高流动性共聚聚丙烯(PP)的开发与应用

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。

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。

不同工艺技术在聚丙烯的生产及应用引言：综述了近年来国内外聚丙烯生产的工艺技术，包括Spheripol二代工艺、Spherizone工艺和Borstar生产工艺等。

介绍了聚丙烯产品的应用领域，并针对国内聚丙烯技术方面存在的差距提出了发展建议。

聚丙烯（简称PP）作为五大通用塑料之一，是一种无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最轻的品种之一。

它具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在工业界有广泛的应用，是一种常见的高分子材料。

由于其优良的性能、工艺简单而且价廉，它的应用领域十分广泛，因而近年来发展势头一直呈上升趋势。

本文特将其生产工艺和应用做一综述。

一、聚丙烯的生产工艺目前聚丙烯的生产工艺主要有淤浆法、液相本体法和气相法工艺。

自上世纪90年代以来，随着聚丙烯工艺技术的不断发展，淤浆法已被淘汰。

全球PP生产工艺中，Basell 公司的Spherizone环管气相工艺占主导地位，产量约占全球PP总量的50%；其次是Dow Chemical公司的Unipol气相工艺、BP公司的Innovene气相工艺、NTH公司的Novolen 气相工艺、三井石化公司的Hypol釜式本体工艺、Borealis 公司的Borstar环管/气相工艺等。

液相和气相工艺正在世界范围内得到普及。

1.1 Spheripol二代工艺Basell公司的Spheripol二代工艺采用第四代催化剂体系，通过应用双环管结构的聚合反应器，可生产一些新牌号的产品。

预聚合和聚合反应器的设计压力等级提高，使新牌号的性能更好，老牌号的产品性能得以改进，也更利于对形态、等规度和分子量的控制。

Spheripol二代工艺特点为：（1）使用第四代催化剂系统，可生产双峰聚丙烯和高刚性、高结晶性、高净度的产品。

（2）预聚合和聚合反应的压力等级提高，可以使环管反应器中的氢气含量增高，扩大了MFR的范围，增加了产品的强度，改善产品的性能。

共聚聚丙烯的分类(一)
共聚聚丙烯的分类
1.高结晶度共聚聚丙烯（iPP）
–特点：具有较高的熔融温度，优异的机械强度和刚性，低收缩率，良好的耐热性和化学稳定性。

–应用：广泛用于塑料制品，如瓶盖、塑料桶、电器部件、汽车零部件等。

2.高冲击共聚聚丙烯（HI-PP）
–特点：较高的冲击强度和韧性，相比高结晶度共聚聚丙烯具有更低的熔融温度。

–应用：多用于制造要求耐冲击性能的产品，如家电外壳、汽车零部件、水族箱等。

3.均聚聚丙烯（Homo-PP）
–特点：由于聚合链串联型结构多，在熔融状态下流动性较差，机械性能和热稳定性较高。

–应用：常用于纺织品和纺纱领域，制造各类纤维、织物、绳索等。

4.经变性改性的共聚聚丙烯
–特点：通过添加改性剂可赋予共聚聚丙烯更多的特性，如增韧、增韧、耐候性等。

–应用：广泛应用于工程塑料领域，如汽车零部件、电子设备外壳、电缆保护套等。

5.共聚聚丙烯共混物
–特点：与其他塑料材料或增强材料共混，可获得更多的特性和性能。

–应用：常见的共聚聚丙烯共混物有共聚聚丙烯-高聚物共混物、共聚聚丙烯-玻璃纤维增强材料共混物等。

6.生物降解共聚聚丙烯
–特点：由于添加了生物降解剂，具有一定的降解性能。

–应用：适用于需要在一定时间内降解的塑料制品，如一次性餐具、土壤覆盖膜等。

注：以上仅列举了部分共聚聚丙烯的分类及其特点，实际上还有其他特殊性能的共聚聚丙烯，用途也更加广泛。

聚丙烯工艺技术进展及其国内应用情况摘要随着聚丙烯工艺技术的发展，在聚丙烯化工生产过程中，可以有效降低聚丙烯工艺的原料和能耗，提高聚丙烯的生产效率，提高生产效率。

在此背景下，需要不断研究聚丙烯工艺技术的优化设计，以进一步促进聚丙烯化工生产工艺生产效率的提高。

同时，在研究聚丙烯化工工艺优化设计的过程中，要注意对现有聚丙烯化工生产工艺的总结，本文主要结合目前聚丙烯加工技术的进展，探讨聚丙烯加工技术在国内的应用。

关键词聚丙烯工艺技术；进展；应用情况引言聚丙烯是一种用途广泛、性能优良的合成树脂，在合成树脂系列中占有较大的比重，其中聚丙烯是国内乃至全球的合成树脂。

聚丙烯无毒、无味、耐酸碱、韧性高，其下游产品广泛应用于医疗卫生、建材、电子设备等领域。

二、聚丙烯工艺技术进展（1）浆液工艺浆液法生产聚丙烯是世界首创的聚丙烯工艺技术，利用该技术，可以使用特殊的BOPP薄膜和高分子量吹膜进行聚丙烯生产工艺。

采用优化设计方法生产聚丙烯。

但是，由于浆法生产聚丙烯的应用过程中去除灰分和杂物的技术限制，在生产过程中容易造成大量丙烯原料浪费。

同时，如果浆法生产聚丙烯的过程中使用的溶剂材料种类不同，浆法生产聚丙烯的工艺参数可能会有所不同。

聚丙烯的大规模工业化生产过程造成了困难。

（2）气相聚丙烯工艺在聚丙烯生产过程中，气相聚丙烯工艺是目前世界上应用最广泛的聚丙烯工艺技术之一，可实现聚丙烯的反应温度和反应链条件。

同时，由于气相聚丙烯工艺技术在生产过程中，大多数情况是在气相中完成的，这使得聚丙烯工艺的生产条件非常容易控制。

在工业生产中，这种单相气相聚丙烯工艺的生产条件比较容易控制。

在此背景下，在气相聚丙烯工艺研究过程中进行了广泛的研究。

但是，由于气相聚丙烯工艺的生产过程是在气相中进行的，根据气相方程的解释，很难保证气相聚丙烯工艺的生产效率，在后续的工艺过程中，聚丙烯工艺技术研究，重视聚丙烯新工艺技术研究，促进聚丙烯工艺生产效率的提高。