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聚丙烯 | |
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參數(shù) | 數(shù)值 |
高分子聚合物 | 聚丙烯是由丙烯單體聚合而成的一種高分子聚合物,英文名稱是polypropylene,簡寫為PP。聚丙烯的生產(chǎn)工藝按聚合類型可分為溶液法、淤漿法、本體法、氣相法和本體法-氣相法組合工藝五大類。聚丙烯最早于1957年由意大利Montecatinl公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),目前已成為發(fā)展速度最快的塑料品種,其產(chǎn)量僅次于聚乙烯和聚氯乙烯,居第三位。 按結(jié)構(gòu)不同,聚丙烯主要可分為等規(guī)、間規(guī)及無規(guī)三類。目前應(yīng)用最多的主要為等規(guī)聚丙烯,用量可占90%以上。無規(guī)聚丙烯可用于助劑、黏合劑、改性材料等,作為改性母料的載體,具有黏度大、流動性好、包覆效果優(yōu)異等特點,由于產(chǎn)量、價格、使 用條件等原因,目前,以無規(guī)聚丙烯作為改性母料載體使用的廠家已很少。間規(guī)聚丙烯為低結(jié)晶聚合物,由茂金屬催化劑聚合,最早開發(fā)于1988年,屬于高彈性熱塑材料。間規(guī)聚丙烯具有透明、韌性和柔性好等優(yōu)點,但剛性和硬度只為等規(guī)聚丙烯的一半。間規(guī)聚丙烯可像乙丙橡膠那樣硫化,得到的彈性體的力學(xué)性能超過普通橡膠。因價格高,目前間規(guī)聚丙烯的應(yīng)用面不廣,但很有發(fā)展前途,是聚丙烯樹脂的新增長點,也是改性材料的新型合成樹脂。 本信息由Chemicalbook彤彤編輯。 |
理化性質(zhì) | 由于聚合物主鏈上含有不對稱碳原子,從整條鏈看,甲基在空間有3種不同的排列方式(等規(guī)、間規(guī)、無規(guī))。為了直觀,假設(shè)將主鏈“拉直”(實際上主鏈?zhǔn)遣荒芡耆钡?,只能呈螺旋?,鍵角保持109°28′,并使主鏈上的碳原子同在一個平面上。此時,甲基全部分布在主鏈平面一側(cè)的是等規(guī)聚丙烯;甲基有規(guī)則地交替出現(xiàn)在平面兩側(cè)的是間規(guī)聚丙烯;甲基分布無規(guī)則的是無規(guī)聚丙烯。目前產(chǎn)品有等規(guī)物、間規(guī)物及無規(guī)物3種類型,其中等規(guī)物產(chǎn)量最大,約占95%。聚丙烯通常為半透明固體,無臭,無味,無毒,相對密度為0.90~0.91,是通用塑料中最輕的一種。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整,因而熔點高達(dá)167℃,耐熱,連續(xù)使用溫度可達(dá)110~120℃,在外力作用下,150℃不變形;耐腐蝕,電絕緣性能好。透明性、剛性和強度均比聚乙烯好。但耐老化、耐低溫沖擊性能差。 圖1為聚丙烯分子結(jié)構(gòu)式。 |
聚丙烯的性能 | ①力學(xué)性能 聚丙烯與聚乙烯相比,在強度、剛度和硬度等力學(xué)性能方面都比較高,光澤性也好,但在塑料材料中仍屬于偏低的。如果需要高強度的場合,可通過選用高結(jié)晶聚丙烯或填充、增強聚丙烯等方式實現(xiàn)。聚丙烯的沖擊強度與相對分子質(zhì)量、結(jié) 晶度、結(jié)晶尺寸等因素有關(guān),對溫度的依賴性很大,低溫條件下聚丙烯的沖擊強度較低。聚丙烯還具有優(yōu)良的抗彎曲、抗疲勞性,其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。 ②電性能 聚丙烯為一種非極性的聚合物,具有優(yōu)異的電絕緣性能。其電性能基本 不受環(huán)境濕度及電場頻率改變的影響,是優(yōu)異的介電材料和電絕緣材料,并可作為高頻絕緣材料使用。聚丙烯的耐電弧性很好,在130~180s之間,在塑料材料中屬于較高水 平。受聚丙烯低溫脆性的影響,其在絕緣領(lǐng)域的應(yīng)用環(huán)境條件遠(yuǎn)不如聚乙烯和聚氯乙烯,主要用于通信電纜的絕緣和電器外殼。 ③熱性能 聚丙烯具有良好的耐熱性,可在100℃以上使用,輕載下可達(dá)120℃,無 載條件下最高連續(xù)使用溫度可達(dá)120℃,短期使用溫度150℃。聚丙烯的耐沸水、耐蒸汽 性良好,特別適于制備醫(yī)用高壓消毒制品。聚丙烯的熱導(dǎo)率約為0.15~0.24W/(m·K), 小于聚乙烯熱導(dǎo)率,是很好的絕熱保溫材料。 ④耐化學(xué)藥品性 聚丙烯是非極性結(jié)晶性的烷烴類聚合物,具有良好的耐化學(xué)腐蝕性。在室溫下不溶于任何溶劑,但可在某些溶劑中發(fā)生溶脹。