高透明聚丙烯的发展与应用

五大通用塑料-聚丙烯（PP）新塑网通用塑料有五大品种，即聚乙烯（PE）、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS。

它们都是热塑性塑料。

聚丙烯（PP）聚丙烯是由丙烯聚合而得的热塑性塑料，通常为无色、半透明固体，无臭无毒，密度为0.90 ~ 0.919克/厘米，是最轻的通用塑料，其突出优点是具有在水中耐蒸煮的特性，耐腐蚀，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好，缺点是耐低温冲击性差，易老化，但可分别通过改性和添加助剂来加以改进。

聚丙烯的生产方法有淤浆法、液相本体法和气相法3种。

聚丙烯介绍甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，聚丙烯树脂若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。

一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。

工业产品以等规物为主要成分。

聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。

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，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。

密度小，是最轻的通用塑料。

缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。

共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。

PP的维卡软化温度为150℃。

由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。

PP不存在环境应力开裂问题。

PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1~100。

低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。

对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。

由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。

通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对PP进行改性。

加入30%的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。

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。

透明聚丙烯用成核剂的增透机理、现状与发展趋势摘要：本文简述了透明聚丙烯制备过程中成核剂的增透作用机理、成核剂种类及其国内外研究开发现状，指出了复合化、超细化、新结构创制和低成本新工艺开发是未来聚丙烯透明成核剂的发展趋势。

透明剂也称透明成核剂或称为增透剂，是一类用于改善聚合物透光性能的添加剂。

聚丙烯制品光泽度和透明性差，外观缺少美感，在透明包装、日用品领域的发展受到限制。

利用添加透明剂的方法制得的透明聚丙烯，不仅承袭了聚丙烯原有的优点，且透明性和表面光泽度可与其它一些透明高分子树脂相媲美，性能／价格比优于PVC、PET、PC、PS等透明材料，使用范围广，尤其适用于透明性要求高、需高温下使用或消毒的器具方面，如透明热饮杯、微波炉炊具、婴儿奶瓶、一次性快餐汤碗等。

透明聚丙烯已成为聚丙烯的一个新品种，愈来愈受到人们的重视，因此透明剂的开发和应用也受到了人们的广泛关注。

1 透明剂增透机理关于聚丙烯透明剂作用机理的研究，国内外已有一些文献报道，但到目前为止，尚没有完整的理论提出和严谨科学的实验验证，所述的观点均是一家之言。

尽管目前尚无定论，但从已提出的猜想来看，可以归纳为如下几种观点：1、Thierry、Garg和Kobayashi等人提出的增透网络成核机理，该理论是目前较为普遍认可的增透机理。

该理论认为增透剂是成核剂的一个特殊亚族，具有物理本身自行聚合的聚集性质，可溶解在熔融聚丙烯中，形成均相溶液。

聚合物冷却时，透明剂先结晶形成纤维状网络，该网络不仅分散均匀，且其中的纤维直径仅有100埃，小于可见光的波长，该网络的表面即形成结晶成核中心，这是因为：（1）、这个纤维状网络具有极大的表面积，可提供极高的成核密度；（2）、纤维的直径与聚丙烯结晶厚度相匹配，还被认为能促进成核；（3）、纤维很细，不能散射可见光。

因此，透明剂作为异相晶核提高了聚丙烯的成核密度，使聚丙烯形成均一细化的球晶，减少了对光的折射和散射，透明性增大。

中国透明聚丙烯（TPP）行业概况一、中国透明聚丙乙烯产量透明聚丙烯（TPP）是聚丙烯的一种重要改性品种，其应用范围涵盖从包装材料到医用产品的诸多领域，是目前聚丙烯大家族中发展较为迅速的成员。

例如在如医用注射器、药瓶等医药器械，保鲜膜，糖果包装纸等透明包装，以及微波炉餐具、一次性餐盒、透明饮料杯等家庭用品方面具有广泛的用途。

茂金属透明聚丙烯（mTPP）是这一家族中的后起之秀，具有高透明度、高模量、高耐热、易加工等特点，是目前国内外聚烯烃公司努力追逐的高性能高附加值聚丙烯产品之一。

2015年我国透明聚丙烯产量为121.48万吨，2020年我国透明聚丙烯产量增长至183.92万吨。

明聚丙烯在性能上，比其他传统透明高分子材料透明PC、透明PVC有相对优势：工艺较简单；良好的透明度与光泽度；较低密度；较均衡的刚度与抗冲击强度；可完全回收再利用等。

二、透明聚丙乙烯市场规模概况目前，透明聚丙烯在玩具、包装材料、医疗机械、工业零部件等领域已有应用。

特别是透明聚丙烯耐热性优秀，因而非常适用于透明性要求高且在高温下使用或消毒的器具，如医用注射器、微波炉炊具、婴儿奶瓶、一次性快餐用具等。

近年来，市场对于透明聚丙烯的需求持续快速增长。

2015年我国透明聚丙烯市场规模为146.10亿元，2020年我国透明聚丙烯市场规模增长至215.49亿元。

三、全球透明聚丙乙烯发展概况目前全球透明聚丙烯生产商主要有埃克森美孚化工公司、德国蒙特尔公司、英国石油阿莫科公司、韩国SK集团、美国亨斯曼集团、日本三井、美国陶氏化学公司、巴斯夫股份有限公司、北欧化工（Borealis）有限公司、韩国三星集团、荷兰巴塞尔公司、日本JPP、韩国大林等企业。

