什么是聚丙烯?
日本名字:ポリプロピレン
分子式:[C3H6]n
CAS登录号:9003-07-0
缩写:PP,
一种热塑性树脂,由丙烯聚合而成。有三种构型:全同立构、无规和间同立构,全同立构是工业产品的主要成分。聚丙烯还包括丙烯和少量乙烯的共聚物。通常为半透明无色固体,无味无毒。由于结构规整,结晶度高,熔点高达167℃,耐热,产品可蒸汽灭菌。密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料。耐腐蚀,抗拉强度30MPa,强度,刚性和透明性都优于聚乙烯。缺点是低温抗冲击性差,易老化,但可以分别通过改性和添加抗氧剂来克服。
特点:
无毒、无味、低密度,强度、刚性、硬度、耐热性优于低压聚乙烯,可在100度左右使用。电气性能好,高频绝缘,不受湿度影响,但易碎,不耐磨,低温易老化。适用于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸碱有机溶剂对其影响不大,可用于餐具。
生产方法:
①泥浆法。在稀释剂(如己烷)中聚合是最早的工业化方法,也是迄今为止产量最大的方法。②液相本体法。聚合反应在液态丙烯中于70℃和3MPa下进行。③气相法。聚合是在丙烯是气态的条件下进行的。后两种方法不使用稀释剂,流程短,能耗低。液相本体法现在已经显示出后来居上的优势。
成型特征:
1.结晶物质,吸湿性低,与铁水长时间接触,容易熔融断裂,容易分解。
2.流动性好,但收缩幅度和收缩值大,容易出现缩孔、凹痕和变形。
3.冷却速度快。浇注系统和冷却系统散热要慢,成型温度要控制。低温高压下物料温度容易定向。模具温度低于50度,塑件不光滑,容易产生熔接不良和流痕,90度以上容易翘曲变形。
4.塑料壁厚要均匀,避免缺胶和尖角,防止应力集中。
聚丙烯成型工艺:
注塑模具工艺条件:
干燥处理:如果储存得当,不需要干燥处理。
熔化温度:220~275C,注意不要超过275C。
模具温度:40~80C,推荐50C。结晶度主要由模具温度决定。注射压力:高达1800巴。
注射速度:一般高速注射成型可以将内部压力降到最低。如果产品表面有缺陷,应采用较高温度的低速注塑。
流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4 ~ 7毫米..建议使用圆形注射口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围从1到1.5毫米,但是也可以使用小到0.7毫米的浇口。对于边浇口,最小浇口深度应为壁厚的一半;最小浇口宽度至少应为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
PP是一种半结晶材料。它比PE更硬,熔点更高。很多商用PP材料都是乙烯含量为1~4%的无规* * *聚合物或者乙烯含量更高的钳型* * *聚合物,因为均聚物PP在温度高于0C时非常脆。聚合物基PP材料具有较低的热变形温度(100℃)、低透明性、低光泽和低刚性,但具有较强的冲击强度。聚丙烯的强度随着乙烯含量的增加而增加。PP的维卡软化温度为150°c。由于其高结晶度,这种材料具有良好的表面硬度和耐刮擦性。PP不存在环境应力开裂问题,通常通过添加玻璃纤维、金属添加剂或热塑性橡胶对PP进行改性。PP的MFR范围为1~40。MFR低的PP抗冲击性能较好,但拉伸强度较低。对于相同MFR的材料,聚合物型的强度高于均聚物型。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩的方向均匀性比PE-HD等材料好得多。添加30%的玻璃添加剂可将收缩率降至0.7%。无论是均聚物还是* *聚合物PP材料,都具有优异的耐吸湿性、耐酸碱腐蚀性和耐溶解性。但对芳香烃(如苯)溶剂和氯代烃(四氯化碳)溶剂无抗性。PP在高温下的抗氧化性不如PE。[/font]
使用
工程用聚丙烯纤维
分为聚丙烯单丝纤维和聚丙烯网状纤维。
聚丙烯网状纤维是由改性聚丙烯经挤出、拉伸、成网、表面改性、短切等工艺制成的高强度束单丝或网状有机纤维。它具有固有的强耐酸性、强耐碱性、弱导热性和极其稳定的化学性质。加入混凝土或砂浆,可有效控制混凝土(砂浆)因固塑收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝,防止和抑制裂缝的形成和发展,大幅度提高混凝土的抗裂抗渗、抗冲击和抗震性能,可广泛应用于地下工程防水、屋面、墙体、地面、水池、地下室等。工业和民用建筑项目,以及道路和桥梁项目。是砂浆/混凝土工程抗裂、防渗、耐磨、保温的理想新材料。
双轴取向聚丙烯薄膜
包装材料在塑料制品中占有极其重要的地位。据统计,全世界用于包装领域的塑料约占塑料总消费量的35%。中国包装塑料发展迅速,产量从1980年的19000吨迅速增长到2003年的465万吨。预计2005年将超过550万吨,2065年超过700万吨,2065年超过900万吨,约占全国包装总产量的65438+。