聚丙烯可耐除強氧化劑、濃硫酸以及濃硝酸等以外的酸、堿、鹽及大多數(shù)有機溶劑(如醇、酚、醛、酮及大多數(shù)羧酸等)的腐蝕。同時,聚丙烯還具有很好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性,但芳香烴、氯代烴會使其溶脹,高溫時更顯著。聚丙烯在高溫下還可溶于四氯化萘、十氫化萘以及 1,2,4-三氯代苯等。 ⑤環(huán)境性能 聚丙烯的耐候性差,叔碳原子上的氫易被氧化,對紫外線很敏感,在氧化和紫外線作用下易降解。未加穩(wěn)定劑的聚丙烯,在室內(nèi)放置4個月性能就急劇變壞,經(jīng)150℃、0.5~3.0h高溫老化或在大氣中12天暴曬就發(fā)脆。因此聚丙烯樹脂中必須加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑。在有銅存在時,聚丙烯的氧化降解速度會成百倍加快,此時需要加入銅類抑制劑,如亞水楊基乙二胺、苯甲酰肼或苯并三唑等。 圖2為聚丙烯的主要性能指標(biāo)。 |
工業(yè)生產(chǎn)???法 | 聚丙烯的工業(yè)生產(chǎn)方法有溶劑法(又稱泥漿法)、本體法和氣相法。我國以溶劑法為主,該法是將純度為99%以上的丙烯(有時根據(jù)需要加入其他共聚體)在烷烴類溶劑(如汽油、己烷、庚烷等)中,以三氯化鈦為催化劑,一氯二乙基鋁為活化劑,氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑,于50℃,1MPa下連續(xù)聚合。將所得的溶劑一聚丙烯漿狀懸浮液連續(xù)送入閃蒸裝置,從頂部分出未反應(yīng)的丙烯和部分溶劑后,用甲醇在80~85℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)以破壞殘存的催化劑。再經(jīng)中和、洗滌、分離、干燥、擠出造粒,即得乳白色半透明的顆粒狀產(chǎn)品。 本體法不需要其他溶劑,在70℃,3MPa的條件下以液體丙烯進(jìn)行聚合,丙烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%。 氣相法則是將丙烯以氣體狀態(tài)送入反應(yīng)器,在齊格勒—納塔催化劑催化下制得聚丙烯。這兩種方法由于工藝流程短、能耗低而得到迅速發(fā)展。 |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 聚丙烯的加工性能優(yōu)良,可以采用多種加工方法生產(chǎn)出不同的制品用于各種用途。聚丙烯的注塑制品用量很大,一般的日用品以普通聚丙烯為主。在汽車、家電、工業(yè)零部件等方面,聚丙烯或改性聚丙烯用量較多,如汽車保險杠、輪殼罩用增韌聚丙烯,而儀表盤、方向盤、風(fēng)扇葉、手柄等用增強聚丙烯。 聚丙烯的擠出成型制品也很多,其中用量最大的是纖維和絲類,這主要是由于聚丙烯具有良好的力學(xué)性能、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性以及價格低廉。聚丙烯的絲及纖維制品主要包括單絲、扁絲和纖維等。單絲的密度小、韌性好、耐磨性好,適于生產(chǎn)繩索和漁網(wǎng)等。扁絲拉伸強度高,適于生產(chǎn)編織袋,可用于包裝化肥、水泥、糧食及化工原料 等,還可用于生產(chǎn)編織布,制作宣傳品及防雨布。纖維可廣泛用于生產(chǎn)地毯、毛毯、衣料、人造草坪、濾布、無紡布及窗簾等。聚丙烯的擠出制品還可用來生產(chǎn)薄膜。經(jīng)過雙向拉伸的薄膜可改善聚丙烯的強度及透明性,可用作打字機帶、香煙包裝膜、食品袋等。另外,聚丙烯擠出制品還可用于管材、片材、窄帶、撕裂膜、打包帶等。 聚丙烯的中空制品具有很好的透明性、力學(xué)性能及濕氣阻隔性,可用作洗滌劑、化妝品、藥品、液體燃料及化學(xué)試劑等的包裝容器。 聚丙烯是生產(chǎn)改性母料的主要合成樹脂,最早北京塑料工業(yè)公司的技術(shù)人員利用燕 山石化生產(chǎn)等規(guī)聚丙烯的副產(chǎn)物——無規(guī)聚丙烯 (APP),加入重質(zhì)碳酸鈣及相關(guān)助劑, 生產(chǎn)成填充改性母料,用于聚丙烯類產(chǎn)品中,如扁絲、打包帶等,可改善產(chǎn)品印刷效 果,降低制品收縮率,提高經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是解決了石化廠的副產(chǎn)物處理途徑,為無規(guī)聚丙烯找到了應(yīng)用領(lǐng)域,有效地提高了產(chǎn)品應(yīng)用價值。 隨著合成樹脂的生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn),聚丙烯的等規(guī)度提高,而無規(guī)聚丙烯的產(chǎn)量和質(zhì)量也相應(yīng)下降,特別是填充改性母料的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)量發(fā)展很快,已很少有廠家采用無規(guī)聚丙烯作為母料的載體。目前,填充改性母料的載體樹脂以等規(guī)聚丙烯占主要份額,小本體法生產(chǎn)的粉狀聚丙烯又占據(jù)了載體樹脂的重要地位。 |
