高熔体强度聚丙烯树脂的结构与性能
高熔体强度聚丙烯的合成和应用的研究进展
高熔体强度聚丙烯的合成和应用的研究进展 摘要：近年来，随着市场需求的增长，高熔体强度聚丙烯成为了国内外研究的热点。高熔体强度聚丙烯既克服了普通聚丙烯熔体的强度低和耐熔垂体性差的缺点，但又继承了普通聚丙烯的优良特性，具有较高的熔体强度和优异的物理机械性能，因此拓宽了聚丙烯的应用范围。文章综述比较了普通聚丙烯与高熔体强度聚丙烯的性能特点以及高熔体强度聚丙烯的合成方法和应用现状。 关键词：高熔体强度聚丙烯性能特点合成方法应用现状 近年来聚丙烯生产发展很快，PP是热塑性塑料四大品种之一。是一种通用塑料。它无味无臭、密度小、较易回收,具有机械性能优越,耐高温等特点,而且耐腐蚀、耐食用油。正因为聚丙烯具有如上所述的优异的化学稳定性和优异的物理性能才使其广泛的应用于工业生产和日常生活的各个领域,其产量仅次于PE和PVC，国内消费量仅次于聚乙烯列第二位，近十年，我国聚丙烯消费量以年均 17.59% 的速度增长，超过了世界平均增长水平，旺盛的市场需求催生了聚丙烯产能和产量快速增长。据不完全统计，世界上聚丙烯的年产量己超过3000万吨。但是，由于聚丙烯是一种部分结晶聚合物，软化点与熔点非常接近，超过熔点后熔体强度迅速下降,导致在加热成型时器壁厚度不均匀，挤出涂布时边缘卷曲、收缩,挤出发泡时泡孔塌陷等等问题[1]。正是由于这些问题,限制了聚丙烯在更多方面的应用。进入21世纪后,全球PP的生产已经到了相对生产过剩的时代。所以,聚丙烯产品的多样化和功能化已经到了势在必行的地步。造成聚丙烯上述缺点的主要原因是其本身韧性差，低温时容易脆裂，热变形温度低[2]；另外，在Ziegler-Natta催化剂的作用下，没有次级活性中心的产生，使得聚丙烯只有链状线性结构生成，导致其熔体强度低和耐熔垂性能差等缺点[3]；在熔融状态下，聚丙烯也没有应变硬化等效应。为了改善上述不利因素，世界上各大相关的科研生产团体都在致力于高熔体强度聚丙烯的开发研究。 1 高熔体强度聚丙烯( HMSPP)与普通聚丙烯(CPP)的性能比较 1.1熔体强度(MS)和熔垂的区别 熔体强度(或称熔融强度)表示熔体能支撑它本身重量的程度。通常，即在粘弹态热成型时，过热会导致熔体强度的剧烈下降，从而造成并不期望的熔体下垂。HMSPP的加工温度范围比较宽，制品在较高的温度和较长的加热时间内不致于过分下垂。HMSPP比CPP具有较高的抗熔垂能力。 1.2拉伸粘度的区别 CPP与HMSPP的拉伸粘度行为不同。C即的拉伸粘度先随着时间缓慢增加，然后突然下降，即应力增至某一点时，熔体突然断裂，从而熔体流动容易，表现为韧性断裂行为；而HMSPP在恒定应变速率下，熔体流动的应力开始呈逐渐增加，然后成指数级增加，表现出明显的应变硬化行为，HMSPP在较长时间拉伸后拉伸粘度比CPP高。发生应变时，CPP的拉伸粘度随即下降，而HMSPP则保持稳定。 1.3力学特点的区别 高熔体强度聚丙烯是一种含有长支链的聚丙烯。长支链是在后聚合中引发接枝的，这种均聚物的熔体强度是具有相似流动特性普通聚丙烯均聚物的9倍，在密度和熔体流动速率相近的情况下，HMSPP的屈服强度、弯曲模量以及热变形温度和熔点均高于普通聚丙烯，但缺口冲击强度比普通聚丙烯低。 1.4结晶行为的区别 HMSPP的另外一个特点是具有较高的结晶温度和较短的结晶时间，从而允许热成型制件
塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍
聚丙烯（PP）的介绍 聚丙烯概述 聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得，它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene，简称PP，俗称百折胶。聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯，等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂，结晶度高达95%以上，分子量在8~15万之间，以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物，分子量低（3000~10000），结构不规整缺乏内聚力，应用较少。 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用，因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物性能，用途也不同。PP有很多有用的性能，但还缺乏固有的韧性，特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而，通过添加冲击改性剂，可以提高其抗冲击性能。 一、聚丙烯的特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。（2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，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，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙
