聚丙烯(PP)作為熱塑塑料聚合物1957年開始商品化生產,是有規立構聚合物中的第一個。其曆史意義更體現在,它一直是增長最快的主要熱塑性塑料,1991年它的世界總產量達到240億磅。它在熱塑性塑料領域內有十分廣泛的應用,特別是在纖維和長絲、薄膜擠壓、注塑加工等方麵。
化學和性質 PP是以金屬有機有規立構催化劑(Ziegler-Natta型),shibingxidantizaikongzhidewenduheyalitiaojianxiahechengde。yinsuoyongcuihuajihejuhegongyibutong,suodejuhewudefenzijiegouyousanzhongbutongleixingdelitihuaxuejiegou,shuliangyebuyiyang。zhesanzhongjiegoushizhidengguijuhewu、間規聚合物和無規聚合物。在等規聚丙烯(最常見的商品形式)中zhong,甲jia基ji原yuan子zi團tuan都dou處chu在zai聚ju合he物wu骨gu架jia的de同tong一yi側ce,這zhe一yi結jie構gou很hen容rong易yi形xing成cheng結jie晶jing態tai。等deng規gui形xing式shi的de結jie晶jing性xing賦fu予yu它ta良liang好hao的de抗kang溶rong劑ji和he抗kang熱re性xing能neng。在zai前qian十shi年nian期qi間jian所suo用yong的de催cui化hua劑ji技ji術shu使shi非fei等deng規gui異yi構gou體ti的de生sheng成cheng達da到dao最zui少shao程cheng度du,消xiao除chu了le對dui無wu價jia值zhi的de無wu規gui組zu分fen進jin行xing分fen離li的de必bi要yao性xing,簡jian化hua了le生sheng產chan步bu驟zhou。
生產聚丙烯的工藝主要有兩種:一種是氣相法;一(yi)種(zhong)是(shi)液(ye)體(ti)丙(bing)烯(xi)淤(yu)漿(jiang)法(fa)。此(ci)外(wai),還(hai)有(you)一(yi)些(xie)老(lao)式(shi)淤(yu)漿(jiang)工(gong)藝(yi)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)運(yun)行(xing),它(ta)們(men)采(cai)用(yong)一(yi)種(zhong)液(ye)態(tai)飽(bao)和(he)烴(ting)作(zuo)為(wei)反(fan)應(ying)介(jie)質(zhi)。典(dian)型(xing)的(de)等(deng)規(gui)聚(ju)丙(bing)烯(xi)均(jun)聚(ju)物(wu)的(de)性(xing)能(neng)見(jian)表(biao)1。
比bi較jiao而er言yan,高gao密mi度du和he低di密mi度du聚ju乙yi烯xi都dou有you較jiao高gao的de密mi度du,相xiang當dang低di的de熔rong點dian和he較jiao低di的de彎wan曲qu模mo量liang即ji剛gang度du。這zhe些xie性xing能neng差cha異yi導dao致zhi了le最zui終zhong用yong途tu不bu同tong。剛gang度du和he易yi定ding向xiang性xing使shi聚ju丙bing烯xi均jun聚ju物wu適shi合he製zhi作zuo各ge種zhong纖xian維wei和he用yong於yu延yan展zhan帶dai,而er它ta們men較jiao高gao的de耐nai熱re性xing使shi它ta們men能neng用yong於yu製zhi作zuo硬ying的de高gao壓ya容rong器qi和he器qi具ju及ji汽qi車che的de模mo塑su部bu件jian。 影響聚丙烯均聚物的加工性能和物理性能的主要因素包括:分子量(通常用流速表示);分子量分布(簡稱MWO);有規立構性和助劑。聚丙烯平均分子量範圍從約200 000到 600 000。分子量分布通常用聚合物的重均分子量(Mww)與數均分子量(Mnn)的比值表示, Mww/Mnn。該式又稱為多分散性指數。 一yi個ge聚ju合he物wu的de分fen子zi量liang分fen布bu對dui它ta的de加jia工gong性xing能neng和he最zui終zhong使shi用yong性xing能neng有you舉ju足zu輕qing重zhong的de影ying響xiang。這zhe是shi因yin為wei熔rong融rong態tai的de聚ju丙bing烯xi對dui剪jian切qie敏min感gan,即ji當dang施shi加jia的de壓ya力li升sheng高gao時shi,其qi表biao觀guan粘zhan度du降jiang低di。分fen子zi量liang分fen布bu範fan圍wei寬kuan的de聚ju丙bing烯xi比bi分fen布bu窄zhai的de更geng對dui剪jian切qie敏min感gan,因yin而er具ju有you寬kuan範fan圍wei分fen子zi量liang分fen布bu的de材cai料liao在zai注zhu塑su過guo程cheng中zhong更geng易yi於yu加jia工gong。某mou些xie特te定ding的de用yong途tu,特te別bie是shi纖xian維wei,則ze要yao求qiu窄zhai範fan圍wei的de分fen子zi量liang分fen布bu。分fen子zi量liang分fen布bu與yu催cui化hua劑ji體ti係xi和he聚ju合he反fan應ying工gong藝yi都dou有you關guan係xi。
