分子在活性中心连续插入，聚合物链从催 化剂颗粒表面开始增长，Ti-C键的插入可以有两种方式 发生：
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聚合原理及产品用途
分子量和结晶性对聚丙烯性能的影响：
性能指标 挠曲模量 拉伸屈服强度 断裂伸长 缺口冲击强度 蠕变 硬度 流动性 溶胀 熔融强度 热变形温度 分子量增加 下降 下降 上升 上升 上升 下降 下降 上升 上升 下降 结晶度增加 上升 上升 下降 下降 上升 上升 不变 不变 不变 上升
向氢气转移：
Ti CH 2 CH(CH3 ) P H2 Ti H CH3 CH(CH3 ) P
这三个转移反应中，向氢气转移是最有效的链终止方式。 因此，氢气用作聚合物分子量的控制剂。
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i
Mn (n i M i ) / n i
i
聚合物的多分散性决定了其分子量不可能是单一的， 而是有一定的分布。因此就有各种不同的统计平均量。 通常采用Mw/Mn的比值来表示分子量分布宽度。
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聚丙烯发展历史
(3)第三代催化剂 采用将钛化合物载负在高比表面的载体上以提高催化剂 效率的方法，从六十年代就开始了研究，研究发现，载体氯 化镁的活化是一个关键，必须采用经过活化的活性氯化镁作 为载体才有可能获得高活性的催化剂；加入适当的给电子体 化合物可以提高催化剂的丙烯聚合定向能力。这个催化剂载 体可以简单地表示为： MgCl2· TiCl4· PhCOOEt-AlEt3· CH3PhCOOEt 七十年代末，Montedision和三井油化分别将此体系的催 化剂用于工业生产，该催化剂就是第三代催化剂，也是第一 种载体催化剂。我国第三代催化剂的研究是从七十年代末开 始的，先后进行了研磨法催化剂和研磨浸渍法催化剂的开发 研究工作。
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聚丙烯发展历史
(4)第四代催化剂 在给电子体方面研究工作的进展，促使八十年代初超高活 性第三代催化剂的开发成功。特别是发现了采用邻苯二酸酯作 为内给电子体，用烷氧基硅烷（或硅烷）为外给电子体的催化 体系后，可以得到很高活性和立构规整度的聚丙烯。催化剂可 表示为： MgCl2· TiCl4· Ph(COOiBu)2-AlEt3· Ph2Si(OMe)2 现在许多的聚丙烯工业生产装置正在使用的就是这种催化 剂。我国从八十年代初开始的六五计划，将聚丙烯、聚乙烯催 化剂的开发研究列入了国家科技攻关任务，组织多家科研生产 单位联合攻关，开发出了多个聚丙烯第四代催化剂，如化工研 究院的N催化剂、H催化剂和中科院化学所的CS-1催化剂等。
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聚合原理及产品用途
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。
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聚合原理及产品用途
聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛
薄膜
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聚合原理及产品用途
聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛
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11 2007年12月11日 11 11
聚合原理及产品用途
聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛
纤维
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聚合原理及产品用途

聚丙烯（polypropylene，缩写为PP）是以丙烯为 单体聚合而成的聚合物，是通用塑料中的一个重 要品种，其结构式如下： [ CH2 CH ]n CH3 PP 的热性能和机械性能的优异结合使其在很多领 域如注塑、薄膜及纤维生产中得到广泛应用，它 的通用性加上经济性使其应用在 60 年代和 70 年代 初期得到了快速发展，很快成为最重要的热塑性 产品之一。
终止：链终止反应主要有以下三种方式： 向单体链转移：

Ti CH 2 CH(CH3 ) P CH 2 CH CH3 Ti CH 2 CH 2 CH3 CH2 C(CH3 ) P
向助催化剂转移：
Ti CH 2 CH(CH3 ) P AlR 3 Ti R R 2 Al CH 2 CH(CH3 ) P
聚丙烯工艺技术综述
2009年6月8日
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聚丙烯工艺技术综述

聚合原理及产品用途 聚丙烯发展历史 市场与需求 生产工艺介绍


液相本体法 环管法 气相本体法 Innovene Novolen Unipol Spherizone
2 2007年12月11日 2 2

国产化聚丙烯工艺技术的发展
6 2007年12月11日 6 6
聚合原理及产品用途
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裂，聚合物变脆。这种行为 在高温、光或机械应力下会加剧，常通过加入稳 定剂的方式解决。
保险杠
仪表板、防擦条
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14 2007年12月11日 14 14
聚合原理及产品用途
聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛
家用电器
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聚合原理及产品用途
由于聚丙烯主链上含有不对称碳原子，造成其叔碳上的 甲基在空间有不同的排列方式。因而存在三种不同立体结构 的聚丙烯，即等规（A），间规（B）和无规（C ）三种结构， 见下图。
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7 2007年12月11日 7 7
聚合原理及产品用途
丙烯聚合的反应速度常用下式表示： Rp=kp[C*][M] 丙烯的聚合速度与反应速度常数、活性中心浓度以及丙 烯单体浓度成正比。聚合反应速度随时间先增加后衰减，最 终达到稳态。 聚丙烯的反应动力学受催化剂和聚合条件的影响，如催 化剂的化学物理结构和活化剂的性能、催化剂和活化剂的比 例及浓度、氢浓度、温度、搅拌速度等。催化剂体系的复杂 性以及非均相特性使得准确分析动力学参数非常困难，对于 不同类型的催化剂，它们的反应速度常数有很大差别。