聚丙烯 英文名稱:Polypropylene
日文名稱:ポリプロピレン
分子式:[C3H6]n
CAS 登錄號:9003-07-0
簡稱:PP,
由丙烯聚合而制得的壹種熱塑性樹脂。有等規物、無規物和間規物三種構型,工業產品以等規物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的***聚物在內。通常為半透明無色固體,無臭無毒。由於結構規整而高度結晶化,故熔點高達167℃,耐熱,制品可用蒸汽消毒是其突出優點。密度0.90g/cm3,是最輕的通用塑料。耐腐蝕,抗張強度30MPa,強度、剛性和透明性都比聚乙烯好。缺點是耐低溫沖擊性差,較易老化,但可分別通過改性和添加抗氧劑予以克服。
特點:
無毒、無味,密度小,強度、剛度、硬度耐熱性均優於低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化.適於制作壹般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件 。常見的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用,可用於食具。
生產方法:
①淤漿法。在稀釋劑(如己烷)中聚合,是最早工業化、也是迄今生產量最大的方法。②液相本體法。在70℃和3MPa的條件下,在液體丙烯中聚合。③氣相法。在丙烯呈氣態條件下聚合。後兩種方法不使用稀釋劑,流程短,能耗低。液相本體法現已顯示出後來居上的優勢。
成型特性:
1.結晶料,吸濕性小,易發生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解.
2.流動性好,但收縮範圍及收縮值大,易發生縮孔.凹痕,變形.
3.冷卻速度快,澆註系統及冷卻系統應緩慢散熱,並註意控制成型溫度.料溫低溫高壓時容易取向,模具溫度低於50度時,塑件不光滑,易產生熔接不良,流痕,90度以上易發生翹曲變形
4.塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應力集中.
聚丙烯成型工藝:
註塑模工藝條件:
幹燥處理:如果儲存適當則不需要幹燥處理。
熔化溫度:220~275C,註意不要超過275C。
模具溫度:40~80C,建議使用50C。結晶程度主要由模具溫度決定。註射壓力:可大到1800bar。
註射速度:通常,使用高速註塑可以使內部壓力減小到最小。如果制品表面出現了缺陷,那麽應使用較高溫度下的低速註塑。
流道和澆口:對於冷流道,典型的流道直徑範圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的註入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑範圍是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的澆口。對於邊緣澆口,最小的澆口深度應為壁厚的壹半;最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統。
PP是壹種半結晶性材料。它比PE要更堅硬並且有更高的熔點。由於均聚物型的PP溫度高於0C以上時非常脆因此許多商業的PP材料是加入1~4%乙烯的無規則***聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式***聚物。聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度(100C)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150C。由於結晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環境應力開裂問題。通常,采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR範圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對於相同MFR的材料,***聚物型的強度比均聚物型的要高。由於結晶,PP的收縮率相當高,壹般為1.8~2.5%。並且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和***聚物型的PP材料都具有優良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而,它對芳香烴(如苯)溶劑、氯化烴(四氯化碳)溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。[/font]
