高分子材料學(xué)習(xí)培訓(xùn)課件-聚丙烯

1、 聚丙烯（Polypropylene，PP）學(xué)習(xí)目的 理解聚丙烯的工業(yè)制備，熟練掌握聚丙烯的結(jié)構(gòu)與性能，掌握聚丙烯的成型加工與應(yīng)用，了解聚丙烯的改性及選用。 聚丙烯（Polypropylene，PP）制備方法2.1結(jié)構(gòu)與性能2.2PP的成型加工2.3PP的選用2.4 聚丙烯初認(rèn)識(shí)2.1 制備方法 1957年意大利工業(yè)化 2.1.1 單體制備 丙烯應(yīng)清除水分、丙炔等雜質(zhì)，要求丙炔含量0.0001%，水含量0.00015% 2.1.2 聚合（一）反應(yīng)原理 陰離子型定向配位聚合（齊納催化劑：TiCl3 + Al(C2H5 )3或AlCl(C2H5)2)（二）實(shí)施方法 1漿液法（淤漿法） （催化劑：石

2、腦油=10：90） （8085%） 2液態(tài)本體聚合3氣相聚合 2.2.1 PP結(jié)構(gòu)1PP化學(xué)結(jié)構(gòu) PP為線型碳?xì)渚酆衔?、非極性聚合物。 側(cè)甲基的存在使PP主鏈略顯僵硬，分子的對(duì)稱性降低。前者使其Tg和Tm升高，后者使其下降，但由于使用齊格勒-納塔催化劑可制得高度規(guī)整性的PP，因而二者的凈效應(yīng)使PP的Tg和Tm升高。 2.2 結(jié)構(gòu)與性能 按大分子鏈上甲基的空間排列方式不同，PP可分為等規(guī)、間規(guī)和無規(guī)三種。由于側(cè)甲基的位阻效應(yīng)，PP呈三個(gè)單體結(jié)構(gòu)單元為一周期的螺旋形結(jié)構(gòu)。圖 PP的立體構(gòu)型 （a）等規(guī)PP；（b）間規(guī)PP 2PP的結(jié)晶性 結(jié)晶能力強(qiáng)，通常PP的結(jié)晶度為70%。PP的TgPE，但在塑

3、料材料中偏低。優(yōu)異的抗彎曲疲勞性，其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。 剛度、硬度PE，韌性不夠好，溫度較低時(shí)脆性明顯。2熱性能 耐熱性PE，Tm為164170，長期使用溫度為100120。PP是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能經(jīng)受135高溫消毒的品種。PP低溫脆性較PE大（在Tg=-10下易脆裂）3電性能 非極性聚合物，電性能與PE相似，是優(yōu)異的介電和電絕緣材料。4化學(xué)性能（1）熱氧老化 PP分子鏈上交替出現(xiàn)叔碳原子，因而比PE更易發(fā)生熱氧老化。 不同金屬離子對(duì)PP氧化的催化作用不同，強(qiáng)弱順序如下： Cu2+Mn2+Mn3+Fe2+Ni2+Co2+（2）光穩(wěn)定性 PP光穩(wěn)定性較差，戶外使用

4、需加穩(wěn)定化助劑。為提高PP和PE的光穩(wěn)定性和抗熱氧老化能力，最常用的方法是添加抗氧劑和光穩(wěn)定劑。銅害作用 （3）耐化學(xué)藥品性 化學(xué)穩(wěn)定性較優(yōu)，但PP中有叔碳原子，更容易被氧化性化學(xué)藥品侵蝕。對(duì)發(fā)煙硫酸、濃硝酸和次磺酸在室溫下不穩(wěn)定，對(duì)次氯酸鹽、過氧化氫、鉻酸等濃度較小、溫度較低時(shí)才穩(wěn)定。但芳烴和氯代烴在80以上使它溶解，酯類和醚類對(duì)它侵蝕。溶解、溶脹性與PE相似。 （4）燃燒性能 PP極易燃燒，有限氧指數(shù)為17.4。 （5）衛(wèi)生性 屬安全的樹脂品種，加入助劑影響衛(wèi)生性。 2.3.1 加工性能（1）PP熔體的流動(dòng)性好，成型加工性能良好（2）吸濕性小，成型前不需對(duì)粒料進(jìn)行干燥（3）無需太高的成型壓

5、力，易成型出薄壁長流程制品（4）熔體具有較明顯的非牛頓性，粘度對(duì)剪切速率和溫度都較敏感（5）具有結(jié)晶性，收縮率較大，有明顯的后收縮性，工藝參數(shù)對(duì)制品結(jié)晶度影響較大，進(jìn)而影響制品性能 2.3 PP的成型加工 （6）熔體彈性大，冷卻凝固速度快，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 （7）受熱時(shí)易氧化降解，應(yīng)盡量減小受熱時(shí)間，并盡量避免受熱時(shí)與氧接觸 （8）制品的印刷性能差，進(jìn)行印刷等表面裝飾時(shí)可采取電暈處理等方法 （9）適用于多種成型方法 2.3.2 加工工藝 動(dòng)畫1 動(dòng)畫2 注塑、擠出、吹塑、旋塑、熱成型、發(fā)泡、噴涂等。1PP均聚物 只添加少量抗氧劑，組成單純，適用于各種成型加工方法，用途廣泛。2PP共聚物（1）PP無規(guī)共聚物（PPR） 最常用的共聚單體為乙烯，含量1%7%，與PP均聚物相比，具有較好的透明性、耐沖擊性、低溫韌性，熔融溫度降低更便于熱封合。但剛性、硬度降低。用于韌性要求較高的薄膜、管材、中空制品和注塑制品中。 2.4 PP的選用（2）抗沖擊PP共聚物 共聚單體乙烯含量可達(dá)20%，聚合工藝較復(fù)雜。其中，PP嵌段共聚物（PPB），產(chǎn)物中含有橡膠相是其具有較高抗沖擊能力的原因。抗沖擊PP共聚物