项目名称：聚烯烃的多重结构及其高性能化的基础研究首席科学家：杨玉良复旦大学起止年限：2005.12至2010.11依托部门：教育部中国石油化工集团公司一、研究内容聚烯烃树脂（主要是指PE和PP）是目前我国生产量最大，发展速度最快的通用高分子材料产品。
在这方面进行基础研究，既有极大的市场需求，又有实力雄厚的企业进行配合，开展技术转化。
我国中国石化集团公司（SINOPEC）是世界第二大聚丙烯生产商，也是第六大聚乙烯生产商。
因此，本项目主要针对PE和PP高分子链的分子量、分子量分布、立规分布、支链长度分布和共聚序列分布等链结构因素与聚合反应条件的关系进行深入研究，从而达到对高分子链结构的设计与控制。
通过对PE和PP链结构（尤其是长支链）与流变学与力学行为的关联性开展深入的基础理论研究，从而达到调控PE和PP的凝聚态结构的目的。
在此基础上，达到开发所需性能的PE和PP各类专用料的目的。
（一）主要研究内容（1）新的烯烃聚合体系及链结构的控制通过研究催化剂中心金属及其价态、配体的电荷状态、立体空间环境、聚合方式和反应条件等因素对PE和PP聚合反应的活性和立构选择性的关系，实现对通用高分子材料的链结构的调控。
聚烯烃链结构的设计与控制通过调整催化剂的结构、聚合反应条件及运用先进的聚合反应工程方法，对丙烯和乙烯的均聚和共聚产物的链结构进行精确的调控，合成所指定的分子量分布（尤其是双峰分布）的PE和PP，立构嵌段的PP（如等规/无规嵌段共聚物、等规/间规嵌段共聚物），嵌段结构的共聚物（如PP/PE嵌段共聚物）以及由新型共聚单体组合的共聚物（如烯烃/极性乙烯基单体共聚物）等新型聚烯烃材料。
●PE和PP分子量及其分布和长支链结构的形成与控制分子量和分子量分布是PE和PP材料的机械性能和加工流变性能的决定性因素。
通常，人们希望分子量具有双峰分布，即让其中低分子量部分贡献良好的加工性能，带有支链的高分子量部分贡献出色的物理机械性能（尤其是拉伸流动的性能），使树脂有高冲击强度和高耐环境应力开裂特性。
聚丙烯聚丙烯一、什么是聚丙烯聚丙烯（Polypropylene，常常缩写为PP）是由聚丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物。
介绍聚丙烯，得先从聚合反应开始。
由一种或几种低分子化合物结合成为一个高分子化合物的化学反应叫聚合反应。
聚合反应的特点是：绝大多数是不可逆反应和连锁反应，反应过程迅速生成高分子化合物，分子量迅速增大到一定值后，一般分子量便不再变化。
反应时间增加，转化率增大，产物分子量不变。
聚合反应生成的这种高分子化合物又叫聚合物。
能起聚合反应并且生成聚合物中结构单元的低分子化合物叫单体。
聚丙烯就是这样一种聚合物，它是由聚丙烯单体通过聚合反应制得的一种高分子化合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。
由于它是烯烃聚合的产物，因而属于聚烯烃树脂。
它既可以用做单组分塑料，又可与聚乙烯等共混做为改性的复合塑料使用。
与聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯一样，聚丙烯属于热塑性塑料。
二、聚丙烯的结构聚丙烯的结构是指高聚物内部组织。
它有两层意义：一是指聚丙烯内部的组织和形状，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。
（一）聚丙烯的分子结构对一般的单烯烃聚合物可用通式表示。
当R为甲基（—CH3）时，即为聚丙烯。
按甲基在分子中的立体排布（位置、配向、次序等）不同，可分为三种立体异构体，即等规聚丙烯（iPP）、间规聚丙烯（sPP）、无规聚丙烯（aPP）。
这三种立体构型的聚丙烯主体结构如图1—1所示。
（1）等规聚丙烯所有甲基都排在平面同一侧（图1—1A）。
（2）间规聚丙烯甲基有规则地交互分布在平面的两侧（图1—1B）。
（3）无规聚丙烯甲基无规则地（无秩序地）分布在平面的两侧（图1—1C）。
图1—1聚丙烯大分子立体构型图A—等规聚丙烯B—间规聚丙烯C—无规聚丙烯在聚丙烯产品中，等规聚丙烯在整个聚合物中的重量百分含量称为等规度。
这是衡量聚丙烯产品质量的一个重要指标，后面还要详述。
等规度对产品性质影响很大，不同用途要求聚丙烯有不同的等规度。
热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物。
这一类树脂的特点是遇热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚硬，而且这一过程可以反复进行。
典型代表性热塑性树脂如聚烯烃、氟树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯-十二烯-苯乙烯（ABS树脂）、聚苯乙烯-丙烯腈（SAN或AS 树脂）等。
这类塑料虽有许多优点，但仍有不少不足之处，如强度、硬度、耐热性、尺寸精度等较低，热膨胀系数较大，力学性能受温度影响较大，蠕变、冷流、耐负荷变形较大等。
用玻璃纤维增强热塑性树脂而制得的热塑性玻璃纤维增强复合材料，不仅可使上述缺点得到不同程度的改善，还可使某些性能达到或超过热固性玻璃纤维增强复合材料的水平，而且仍可以用一般注射方法成型。
纤维的含量通常在20%～40%。
总的来说，用（玻璃）纤维增强热塑性塑料，可以达到下述效果：①提高拉伸、弯曲、压缩等力学强度及弹性模量，改善蠕变性能；②提高热变形温度；③降低线膨胀系数；④降低吸水率，增加尺寸稳定性；⑤改善热导率；⑥提高硬度；⑦抑制应力开裂；⑧阻迟燃烧性；⑨改善电性能。
玻璃纤维增强热塑性复合材料的不足之处，主要是冲击韧性降低，冲击疲劳韧性有所下降，但带缺口冲击韧性有所提高。
◆热塑性树脂的基本性能1、力学性能决定合成树脂力学性能的结构因素有以下五个：①大分子链的主价力；②分子间的作用力；③大分子链的柔韧性；④分子量；⑤大分子链的交联密度。
热塑性树脂与热固性树脂在结构上的显著差别在于前者的大分子链为线型结构，而后者的大分子链为体型网状结构。
由于这一结构上的差别，使热塑性树脂与热固性树脂相比在力学性能上有以下几个显著特点：①具有明显的力学松弛现象；②在外力作用下，形变的能力较大，即当应变速度不大进，可具有相当大的断裂延伸率；③抗冲击性能好。
2、电学性能热塑性树脂的电性能按其大分子的极性不同可分成以下几类：（1）非极度性的这类树脂如聚乙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯等。
（2）弱极性的这杰树脂如聚苯乙烯、聚异丁烯、天然橡胶等。