化學(xué)性質(zhì) | 白色粉末。 溶于二甲基甲酰胺或硫氰酸鹽等溶劑。 |
用途 | 用于注塑成型、擠出成型、制成各種制品及多種纖維、窄帶和薄膜等 |
用途 | 用于紡織、編織 |
用途 | 用于生產(chǎn)空調(diào)室外機罩殼、啤酒箱、高速公路遮光板等長期在戶外使用的塑料部件 |
用途 | 注塑成型 (Injection molding)吹塑成型(Blow-molding)薄膜(Film)纖維(Textile/Yarn) |
用途 | 用于聚丙烯纖維及塑料電器件的阻燃 |
用途 | 用于電冰箱、空調(diào)、電視、機械等工業(yè)部門制造各種零部件 |
用途 | 可用于給水、排水的冷、熱水管管材及管件的制造,具有強度高、耐蠕變性好、耐濕熱老化性能優(yōu)良等特點 |
用途 | 用作涂料、塑料加工助劑 |
用途 | 用于生產(chǎn)擠壓膜、復(fù)合膜塑料制品 |
用途 | 用于煙用過濾嘴絲束上油 |
用途 | 用于生產(chǎn)電器、電訊、燈飾、照明設(shè)備及電視機的阻燃零部件 |
用途 | 用于轎車的保險杠、儀表板、暖風(fēng)機殼、防擦條、蓄電池殼、門內(nèi)板等裝飾件 |
用途 | 用于電子、電器、儀表、家電、輕工、化工紡織、汽車機械等 |
用途 | 用于輕工部門生產(chǎn)增強聚丙烯制品 |
用途 | 用作進(jìn)一步加工聚丙烯粒料和制品的原料 |
用途 | 丙綸生產(chǎn)的專用油劑,對纖維有平滑、集束、抗靜電等作用,用于丙綸復(fù)絲、變形絲及異質(zhì)絲的生產(chǎn) |
用途 | 用于汽車內(nèi)外飾件、發(fā)動機風(fēng)扇、機械配件、紡織器材、電子電器零件等 |
用途 | 可用于棉紡、毛紡,制人造毛布、地毯、無紡布等 |
用途 | 用于制降落傘、漁網(wǎng)、濾布、繩索、工作服、衣料、絨毯、人造毛皮等 |
用途 | 主要用于各種長、短丙綸纖維的生產(chǎn) |
用途 | 用于生產(chǎn)聚丙烯編織袋、打包袋、注塑制品等 |
別名 | 聚丙烯;丙綸;丙綸FDY;聚丙烯阻燃母粒;聚丙烯(薄膜級);丙綸全拉伸絲;改性聚丙烯(汽車用);聚丙烯(阻燃) |
英文別名 | PPWax;PROPYLENERESIN;PROPYLENE,ISOTACTICRESIN;POLYPROPYLENE;POLYPROPYLENE,ATACTIC;POLYPROPYLENE,PSSNANOREINFORCED;POLYPROPYLENE,ISOTACTIC;Polypropylenemasterbatch,flameretarding |
聚丙烯 | |
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參數(shù) | 數(shù)值 |
熔點 | 189 °C(lit.) |
密度 | 0.9 g/mL at 25 °C(lit.) |
折射率 | n |
儲存條件 | ?20°C |
形態(tài) | particles (Spherical) |
Merck | 13,7663 |
NIST化學(xué)物質(zhì)信息 | Polypropylene, atactic(9003-07-0) |
EPA化學(xué)物質(zhì)信息 | 1-Propene, homopolymer(9003-07-0) |
聚丙烯 | |
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參數(shù) | 數(shù)值 |
WGK Germany | 3 |
RTECS號 | UD1842000 |
TSCA | Yes |
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù) | 9003-07-0(Hazardous Substances Data) |
二苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚(104376-75-2 ) | 透明質(zhì)酸殼聚糖 | 4-溴-2-甲氧基-6-甲基吡啶(1083169-00-9 ) | 4,5-二溴鄰苯二胺(49764-63-8 ) | 2-丙基-1-庚醇 (10042-59-8 ) | 1-BOC-3-甲磺酰基氧甲基哌啶(162166-99-6 ) | 2-氟苯丙酮(446-22-0 ) | (-)-兒茶素水合物(18829-70-4 ) | 1,2-癸二醇(1119-86-4 ) | ALPHA-(二正丁胺甲基)-2,7-二氯芴-4-甲醇(69759-61-1 ) |