相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，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。 （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PP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。（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。 （6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 二、聚丙烯的用途 （1）薄膜制品：聚丙烯薄膜制品透明而有光泽，对水蒸汽和空气的渗透性小，它分为吹膜薄膜、流延薄膜（CPP）、双向拉伸薄膜（BOPP）等。 （2）注塑制品：可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，日用品，周转箱，医疗卫生器材，建筑材料。 （3）挤塑制品：可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋，纤维，复合涂层，片材，板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。 （4）其它：低发泡、钙塑板，合成木材，层压板，合成纸，高发泡可作结构泡沫体。 三、聚丙烯的成型加工 聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大，注塑温度在180~200 之间，注塑压力在68.6~137.2MPa，模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP 长时间与金属壁接触。 聚丙烯的二次加工性很好，其印刷性比聚乙烯好，照相凸版，胶版、平凹板等印刷方法均可使用，要获得良好的良好的耐热、耐油、耐水等要求的印刷性能，须经电晕放电处理等再行印刷。 四、聚丙烯的改性 聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料，可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性；添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性；添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等。 均聚PP和共聚PP的介绍 1. PP均聚物 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产，是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在，它一直是增长最快的主要热塑性塑料，2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质
熔体流动速率
熔体流动速率
熔体流动速率仪的测定方法 熔体流动速率仪，又称熔融指数仪，其定义为：在规定条件下，一定时间内挤出的热塑性物料的量，也即熔体每10min通过标准口模毛细管的质量，用MFR表示，单位为g/10min。熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量，对调整生产工艺，都有重要的指导意义。 近年来，熔体流动速率从“质量”的概念上，又引伸到“体积”的概念上，即增加了熔体体积流动速率。其定义为：熔体每10min 通过标准口模毛细管的体积，用MVR表示，单位为cm3/10min[1]。从体积的角度出发，对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对调整生产工艺，又提供了一个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率，则明确地称其为熔体质量流动速率，仍记为MFR。熔体质量流动速率与熔体体积流动速率已在最近的ISO标准中明确提出，我国的标准也将作相应修订，而在进出口业务中，熔体体积流动速率的测定也将很快得到应用。 一、熔体质量流动速率（MFR）的测定方法： 熔体质量流动速率的测定，按方法分为切割（手工或自动定时）测定与自动（半自动）测定。 1、切割测定： 根据定义，当熔体在负荷的作用下通过口模毛细管挤出，由操作人员使用切割刀具将流经口模出口的一段熔料割取，并记录该段熔料自口模流出的时间，经称重并换算至流出时间为10min时
的质量，即为熔体质量流动速率值MFR。配置有自动定时切割装置的设备，可根据需要设置切割间隔时间。任何型号的熔体流动速率测定仪都可进行手工切割测定。 二、自动（半自动）测定： 自动（半自动）测定不需对流出熔料进行切割。它的原理是：在测定仪上预先设定熔料的流出体积，再由测定仪上的计时器自动记录流出该体积的熔料所需的时间。这样，只要知道熔料的密度（注意：是该材料在特定试验温度下的熔体密度），即可按（1）式计算出熔体质量流动速率： 式中：L───测定仪预先设定的活塞移动有效距离，cm； ρ──熔体密度，g/cm3； t───活塞移动有效距离所需的时间，s。 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数[2]如表1所示。 表1 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数 材料 试验温 度℃ 活塞移动 有效距离/mm 熔体密度 g°cm-3 系数F 聚乙烯190 25.46.35 3.175 0.763 6 82620710 3.5 聚丙烯230 25.46.35 3.175 0.738 6 79920010 对于自动测定仪而言，经电脑计算后可直接通过打印机将最终结果（MFR、MVR）及日期、批号、测试条件（温度、负荷等）一