从产品来看,包装用薄膜占包装用塑料总量的50%以上。中国双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是聚丙烯树脂消费量最大的领域之一。2003年BOPP生产企业86家(123条生产线),总产能约1.4万t/a,2004年达到200万t/a(138条生产线),产量将超过65438。近年来,国内企业注重提高产品竞争力,陆续引进了一批先进的BOPP生产设备。生产的薄膜宽度可达8.3m,线速度可达400~500m/min。比如浙江大东南集团从布鲁克纳引进了一条6万t/a的生产线。国丰集团投资2亿元引进3.5万t/a生产线(BOPP设备,宽度亚洲1,世界10m);常州武进金石集团引进德国2万t/a五层* * *挤塑高强超薄BOPP生产线;福建现代集团引进2.5万t/a生产线;宝硕集团拟引进65438+万t/a生产线。按照目前中国BOPP薄膜的产能,每年对PP树脂的需求近200万吨。因此,应重视开发线速度高、延展性好、透明性好的BOPP薄膜专用料,包括乙烯和丙烯的匹配聚合物,以适应新引进的BOPP薄膜设备。
汽车用改性聚丙烯
2003年,中国汽车产量440多万辆,居世界第四位,同比增长36.6%。据美国ESM WerWide报告:“2008年中国汽车产量将超过600万辆,2015年将超过日本,跃居世界第二”。
汽车工业的发展离不开汽车塑化的过程。目前我国工程塑料自给率不到16%。据中国工程塑料协会预测,2005年中国工程塑料需求增长率为15%,2010%,需求将从2000年的44万t增长到2010年的1.4万t。中国汽车制造业对工程塑料的需求增长迅速。到2010年,总消耗量将达到94万t(占汽车重量的5%~10%)。
PP在汽车工业中具有很强的竞争力,但由于其模量和耐热性低,冲击强度差,不能直接用作汽车零部件。改性PP产品全部用于汽车,耐热性可从80℃提高到145℃~150℃,耐高温750~1000h不老化不开裂。据报道,日本丰田公司推出的新一代高取向、高结晶聚丙烯HEHCPP产品可用作汽车仪表板和保险杠,比TPO同类产品成本降低30%。改性聚丙烯作为汽车零部件具有非常广阔的发展前景。
家用电器用聚丙烯
近年来,我国家电行业发展迅速,品种多,产量大。2003年,我国冰箱、空调、洗衣机和微波炉的产量分别为1850万台、4200万台、170万台和3500万台。根据《2004-2006年中国城市家庭影院市场研究咨询报告》,预计未来三年中国家庭影院系统的市场规模将达到690万。此外,各种小家电也有巨大的潜在市场,这对于改性PP来说是一个绝佳的商机,目前国内一些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用料,如PP 1947系列、K7726系列等,受到了洗衣机厂商的欢迎。因此,今后几年应努力开发PP家电专用料,以满足市场不断变化的需求。
管道用聚丙烯。
2003年,我国塑料管材总产量超过654.38+80万t,同比增长23%。早期PP管主要用作农业水管,但由于早期产品的性能存在一些问题(抗冲击强度差,耐老化),市场未能打开。随着上海塑料建材厂首次引进国外先进技术,用进口PP-R材料生产的输送冷热水的管材得到了市场的认可。目前很多厂家都建了PP-R管生产线,投产初期价格一直在2 ~ 3万元/t,但PP-R管在塑料管市场的份额仍然很低。反映国产PP-R材料与进口材料还有一定差距,质量有待提高。据悉,韩国已开发出耐高压给水管用无规聚丙烯PP-R 112新品牌。该品牌生产的管材在20℃和11.2MPa的超高压下可使用50年。
塑料管是我国化学建材推广应用的重点产品之一。2001年,建设部下发了《关于加强聚丙烯(PP-R、PP-B)管材生产管理和推广应用的通知》,要求有关部门做好管材的原材料、加工、质量乃至使用安装工作,严格控制PP管材质量,以
高透明聚丙烯
随着人们生活水平的不断提高,必然会带来文化、娱乐、饮食、医疗、材料、房间装修等各方面的不同要求和提高。市面上很多物品越来越多地使用透明材料。因此,开发透明PP专用料,特别是透明度高、流动性好、成型快的PP专用料,设计加工出人们喜欢的PP产品,是一个很好的发展趋势。透明PP比普通PP、PVC、PET、PS更有特点、优势和发展前景。
近年来,国外透明PP市场增长迅速。比如韩国LG向市场推出透明PP作为PET的替代品。德国有些公司用透明PP代替PVC;美国透明PP产品增长率比普通PP产品高7% ~ 9%;近年来,日本每年PP成核透明剂的消费量约为2000t,如果添加量为0.25%,日本透明PP料的年产量可达80万t以上,据日本理化株式会社统计,日本透明PP专用料在微波炉和家具中的消费量最大。预计2005年国外市场对透明PP专用料的需求约为500万~ 550万t,目前国内透明PP专用料与国外差距较大,透明PP树脂及其制品的生产和应用仍需加强。
聚乙烯、PVC、聚苯乙烯、聚丙烯有什么区别?