用途
工程用聚丙烯纖維
分為聚丙烯單絲纖維和聚丙烯網狀纖維
聚丙烯網狀纖維以改性聚丙烯為原料,經擠出、拉伸、成網、表面改性處理、短切等工序加工而成的高強度束狀單絲或者網狀有機纖維,其固有的耐強酸,耐強堿,弱導熱性,具有極其穩定的化學性能。加入混凝土或砂漿中可有效的控制混凝土(砂漿)固塑性收縮、幹縮、溫度變化等因素引起的微裂縫,防止及抑止裂縫的形成及發展,大大改善混凝土的阻裂抗滲性能,抗沖擊及抗震能力,可以廣泛的使用於地下工程防水,工業民用建築工程的屋面、墻體、地坪、水池、地下室等,以及道路和橋梁工程中。是砂漿/混凝土工程抗裂,防滲,耐磨,保溫的新型理想材料
雙向拉伸聚丙烯薄膜
在塑料制品中包裝材料占有極其重要的位置,據統計,世界用於包裝領域的塑料約占塑料總消費量的35%。我國包裝用塑料發展迅速,產量從1980年的19萬t迅速增至2003年的465萬t,預計2005年將超過550萬t,2010年超過700萬t,2015年超過900萬t,約占全國包裝總產量的13%以上。
從產品上看,包裝用薄膜約占包裝用塑料總量的50%以上。我國雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是PP樹脂消費量最大的領域之壹,2003年我國有BOPP生產企業86家(123條生產線),總生產能力約140萬t/a,2004年達到200萬t/a(138條生產線),產量將突破100萬t。近年來,國內企業註重提升產品競爭力,先後引進了壹批先進的BOPP生產設備,生產的薄膜寬度可達8.3m,線速度高達400~500m/min,如浙江大東南集團引進德國布魯克納6萬t/a生產線;國風集團投資2億元引進3.5萬t/a生產線(目前亞洲第1條、世界第4條10m寬的BOPP設備);常州武進金氏集團引進德國2萬t/a五層***擠高強超薄BOPP生產線;福建現代集團引進2.5萬t/a生產線;寶碩集團計劃引進10萬t/a生產線等。按我國現有的BOPP薄膜生產能力換算,每年對PP樹脂的需求量近200萬t,因此應重視開發BOPP薄膜用高線速、延伸性、透明性好的PP專用料,包括配套用的乙、丙***聚物,以適應新引進的BOPP薄膜設備。
汽車用改性聚丙烯
2003年,我國汽車產量為440多萬輛,已位居世界第四,同比增長36.6%。據美國ESM WerWide報道:“2008年中國汽車產量將超過600萬輛,2015將超過日本,躍居世界第二位”。
汽車工業的發展離不開汽車塑料化的進程,目前我國工程塑料的自給率不足16%。據中國工程塑料協會預測,2005年我國工程塑料需求增長率為15%,2010年約為10%,需求量將從2000年的44萬t增長到2010年的140萬t。我國汽車制造業對工程塑料需求量增長迅速,到2010年總用量將達到94萬t(以塑料用量占汽車重量的5%~10%計)。
PP用於汽車工業具有較強的競爭力,但因其模量和耐熱性較低,沖擊強度較差,因此不能直接用作汽車配件,轎車中使用的均為改性PP產品,其耐熱性可由80℃提高到145℃~150℃,並能承受高溫750~1000h後不老化,不龜裂。據報道,日本豐田公司推出的新壹代具有高取向結晶性的聚丙烯HEHCPP產品,可以作為汽車儀表板、保險杠,比以TPO為原料生產的同類產品成本降低30%,改性PP用作汽車配件具有十分廣闊的開發前景。
家用電器用聚丙烯
近幾年我國家用電器產業發展迅速,品種多,產量大。2003年我國電冰箱產量為1850萬臺,空調器4200萬臺,洗衣機1700萬臺,微波爐3500萬臺。據“2004~2006年中國城市家庭影院市場研究咨詢報告”顯示,預計未來3年內我國家庭影院系統市場規模將達到690萬臺。另外,各種小家電也擁有巨大的潛在市場,這對改性PP來說,是壹個極好的商機。目前,我國壹些塑料原料廠商已經開發出洗衣機專用料如PP 1947系列、K7726系列等,受到了洗衣機制造廠商的歡迎。因此,在未來幾年內應加大開發家用電器PP專用料的力度,以適應市場變化的需求。
管材用聚丙烯。
2003年全國塑料管材總產量突破180萬t,同比增長23%。早期,PP管材主要用作農用輸水管,但是由於早期產品性能還存在壹些問題(抗沖擊強度、耐老化性能較差),市場未能打開。隨著上海塑料建材廠首家引進國外先進技術,采用進口PP-R料生產的輸送冷、熱水用的管材得到市場認可後,目前已有不少廠家建設PP-R管材生產線,價格也由投產初期的2萬~3萬元/t不斷回落,但PP-R管材在塑料管材市場上的占有率仍然很低。據反映,目前國產PP-R料與進口料比較還有壹定差距,質量有待改進和提高。據報道,目前韓國開發出壹種耐高壓給水管用無規***聚聚丙烯PP-R 112新牌號,使用該牌號生產的管材可在20℃和11.2MPa的超高壓狀態下使用50年。