聚丙烯的材料性能资料
中英名称 中文名称 （聚丙烯）[1] 英文名称 Polypropylene 性能特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。 它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。 （2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，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，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性， 如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，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。 （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PP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。 （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。（6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。PP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。
高熔体强度聚丙烯介绍
高熔体强度聚丙烯介绍 在欧美等发达国家，聚合物基发泡材料的年消耗量约占聚合物总消耗量的10%，并且以每年20%的速度增长。聚合物发泡材料具有密度小、比强度高、良好的隔热保温性以及节能环保等优点。聚合物发泡材料的应用从建筑、汽车到各种家庭生活用品，再到食品包装等各个领域，与我们的生活息息相关。 图1.高熔体强度PP的应用领域
在过去的50多年，聚合物基发泡材料市场主要由无定型聚合物，比如聚氨酯（PU），聚苯乙烯（PS），聚氯乙烯（PVC）等主导。聚丙烯是聚合物发泡材料市场的一个迟来者，这主要是由其微观分子结构中线性半结晶结构所决定，这种结构的聚合物在熔融发泡过程中缺少获得均匀、可控泡孔结构应有的拉伸流变性能。 为了解决PP的发泡问题，必须改善PP的熔体强度。目前主要有下列4种方法，即采用高熔体强度PP(HMSPP)、PP部分交联、PP共混改性、PP/无机物复合材料。 1、采用HMSPP 分子中含有支链结构的PP即为HMSPP。HMSPP的熔体强度一般是普通PP的1.5-15倍。长支链结构改变了普通PP所具有的应变软化的特征，改善了PP在加工过程中的缺陷。采用HMSPP进行发泡成型研究，发现HMSPP可以有效阻止气体流失，减少泡孔合并，提高PP泡沫塑料的体积膨胀率。 进行挤出发泡时，HMSPP所得制品与线性PP相比，泡孔密度小，泡孔合并现象少。用不同分子量的马来酸酐对PP进行接枝然后进行后处理，发现在一定范围内，PP的分子量越高，接枝后PP的热稳定性越好，熔体强度提高。 由于具有支链结构的HMSPP的熔体强度高，在发泡过程中泡孔不易合并或塌陷，开孔率低，泡孔结构好，因此对其开发利用具有很大意义。 2、PP部分交联 交联就是高分子链之间通过支链连结成一个三维空间网状结构。PP经过适当交联之后，熔体强度会有显著提高，交联的方法有辐射交联和化学交联两种。 3、PP共混改性 PP与其它聚合物共混改性可以获得良好的发泡性能，此技术受到了足够重视，发展很快，是当今研究的热点。 4、PP/无机物复合材料 PP与无机物共混后，其熔体强度提高。
高流动性共聚聚丙烯(PP)的开发与应用
高流动性共聚聚丙烯（PP）的开发与应用 聚丙烯注塑制品已经在包装、运输、家电、汽车、办公、日常消费、医疗制品的领域得到广泛应用。近年来随着近年来随着聚丙烯(PP)生产工艺的提高，特别是新型高效催化剂及聚合工艺的改进，高流动性聚丙烯（即PP）产品的开发和应用得到了很大的进展。采用高流动性性聚丙烯，可使注射制品易成型加工，减少注射缺陷和废品率。在制品加工生产过程中可降低加工温度、注射压力、合模力等，从而降低能耗，缩短制品的成型周期，提高制品产量。此外，由于树脂的流动性提高，可进行薄壁制品的生产，减少原材料的使用。本文综述了国内外高流动性共聚聚丙烯的开发及应用现状。 一、高流动性共聚聚丙烯的优点 聚丙烯产品分为均聚型和共聚型，共聚聚丙烯又分为嵌段共聚PP（PP-B）和无规共聚PP(PP-R)。由于共聚聚丙烯改善了PP的耐冲击性（尤其是低温冲击性），具有较好的柔韧性，因此拓宽了其应用领域；高流动性共聚PP具有高的流动速率和较好的物理性能，可使结构复杂的大型薄壁注射制品的设计变为可行；在生产过程中可缩锄口工周期，降低加工温度、注射压力和能耗，具有加工性能好，充模容易及产品翘曲变形少等优点。分别选用熔体流动速率为35 g/10min、65 g/10min和100g/10 m in的聚丙烯树脂注塑质量为56.7 g,壁厚为0.036 c m的薄壁食品包装容器，发现熔体流动速率为100 g/10min的树脂注射温度为210 ℃（熔体温度为220℃）;65 g/10min的树脂注射温度需要228℃（熔体温度为257℃）；35 g/l0min树脂的注射温度需要高达282℃（熔体温度为293℃）。可见随树脂流动性的提高，其加工温度大大降低，温度降低可为用户降低能耗。流动性的提高可使成型温度降低，冷却时间减少，明显降低制品的成型周期，以提高产品产量。这一优势是高流动性共聚PP得以广泛应用最具吸引力的一方面。通常冷却时间减少30％，整个成型周期缩短10％，熔体流动速率为65 g/10min的高流动性共聚PP成型周期比35 g/10min 成型周期减少了27％，大大提高了产品产量。 P P流动性的提高可降低模腔压力。在210-274℃加工范围内，用熔体流动速率为 100 g/10min的高流动性共聚pp替代35 g/10min的PP ,注射压力可降低20%~25%。通常情况下，通过提高加工温度来降低注射压力，进而降低制品的变形。选用高流动性共聚PP