未着色时,呈乳白色,半透明蜡状;用手触摸产品感觉油腻、柔软、有韧性;略微可扩展。通常,低密度聚乙烯是柔软和透明的;高密度聚乙烯很硬。
常见产品:手袋、水管、油桶、饮料瓶(钙奶瓶)、日用品等。
聚丙烯PP
未着色时,呈白色、半透明、蜡状;比聚乙烯轻。透明性也比聚乙烯好,刚性也比聚乙烯大。
常见产品:锅、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。
聚苯乙烯PS
无色时透明。产品落地或敲击时,有金属般清脆的声音,光泽和透明度好,类似玻璃,易碎易断,可用指甲在产品表面划出痕迹。改性聚苯乙烯是不透明的。
常见产品:文具、杯子、食物容器、家电外壳、电器配件等。
聚氯乙烯
自然色偏黄,半透明,有光泽。透明性比聚乙烯和聚苯乙烯好,但比聚苯乙烯差。随着添加剂用量的不同,可分为软聚氯乙烯和硬聚氯乙烯。软装产品柔软有韧性,摸起来有粘性。硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,但低于聚丙烯,在弯曲点会出现泛白。
常见产品:板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线护套、文具等。
聚对苯二甲酸乙二醇酯PET
透明度好,比聚苯乙烯和PVC更好的强度和韧性,不易断裂。
常见产品:经常是瓶类产品如可乐、矿泉水瓶等。
物理和电气特性
项目
测试项目单元
单位规格
技术要求测试方法
检测方法
熔融指数
熔体流动速率g/10分钟2.5 ASTM
D1238
密度
密度g/cm3 0.91 ASTM
D1505
抗张强度
拉伸强度MPa 21 ASTM
D638
扯断伸长率
断裂伸长率% 600 ASTM
D638
低温脆性温度
低温脆性温度℃-35 ASTM
D746
20℃体积电阻率
20℃时的体积电阻率ω?m 1.6×1014 ASTM
D257
20℃介电强度,50Hz
绝缘强度,50Hz MV/m 35 ASTM
D149
20℃介电常数
介电常数- 2.22 ASTM
D150
介电损耗因数
电介质损耗因数- 0.0003 ASTM
D150
空气老化条件
热空气老化条件
时效后135℃×168h抗拉强度变化
拉伸强度变化率% ≤ 25 ASTM
D3045
老化后伸长率变化
断裂伸长率变化率% ≤ 25
[编辑此段]中国聚丙烯工业
中国的聚丙烯工业生产始于20世纪70年代。经过30多年的发展,基本形成了溶剂法、液体本体-气相法、间歇液体本体法、气相法等生产工艺的生产格局,生产规模大、中、小。目前,我国大型聚丙烯生产装置以引进技术为主,中、小型聚丙烯生产装置以国产技术为主。
未来几年中国聚丙烯产量将大幅增长,但仍供不应求,中国已成为世界上最大的聚丙烯净进口国。但由于国内产量快速增长,对进口的依赖度总体呈下降趋势。未来几年,中国聚丙烯表观消费量仍将保持高速增长,进口量将增加,因此中国聚丙烯行业前景广阔。