常用過氧化物在反應器後麵的擠壓過程進行化學裂解,使分子量分布範圍變窄。這一過程稱為控製流變學(CR)過程。 yujuyixixiangbijiao,dengguijubingxigengyishouguanghereeryanghuajiangjie。zaitongchangdejiagonghezuizhongshiyongtiaojianxia,jubingxiyaojingshouwuguideduanlianzuoyong,daozhifenziliangjiangdiheliusushenggao。
所(suo)有(you)的(de)商(shang)品(pin)級(ji)聚(ju)丙(bing)烯(xi)都(dou)含(han)有(you)穩(wen)定(ding)劑(ji),以(yi)便(bian)在(zai)加(jia)工(gong)時(shi)保(bao)護(hu)材(cai)料(liao),提(ti)供(gong)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi)的(de)最(zui)終(zhong)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)。對(dui)於(yu)特(te)別(bie)的(de)用(yong)途(tu),除(chu)了(le)加(jia)抗(kang)氧(yang)劑(ji)和(he)紫(zi)外(wai)線(xian)抑(yi)製(zhi)劑(ji)外(wai),還(hai)須(xu)加(jia)其(qi)它(ta)添(tian)加(jia)劑(ji)。例(li)如(ru):在zai薄bo膜mo配pei方fang中zhong加jia入ru潤run滑hua劑ji和he防fang粘zhan劑ji,以yi減jian少shao摩mo擦ca係xi數shu並bing防fang止zhi薄bo膜mo自zi身shen粘zhan連lian。在zai包bao裝zhuang材cai料liao中zhong添tian加jia抗kang靜jing電dian以yi消xiao除chu靜jing電dian荷he。為wei了le提ti高gao透tou明ming度du或huo縮suo短duan模mo型xing周zhou期qi,則ze需xu用yong成cheng核he劑ji。
均聚物樹脂通常接流速和最終用途分類。流速取決於平均分子量和分子量分布兩者。
某些特殊用途要求流速高達400分克/分鍾,而普通商品均聚物的流速則在0.5―50分克/分鍾的範圍以內。流速通常是確定加工特性最主要的因素。
加工和應用 聚丙烯極好的流動性能和寬範圍的流速,以及其它獨特的聚合物特性相結合,使它具有優異的加工性能。較低的流速能滿足擠壓帶、帶(dai)狀(zhuang)長(chang)絲(si)和(he)單(dan)絲(si)等(deng)的(de)加(jia)工(gong)要(yao)求(qiu),還(hai)能(neng)使(shi)成(cheng)品(pin)有(you)抗(kang)張(zhang)強(qiang)度(du)和(he)低(di)延(yan)伸(shen)性(xing),同(tong)時(shi)保(bao)持(chi)足(zu)夠(gou)的(de)橫(heng)向(xiang)完(wan)整(zheng)性(xing),使(shi)卷(juan)絲(si)機(ji)導(dao)向(xiang)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)的(de)劈(pi)裂(lie)和(he)粉(fen)塵(chen)飛(fei)揚(yang)的(de)情(qing)況(kuang)達(da)到(dao)最(zui)低(di)程(cheng)度(du)。為(wei)了(le)抵(di)消(xiao)它(ta)們(men)特(te)有(you)的(de)低(di)橫(heng)向(xiang)強(qiang)度(du)和(he)斷(duan)裂(lie)傾(qing)向(xiang)(原纖化),定向程度更高的薄膜到纖維產品, 表1等規聚丙烯均聚物的典型性能 性能 數值 密度(D-792)a 0.90~0.91 彎曲模量,MPa (D-790) 1241~1516 熔化溫度,°F 320~340 帶切口的懸臂梁式衝擊強度,英尺[$#8226]磅/英寸(D-256) 0.5―1.0 注a:ASTM測試方法 數據來源:伊士曼化學公司
如:粗纖度紡織品、細繩和繩子,通常要求流速在7~20的範圍內。含有發泡劑的裝飾帶條產品是由流速接近於10dejubingxijiyaerchengde,zheyangcainengshirongtiqiangduhedingxiangnenglidadaoshidangdejunheng。zhezhongjuhewujingzhongdengchengdudedingxiang,nengchanshengguanghuadeleisiduanyuyiyangdebiaomianxiaoguo,chanpinyouzugoudehengxiangqiangdu。 |