PP聚丙烯的结构与性质
PP聚丙烯的结构与性质 聚丙烯是一种热塑性树脂，是以金属有机有规立构催化剂（Ziegler－Natta型），使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构。 PP的改性 根据产品的要求和用途，可以用共混、填充、增强、添加助剂，以及共聚、共混、交联等方法加以改性。 聚丙烯特性 （1）物理性能 无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，相对分子质量约8~15万之间。 密度小：0.90~.091g/cm3，是塑料中最轻的品种之一。
疏水性强：在水中24h的吸水率仅为0.01%。 成型性好，但是收缩率大，厚壁制品易凹陷。 制品表面光泽好，易于着色。 （2）力学性能 聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高；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，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。 PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能 PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃；制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的作用下，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。（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。 低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀。 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。 （5）电性能
高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介概述1 PP Mont-ecati年由意大利蒙特卡迪尼（万。195710~50聚丙烯（PP），分子量一般为）公司实现工业化生产。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚ni℃左右，热性能好，在通用树脂中是唯一能在水165乙烯小，透明度大些，软化点在℃，具有优异的介电性能。溶解性-10~20130℃下消毒的品种，脆点中煮沸，并能在相近。作为一种通用塑料，聚丙烯具有较好的综合性能，聚丙烯的成PE能及渗透性与型收缩率较聚乙烯小，具有良好的耐应力开裂性。因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等，聚丙烯还可以拉丝成纤维。在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中，聚丙烯作为首机械强度和硬度较低以及成PP也存在低温脆性、选材料不断地引起了人们的重视。但型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。因此在应用范围上，尤其是作为结构材料和年代中期国内外就采用化学或物理改性方工程塑料应用受到很大的限制。为此，从70的缺口冲击强度和低温韧性方面进PP进行了大量的研究开发特别是针对提高法对PP行了多种增强增韧改性研究开发。常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。 1.1 PP生产方法和种类 中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，生产技术、工艺也趋于多样化，已经基本上形成了淤浆法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法，液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低，现已显示出后来居上的优势。 （1）淤浆法：在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化的方法； （2）液相本体法：在70℃和3MPa的条件下，在液体丙烯中聚合； （3）气相法：在丙烯呈气态条件下聚合。 - 2 - ）和间规IPP根据甲基排列位置聚丙烯可分为等规聚丙烯（）、无规聚丙烯（APP 聚丙烯（SPP）三种。甲基无秩序的排列在分子主链的两甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%物为主要成分。通常为半透明无色固体，无臭无毒，由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒，密度小，是最轻的通用塑料。 PP的特点1.2 ℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，冲击强100PP材料有较低的热变形温度（℃。由于结晶度较高，这种材料150度随着乙烯含量的增加而增大，维卡软化温度为不存在环境应力开裂问题，无毒、无味、密度小、的表面刚度和抗划痕特性很好。PP℃左右使用。具有良好的介强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。
