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聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotactic polypropylene)、無規(guī)聚丙烯(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三種。
甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙烯,若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱無規(guī)聚丙烯,當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹脂中,等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為5%,其余為無規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無色固體,無臭無毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化,故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點。密度小,是zui輕的通用塑料。缺點是耐低溫沖擊性差,較易老化,但可分別通過改性予以克服。
共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度(100℃)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有更強的抗沖擊強度,PP的沖擊強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。
PP的熔體質(zhì)量流動速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料,共聚型的抗沖強度比均聚型的要高。由于結(jié)晶,PP的收縮率相當(dāng)高,一般為1.6~2.0%。
無毒、無味,密度小,強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響,但低溫時變脆,不耐磨、易老化。適于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機溶劑對它幾乎不起作用,可用于食具。
聚丙烯具有許多優(yōu)良特性:
1、相對密度小,僅為0.8-0.1,是塑料中zui輕的品種之一。
2、良好的力學(xué)性能,除耐沖擊性外,其他力學(xué)性能均比聚乙烯好,成型加工性能好。
3、具有較高的耐熱性,連續(xù)使用溫度可達110-120℃。
4、化學(xué)性能好,幾乎不吸水,與絕大多數(shù)化學(xué)藥品不反應(yīng)。
5、質(zhì)地純凈,無毒性。
6、電絕緣性好。
7、聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。
它有很多優(yōu)點但也有缺點:
1、制品耐寒性差,低溫沖擊強度低。
2、制品在使用中易受光、熱和氧的作用而老化。
3、著色性不好。
4、易燃燒。
5、韌性不好,靜電度高,染色性、印刷性和黏合性差。
中國聚丙烯的工業(yè)生產(chǎn)始于20世紀70年代,經(jīng)過30多年的發(fā)展,已經(jīng)基本上形成了溶劑法、液相本體-氣相法、間歇式液相本體法、氣相法等多種生產(chǎn)工藝并舉,大中小型生產(chǎn)規(guī)模共存的生產(chǎn)格局。中國的大型聚丙烯生產(chǎn)裝置以引進技術(shù)為主,中型和小型聚丙烯生產(chǎn)裝置以國產(chǎn)化技術(shù)為主。
中國聚丙烯在將來的幾年里產(chǎn)量會有較大的增長,但生產(chǎn)仍然供不足需,中國已經(jīng)成為zui大的聚丙烯凈進口國。但由于國內(nèi)產(chǎn)量很快增長,進口依存度總體上呈下降趨勢。中國聚丙烯未來幾年內(nèi),表觀消費量依然會保持較高增速,進口量將會增大,聚丙烯產(chǎn)業(yè)在中國的前景廣闊。