塑料管材是我國化學建材推廣應用的重點產品之壹,建設部曾於2001年發出“關於加強***聚聚丙烯(PP-R、PP-B)管材生產管理和推廣應用工作的通知”,要求有關部門***同做好從原料、加工、質量以至管材使用、安裝等工作,要嚴格把好PP管材質量關,以利更好地做好我國PP管材的生產、應用、推廣工作。
高透明聚丙烯
隨著人們生活水平不斷提高,必然帶來在文化、娛樂、食品、醫療、材料、居室裝飾等各個方面不同變化的要求與提高,市場中很多物品越來越多地使用透明材料。因此,開發透明PP專用料是壹個很好的發展趨勢,尤其需要透明性高、流動性好,成型快的PP專用料,以便設計加工成人們喜愛的PP制品。透明PP比普通PP、PVC、PET、PS更具特色,有更多優點和開發前景。
近幾年,國外透明PP市場增長很快,如韓國LG將透明PP作為PET替代品推向市場;德國某些公司用透明PP替代PVC;美國透明PP制品的增長速度高出普通PP制品7%~9%;日本近幾年PP成核透明劑的年用量約為2000t,若以添加量0.25%推算,日本透明PP料的年產量可達80萬t以上。據日本理化株式會社介紹,日本透明PP專用料用於微波炊具及家具兩方面的消費量最大。預計,2005年國外市場對透明PP專用料需求量約為500萬~550萬t。目前國內透明PP專用料與國外差距較大,透明PP樹脂及其制品的生產、應用仍有待加強。
聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯 有什麽區別聚乙烯 PE
未著色時呈乳白色半透明,蠟狀;用手摸制品有滑膩的感覺,柔而韌;稍能伸長。壹般低密度聚乙烯較軟,透明度較好;高密度聚乙烯較硬。
常見制品:手提袋、水管、油桶、飲料瓶(鈣奶瓶)、日常用品等。
聚丙烯 PP
未著色時呈白色半透明,蠟狀;比聚乙烯輕。透明度也較聚乙烯好,比聚乙烯剛硬。
常見制品:盆、桶、家具、薄膜、編織袋、瓶蓋、汽車保險杠等。
聚苯乙烯PS
在未著色時透明。制品落地或敲打,有金屬似的清脆聲,光澤和透明很好,類似於玻璃,性脆易斷裂,用手指甲可以在制品表面劃出痕跡。改性聚苯乙烯為不透明。
常見制品:文具、杯子、食品容器、家電外殼、電氣配件等
聚氯乙烯 PVC
本色為微黃色半透明狀,有光澤。透明度勝於聚乙烯、聚苯烯,差於聚苯乙烯,隨助劑用量不同,分為軟、硬聚氯乙烯,軟制品柔而韌,手感粘,硬制品的硬度高於低密度聚乙烯,而低於聚丙烯,在屈折處會出現白化現象。
常見制品:板材、管材、鞋底、玩具、門窗、電線外皮、文具等
聚對苯二甲酸乙二醇酯 PET
透明度很好,強度和韌性優於聚苯乙烯和聚氯乙烯,不易破碎。
常見制品:常為瓶類制品如可樂、礦泉水瓶等
物理和電氣性能
Item
試驗項目 Unit
單位 Specification
技術要求 Test Method
測試方法
Melt Index
熔體流動速率 g/10min 2.5 ASTM
D1238
Density
密度 g/cm3 0.91 ASTM
D1505
Tensile Strength
拉伸強度 MPa 21 ASTM
D638
Elongation at Break
斷裂伸長率 % 600 ASTM
D638
Brittle Temperature with Low Temperature
低溫脆化溫度 ℃ - 35 ASTM
D746
20℃ Volume Resistivity
20℃體積電阻率 Ω?m 1.6×1014 ASTM
D257
20℃ Dielectric Strength,50Hz
介電強度, 50Hz MV/m 35 ASTM
D149
20℃ Dielectric Constant
介電常數 --- 2.22 ASTM
D150
Dielectric Dissipation Factor
介質損耗因數 --- 0.0003 ASTM
D150
Air Aging Condition
熱空氣老化條件
135℃×168h Tensile Strength Variation After Aging
拉伸強度變化率 % ≤±25 ASTM
D3045
Elongation Variation After Aging
斷裂伸長變化率 % ≤±25
[編輯本段]中國聚丙烯工業
中國聚丙烯的工業生產始於20世紀70年代,經過30多年的發展,已經基本上形成了溶劑法、液相本體-氣相法、間歇式液相本體法、氣相法等多種生產工藝並舉,大中小型生產規模***存的生產格局。現在中國的大型聚丙烯生產裝置以引進技術為主,中型和小型聚丙烯生產裝置以國產化技術為主。
中國聚丙烯在將來的幾年裏產量會有較大的增長,但生產仍然供不足需,中國已經成為全球最大的聚丙烯凈進口國。但由於國內產量很快增長,進口依存度總體上呈下降趨勢。中國聚丙烯未來幾年內,表觀消費量依然會保持較高增速,進口量將會增大,聚丙烯產業在中國的前景廣闊。