塑料熔体流动速率及熔体密度
塑料熔体(质量、体积)流动速率及熔体密度的测定 摘要介绍塑料熔体（质量、体积）流动速率、熔体密度的测定方法及熔体流动速率比、表观粘度的计算。 关键词熔体流动速率熔体密度熔体流动速率比表观粘度 熔体流动速率，原称熔融指数，其定义为：在规定条件下，一定时间内挤出的热塑性物料的量，也即熔体每10min通过标准口模毛细管的质量，用MFR表示，单位为g/10min。熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量，对调整生产工艺，都有重要的指导意义。 近年来，熔体流动速率从“质量”的概念上，又引伸到“体积”的概念上，即增加了熔体体积流动速率。其定义为：熔体每10min通过标准口模毛细管的体积，用MVR表示，单位为cm3/10min[1]。从体积的角度出发，对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对调整生产工艺，又提供了一个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率，则明确地称其为熔体质量流动速率，仍记为MFR。 熔体质量流动速率与熔体体积流动速率已在最近的ISO标准中明确提出，我国的标准也将作相应修订，而在进出口业务中，熔体体积流动速率的测定也将很快得到应用。 1 熔体质量流动速率（MFR）的测定方法 熔体质量流动速率的测定，按方法分为切割（手工或自动定时）测定与自动（半自动）测定。 1.1 切割测定 根据定义，当熔体在负荷的作用下通过口模毛细管挤出，由操作人员使用切割刀具将流经口模出口的一段熔料割取，并记录该段熔料自口模流出的时间，经称重并换算至流出时间为10min时的质量，即为熔体质量流动速率值MFR。配置有自动定时切割装置的设备，可根据需要设置切割间隔时间。 任何型号的熔体流动速率测定仪都可进行手工切割测定。 1.2 自动（半自动）测定 自动（半自动）测定不需对流出熔料进行切割。它的原理是：在测定仪上预先设定熔料的流出体积，再由测定仪上的计时器自动记录流出该体积的熔料所需的时间。这样，只要知道熔料的密度（注意：是该材料在特定试验温度下的熔体密度），即可按（1）式计算出熔体质量流动速率： 式中：L───测定仪预先设定的活塞移动有效距离，cm； ρ──熔体密度，g/cm3； t───活塞移动有效距离所需的时间，s。 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数[2]如表1所示。 表1 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数
高熔体强度聚丙烯市场调研报告DOC
高熔体强度聚丙烯项目市场调研报告 聚丙烯(PP)是目前世界上应用最为广泛,产量增长最快的树脂之一。与其他热塑性树脂相比,PP具有低密度、高熔点、来源广、价格低以及机械性能优越、化学稳定性好等特点,已经成为包装、轻工、建筑、电子、电器和汽车等行业不可缺少的基本原料。但是普通商品聚丙烯(CPP) ,无论是Ziegler2Natta 还是茂金属催化剂催化生产的聚丙烯,均为线性结构的聚丙烯(linear PP ,LPP) ,其分子量分布相对较窄,导致聚丙烯的软化点与熔点较接近,熔程较短。这在热成型加工中表现为当温度高于熔点后,熔体黏度急剧下降,熔融态下拉伸时不能出现应变硬化现象,进而导致聚合物的抗熔垂性能差,热成型制品壁厚不均,挤出涂覆、压延时边缘卷曲、收缩,挤出发泡时泡孔塌陷等问题。这一缺点极大地限制了聚丙烯的应用。高熔体强度聚丙烯( high melt strength PP ,HMSPP)就是针对以上不足而开发的一种新型聚丙烯材料。由HMSPP制得的制品具有良好的热稳定性和高温下尺寸稳定性,较高的韧性和拉伸强度,优异的微波适应性,良好的环境效应和易回收等特点。作为一种新型聚丙烯材料,HMSPP的应用前景非常广阔。 一、HMSPP的应用领域 1、发泡材料 HMSPP最重要的应用是用于生产发泡材料，HMSPP的出现使聚丙烯发泡成为可能，主要的发泡产品有高低倍率的发泡片材，发泡珠粒(EPP)，自1982年JSP 公司首先开发成功PP交联泡沫塑料以来，目前在世界范围内已有JSP、BASF、GEFINEX等公司的多家工厂都在生产PP泡沫塑料，年销售量已达到数十万吨。其中EPP的需求量每年以15％的速率增加，预计目前EPP的需求量为14万t 左右。而PP发泡片材目前在国外早已用于微波食品的包装，其中密度为O．6～0．7 g／cm3的PP发泡片材用于生产餐具、饮料杯、文具用品等方面，0．5 g ／cm3以下的片材主要用于食品、电器以及易碎物品的包装，由于PP泡沫具有质量轻、缓冲性能好、优良的耐热性和保温性，能耐120℃高温，并可满足环保的要求，因此在文教、汽车、建筑、食品包装、运动器材、隔热材料等领域具有广泛的应用前景。
聚丙烯的结构、性能和应用分析