四、未来透明聚丙乙烯发展概况以及趋势透明聚丙烯树脂通过注射、热成型、吹拉成型等各种加工工艺，生产出适用于日常生活各种领域的产品。

透明聚丙烯不仅具有优异的透明性和光泽度，而且还具有较高的热变形温度。

由于其高性价比，透明PP相较传统透明材料（PET、PS等）具有更广泛的应用范围和更广阔的应用前景。

随着食品工业的发展和人们对食品安全的重视，包装材料的选择变得格外重要。

透明聚丙烯作为一种常用的包装材料，在食品包装领域具有广泛的应用。

本文将从透明聚丙烯的特性、优点、在食品包装中的应用和发展趋势等方面进行阐述。

一、透明聚丙烯的特性透明聚丙烯是一种聚合物材料，具有优良的透明度和光泽度，表面平整、不易产生气泡和缺陷。

其耐热性好，耐低温、耐磨损，具有良好的抗张强度和韧性，能承受较大的拉伸和压缩力。

透明聚丙烯还具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性，耐酸碱性能好，不易受化学物质的腐蚀。

透明聚丙烯易加工成薄膜、片材等各种形式，可满足不同包装需求。

二、透明聚丙烯在食品包装中的优点1.良好的透明性和光泽度，能够展示食品的外观和色泽，增加食品的吸引力，提升产品档次和销售量。

2.优良的耐热性和耐低温性，适用于包装热饮、冷藏食品等不同温度要求的食品，保持食品的新鲜度和口感。

3.优异的抗张强度和韧性，能够有效保护食品不受挤压和外部冲击，延长食品的保质期。

4.化学稳定性和耐腐蚀性能好，不会释放有害物质，对食品安全无污染，符合食品包装的卫生要求。

5.易加工成各种形式，可以满足不同食品包装的形态和尺寸需求，适用于各种包装形式，如袋装、卷装、盒装等。

三、透明聚丙烯在食品包装中的应用1.透明聚丙烯薄膜透明聚丙烯薄膜在食品包装中起着重要作用，广泛用于饼干、巧克力、糖果、零食等食品的包装。

其优良的透明性和抗拉性能，能够有效展示食品的外观和品质，保护食品不受氧化、潮湿和污染。

2.透明聚丙烯盒透明聚丙烯盒通常用于水果、蔬菜、糕点等食品的包装。

其优良的透明性和耐磨损性能，可以清晰展示食品的外观和色泽，提升产品的销售吸引力。

3.透明聚丙烯袋透明聚丙烯袋被广泛应用于蔬菜水果、肉类、速冻食品等食品包装中。

其优异的耐低温性和抗张强度，能够有效保持食品的新鲜度和质地，延长食品的保存时间。

4.透明聚丙烯瓶透明聚丙烯瓶通常用于饮料、调味品等液体食品的包装。

其良好的耐腐蚀性和化学稳定性，能够确保食品不受污染，保障食品的安全、卫生。

高透明PP1 高透明PP的特点PP经过透明改性后，不仅可承袭其质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型等优点，且明显改善了其透明性和表面光泽，提高了透明PP制品的环境适应性，扩大了使用范围，其透明性和表面光泽度可与其他一些透明树脂(如PC，PS)相媲美，而性能价格比优于PC，PS等。

2 高透明PP的生产技术目前获得高透明PP主要通过以下3个途径：即在PP树脂中加入透明剂、利用Z-N 催化剂生产本身具有优异透明性的无规共聚PP以及采用茂金属催化剂生产高透明PP。

2．1 直接生产高透明PP的催化体系及工艺2．1．1 Z-N催化体系及生产工艺当前世界上60%以上的透明PP采用第3代超高活性催化剂和第4代催化剂生产。

典型代表有三井油化公司的TK-II催化剂，Himont公司的GF-2A、FT-4S、UDC-104催化剂，Shell公司的SHAC催化剂，Amoco公司的CD催化剂。

这些催化剂的特点是不仅具有高活性和高定向能力，而且能控制粒子形态，具有反应器颗粒技术的特点，有利于生产透明度较高的无规共聚PP。

不添加PP透明剂，利用高效Z-N催化剂直接制备透明PP树脂，是一种较为理想的方法。

目前大部分聚合工艺都可以采用高效Z-N催化剂直接生产透明无规共聚PP，如Spheripol本体工艺、Hypol本体工艺、Unipol气相工艺、Novenlen气相工艺、BP-Amoco气相工艺等。

2．1．2 茂金属催化体系及生产工艺目前采用茂金属催化剂生产高透明PP树脂已工业化。

茂金属催化剂为单活性中心催化剂，可以精确地控制相对分子质量、相对分子质量分布、晶体结构以及共聚单体在聚合物分子链上的加入量和位置，从而可生产高强度高透明PP。

ExxonMobil 公司的Univation(Exxpol/Unipo1)技术、Basell公司的Metocene和Spheripol技术、Dow/UCC公司的Unipol工艺、Borealis公司的Borecene技术、BP公司的Innovene气相法工艺等均可采用茂金属/单活性中心催化剂技术生产高透明等规PP、无规PP、间规PP或弹性均聚PP。