聚丙烯的结构、性能和应用 一、聚丙烯（聚丙烯）的结构 聚丙烯是一种高分子化合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料），由于它是烯烃的聚合产物，因而又是一种聚烯烃树脂。 聚丙烯的结构是指高聚物内部组织，它有两层意义：一是指聚丙烯分子内部的组织和形态，称为分子结构，二是指这些大分子聚集在一起的形态，称为聚集态结构。 1.聚丙烯的分子结构 对一般的单烯烃聚合物可用通式（2-CH2）n表示。 R 当-R为CH3-时即为聚丙烯，按CH3-在分子中的排布（位置、配向、次序等）不同，可分为三种立构异构体，即等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯，等规聚丙烯所有的甲基都排在平面的同一侧。 间规聚丙烯的甲基有规则的交互分布在平面的两侧。 无规聚丙烯的甲基无秩序地分布在平面的两侧。 在三种立体异构体中，等规和间规聚丙烯都属于有规聚丙烯，有规聚丙烯的结晶度高，根据X射线对结晶性聚丙烯的研究，测得其分子链的等同周期为6.5
×10-10m，C-C键角为109°28′,C-C原子间键距为1.54×10-10m，据此设想出等规聚丙烯的三重螺旋结构。 以上所述均指聚丙烯的均聚物，聚丙烯聚合物中还有共聚物，如以丙烯为主要单体，以少量乙烯为第二单体（或称共聚单体）进行共聚而成的聚合物，共聚物按其立体结构的规整性又可分为无规共聚物和嵌段共聚物，制取共聚物的目的是为了改善均聚物的某些性能（如耐寒、耐温、抗冲性能等）以满足特殊用途的需要。 2.聚丙烯的聚集态结构 高分子的链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，而高分子聚集态结构是决定高聚物本体性质的主要因素，也就是说，其使用性能直接取决于加工成型过程中高分子所形成的聚集态结构。 聚丙烯和其它高分子一样，是由很多大分子聚集在一起的，分子间存在着相互作用，通常之间的作用力包括范德华力和氢键，使聚丙烯的大分子聚集在一起，并赋予它特定的性能，大分子聚集态通常有下述两种情况： （1）无定形态 当很多分子在一起时，如果分子间杂乱无章，没有一定次序地相互堆在一起，这种结构称为无定型形态，这种结构比较疏松，密度低，分子容易运动，强度也低。 （2）结晶态 很多分子有相互排列得很多整齐或一部分排列的很整齐，形成三维有序的结构，称为结晶态。 丙烯聚合过程中，由于采用立体定向聚合催化剂，能使丙烯进行配位定向聚合，得到立体构型很规整的等规立构聚丙烯（等规聚丙烯含量达到95%以上），因此能够很好地结晶，其结晶形态有α、β、γ、δ和拟六方晶形五种。最普通的α晶态，属单斜晶系，晶格参数为： α=6.50×10-10m b=20.96×10-10m c=6.50×10-10m β=99°20′
高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介 1 PP概述 聚丙烯（PP），分子量一般为10~50万。1957年由意大利蒙特卡迪尼（Mont-ecati ni）公司实现工业化生产。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，透明度大些，软化点在165℃左右，热性能好，在通用树脂中是唯一能在水中煮沸，并能在130℃下消毒的品种，脆点-10~20℃，具有优异的介电性能。溶解性能及渗透性与PE相近。作为一种通用塑料，聚丙烯具有较好的综合性能，聚丙烯的成型收缩率较聚乙烯小，具有良好的耐应力开裂性。因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等，聚丙烯还可以拉丝成纤维。在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中，聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视。但PP也存在低温脆性、机械强度和硬度较低以及成型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。因此在应用范围上，尤其是作为结构材料和工程塑料应用受到很大的限制。为此，从70年代中期国内外就采用化学或物理改性方法对PP进行了大量的研究开发特别是针对提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面进行了多种增强增韧改性研究开发。常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。 1.1 PP生产方法和种类 中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，生产技术、工艺也趋于多样化，已经基本上形成了淤浆法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法，液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低，现已显示出后来居上的优势。 （1）淤浆法：在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化的方法； （2）液相本体法：在70℃和3MPa的条件下，在液体丙烯中聚合； （3）气相法：在丙烯呈气态条件下聚合。
聚丙烯装置简介和重点部位及设备(通用版)
聚丙烯装置简介和重点部位及 设备(通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0357
聚丙烯装置简介和重点部位及设备(通用 版) 一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．装置发展 聚丙烯(Polypropylene，缩写为PIP)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，结构式为： 1953年德国Ziegler等采用R3Al—TiCl4 催化体系制得高密度聚乙烯后，曾试图用R3 Al—TiCl4 为催化剂制取PP，但是只得到了无定形PP，并无工业使用价值。意大利的Natta教授继Ziegler之后对丙烯聚合进行了深入的研究，于1954年3月用改进的齐格勒催化剂紫色TiCl3和烷基铝成功地将
丙烯聚合成为具有高度立体规整性的聚丙烯。 1957年Montecatini公司利用Natta的成果在意大利Ferrara 建成了6000t／a的生产装置，这是世界上第一套PP生产装置，使PP实现了工业化生产。同年Hercules公司在美国Parlin也建成了9000t／a的生产装置，这是北美第一套PP生产装置。到1962年德国、日本、法国等国家也纷纷建厂，相继实现了PP的工业化生产。 2．装置的主要类型 50多年来已有二十几种生产聚丙烯的工艺技术路线，各种工艺技术按生产工艺的发展和年代划分，可分为第一代工艺，生产过程包括脱灰和脱无规物，工艺过程复杂，主要是70年代以前的生产工艺，采用第一代催化剂；70年代开发的第二代催化剂使生产工艺中取消了脱灰过程，称为第二代工艺；80年代以后，随着高活性、高等规度(HY／HS)载体催化剂的开发成功和应用，生产工艺中取消了脱灰和脱无规物，称为第三代工艺；按照聚合类型可分为溶液法、浆液法(也称溶剂法)、本体法、本体和气相组合法、气相法生产工艺。
聚丙烯树脂熔体流动速率的测定(熔融指数仪法)
聚丙烯树脂熔体流动速率的测定 熔融指数仪法 1范围 本方法的目的是在规定的温度、负荷、料筒内活塞位置等条件下，测定规定时间内熔融聚合物通过特定长度与直径的模头的挤出速率。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本方法的引用而成为本方法的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本方法，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 8170-2008 数字修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 6679 固体化工产品采样通则 PPG 410 热塑性塑料熔体流动速率的测定 3方法提要 通过测量聚丙烯树脂在230℃、2.16kg负载，内径为2.0955 mm，高8.000mm标准口模条件下，在规定的时间内活塞杆下降的高度，计算出在规定时间内挤出的聚丙烯树脂的体积，再乘以聚丙烯树脂在230℃时的熔融密度和时间倍数，得到在10min内挤出的聚丙烯树脂的质量。即为聚丙烯树脂的熔融指数。 4仪器及材料 4.1 熔融指数仪：ZwickMFR或具有相同功能的其它熔融指数仪，带可编程活塞位移传感器定时器执行开关，电动砝码支架及下降/上升设备，带摇摆式平台。 4.2 口模：碳化钨材质，内径2.0955 ± 0.0051 mm（0.0825± 0.0002 in），高8.000 ±0.025 mm（0.315± 0.001 in）。 4.3 活塞杆组件：包括由杆、导套、活塞座组成。 4.4 加料工具：用于将物料加到料筒中。 4.5 漏斗：往料筒中加料时使用。 4.6 模头孔钻头：用于清洁模头孔。 4.7 模头拆除器：用于拆除模头以清洁。 4.8 料筒清洁工具：白棉布一起使用。 4.9 通止规：用于检查2.0904/2.1006mm（0.0823/0.0827英寸）的孔径。
塑料熔体流动速率的测定(精)
实验10 塑料熔体流动速率的测定 1. 实验目的 了解热塑性塑料熔体流动速率与加工性能的关系，掌握熔体流动速率的测试方法。 2. 实验原理 熔体流动速率（MFR）的定义是热塑性树脂试样在一定温度、恒定压力下，熔体在10min 内流经标准毛细管的质量值，单位是g/（10min），通常用MFR来表示。熔体流动速率以前称为熔融指数（MI）。 表征高聚物熔体的流动性好坏的参数是熔体的粘度。熔体流动速率仪实际上是简单的毛细管粘度计，结构简单，它所测量的是熔体流经毛细管的质量流量。由于熔体密度数据难于获得，故不能计算表观粘度。但由于质量与体积成一定比例，故熔体流动速率也就表示了熔体的相对的粘度量值。因而，熔体流动速率可以用作区别各种热塑性材料在熔融状态时的流动性的一个指标。对于同一类高聚物，可由此来比较出分子量的大小。一般来说，同类的高聚物，分子量愈高，其强度、硬度、韧性、缺口冲击等物理性能也会相应有所提高。反之，分子量小，熔体流动速率则增大，材料的流动性就相应好一些。在塑料加工成型中，对塑料的流动性常有一定的要求。如压制大型或形状复杂的制品时，需要塑料有较大的流动性。如果塑料的流动性太小，常会使塑料在模腔内填塞不紧或树脂与填料分头聚集(树脂流动性比填料大)，从而使制品质量下降，甚至成为废品。而流动性太大时，会使塑料溢出模外，造成上下模面发生不必要的黏合或使导合部件发生阻塞，给脱模和整理工作造成困难，同时还会影响制品尺寸的精度。由此可知，塑料流动性的好坏，与加工性能关系非常密切。在实际成型加工过程中，往往是在较高的切变速率的情况下进行的。为了获得适合的加工工艺，通常要研究熔体黏度对温度和切变应力的依赖关系。掌握了它们之间的关系以后，可以通过调整温度和切变应力(施加的压力)来使熔体在成型过程中的流动性符合加工以及制品性能的要求。由于熔体流动速率是在低切变速率的情况下获得，与实际加工的条件相差很远，因此，熔体流动速率的应用上，主要是用来表征由同一工艺流程制成的高聚物其性能的均匀性，并对热塑性高聚物进行质量控制，简便地给出热塑性高聚物熔体流动性的度量，作为加工性能的指标。例如表2－11是国产不同牌号的低密度聚乙烯的熔体流动速率与性能和用途说明。表2－12是某些加工方法适宜的熔体流动速率值。
聚丙烯的结构和性能
课题：聚丙烯的结构和性能 参考文献：1.纤维化学与物理（蔡再生主编， 中国纺织出版社） 2.中国纺机网
聚丙烯纤维 一.聚丙烯纤维的及纺丝 聚丙烯的生产过程包括四个主要工序，及丙烯的制备、催化剂的制备、丙烯聚合、聚丙烯的提纯和精处理。 二.聚丙烯纤维形态结构和聚集态结构 分子式： 聚丙烯纤维由熔体纺丝发制得，一般情况下，纤维截面呈圆形，纵向光滑无条纹。 聚丙烯的机构是由配位聚合得到的头-尾相接的线形结构，其分子中含有甲基，按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯，甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，即是制备聚丙烯纤维的原料。从等规聚丙烯的分子结构来看，其具有较高的立体规整性，因此比较容易结晶。等规聚丙烯的结晶是
一种有规则的螺旋状链，这种三维的结晶，不仅是单个链的规则结构，而且在链轴的直角方向也具有规则的链堆砌。 等规聚丙烯的结晶形态为球晶结构，最佳结晶温度为125-135℃，温度过高，不易形成晶核，结晶缓慢：温度过低，分子链扩散困难，结晶难以进行。聚丙烯初生纤维的结晶度约为33%-40%，经拉伸后，结晶度上升到37%-48%，再经过热处理，结晶度可达65%-75%。等规聚丙烯结晶变体较多，但纺丝拉伸后的晶体主要是α变体。等规聚丙烯纤维的聚集态结构属于折叠链和伸直链晶体共存的体 三.聚丙烯纤维的物理化学性能 1..密度：聚丙烯纤维的密度为0.90-0.92g/cm3，在所有化学纤维中是最轻的，它比聚酰胺纤维轻20%比聚酯纤维轻30%，比粘胶纤维轻40%。因此，聚丙烯纤维质轻，覆盖性好。 2.吸湿性：聚丙烯纤维是大分子上不含极性基因，纤维的微结构紧密，造成其吸湿性是合成纤维中最差的，其吸湿率低于
高熔体流动速率β晶型聚丙烯的研制
文章编号:100523360(2004)20220022205 高熔体流动速率β晶型聚丙烯的研制 窦 强1 ,王 斌 2 (11南京工业大学材料科学与工程学院高分子系,江苏南京210009;21中国石油天然气新疆独山子石化公司研究院,新疆独山子833600) 摘 要: 研究了β晶型成核剂(酰胺化合物)、过氧化物对高熔体流动速率聚丙烯Z 30S 的力学性能、熔体流动性能的影响。通过广角X 射线衍射、DSC 分析和偏光显微镜观察表明,β晶型成核剂促使生成β晶型聚丙烯,使聚丙烯的球晶细密化,因而聚丙烯Z 30S 的冲击性能提高。 关键词: 聚丙烯;β晶型;成核剂;熔体流动速率中图分类号:O63112T Q325114 文献标识码:A 收稿日期:2003207222 1 前言 等规聚丙烯的晶体形态有α,β,γ ,δ和拟六方态五种,其中以α和β晶型较为常见。 α晶型是单斜晶系所形成的最普通和最稳定的形式,商品化聚丙烯多为α晶型;β晶型属六方晶系,与α晶型聚丙烯相比,β晶型聚丙烯易拉伸,具有较高的热变形温度,特别是韧性得到了大幅度的提高。添加β晶型成核剂是目前公认的得到高含量β晶型聚丙烯的最有效途径之一。常用的β晶型成核剂有红色颜料喹口丫啶酮红、庚二酸钙、酰胺化合物等 [1～6] 。本文研究了自制的酰胺化合物在高 MFR 聚丙烯Z30S 中的成核改性效果,进行了力学性 能和熔体流动性能测试、广角X 射线衍射、DSC 分析和偏光显微镜观察。 2 实验部分 211 实验原料 聚丙烯粉料,Z30S ,独山子石化公司乙烯厂生产;β晶型成核剂,酰胺化合物,自制;过氧化物降温母粒,含013%DCP ,自制;抗氧剂1010、168,吸氯爽滑剂CaSt ,均 为市售工业品。 212 实验设备与仪器 SH L -35型双螺杆挤出机,<35mm ,L ΠD =25,上海 化工机械四厂;ZT -400型注塑成型机,浙江震达机械 有限公司;U J -4型悬臂梁试验冲击机,承德试验机厂;W D -10型电子万能试验机,长春第二试验机厂;6542Π020型组合式熔体流动指数仪,Ceast 公司;高温 落球粘度计,自制;X D -3A 型广角X 射线衍射仪 (W AX D ),日本岛津公司;C DR -1型差示扫描量热仪(DSC ),上海天平仪器厂;XP B -01型偏光显微镜,江 南光学仪器厂。 213 试样制备 按配方准确称取聚丙烯、β晶型成核剂等组分,混合均匀后,加入双螺杆挤出机料斗中,在170～230℃下挤出造粒,干燥后,在190～220℃下注塑成型为标准样条。 214 性能测试及计算 21411 力学性能测试:拉伸试验按G B ΠT1040-92进 行,弯曲试验按G B ΠT9341-88进行,悬臂梁冲击试验按G B ΠT1843-96进行。 21412 熔体流动性能测试:MFR 试验按G B ΠT3682-89 在230℃、2116kg 下进行;零切粘度η0(230)按照文献[7] 介绍的高温落球粘度计及计算方法在230℃下测得,粘均分子量M η、分子量分布Q 和分子量分布指数α分别由(1)、(2)、(3)式计算:η0(230)=3172lg M η-151569(1)Q =η0(230)× MFR Π(719×104)(2) 2 2 塑料科技 P LASTICS SCI 1&TECH NO LOGY № 2(Sum 1160) April 2004