通用塑料-高分子材料選論

通用塑料第一部分

1目錄塑料的特性及分類通用塑料（一）聚乙烯聚丙烯其他聚烯烴2009年部分塑料消費(fèi)情況21.塑料的特性易于加工、易于制造(易于成型)，即使制品的幾何形狀相當(dāng)復(fù)雜,只要能從模具中脫模,都比較容易制作。因而其效率遠(yuǎn)勝于金屬加工,特別是注塑成型制品,經(jīng)過(guò)一道工序,即可制造出很復(fù)雜的成品?？筛鶕?jù)需要隨意著色,或制成透明制品。利用塑料可制作五光十色、透明美麗的制品,尚可任意著色的特性,可提高其商品價(jià)值,并給人一種明快的感覺(jué)。玻璃透光率為80%，有機(jī)玻璃為92%，玻璃厚度達(dá)到20cm時(shí)即不透明，PMMA在厚達(dá)1m時(shí)仍清澈透明，其它如PC、PET、PS等透光率均達(dá)到80%以上；可制做輕質(zhì)高強(qiáng)度的產(chǎn)品。與金屬、陶瓷制品相比,質(zhì)量輕、機(jī)械性能好,比強(qiáng)度(強(qiáng)度與密度的比值)高,故可制做輕質(zhì)高強(qiáng)度制品.特別是填充玻璃纖維后,更可提高其強(qiáng)度。另外,由于塑料質(zhì)量輕,可節(jié)約能源,故其制品亦日趨輕量化。塑料比重介于0.83與2.2g/cm3之間，其中聚4-甲基戊烯（TPX)最輕，聚四氟乙烯（PTFE）最重，泡沫塑料則在0.01與0.5g/cm3之間，而鋼為7.8g/cm3，鋁為2.8g/cm3，銅為8.7g/cm3，玻璃為2.5g/cm3，粘土為1.7g/cm3；3不生銹、不易腐蝕。塑料一般耐各種化學(xué)藥品的腐蝕,不會(huì)像金屬那樣易生銹或受到腐蝕.使用時(shí)不必?fù)?dān)心酸、堿、鹽、油類、藥品、潮濕及霉菌等的侵蝕。不易傳熱、保溫性能好。由于塑料比熱大,熱導(dǎo)率小,不易傳熱,故其保溫及隔熱效果良好。既能制做導(dǎo)電部件,又能制作絕緣產(chǎn)品。塑料本身是很好的絕緣物質(zhì),目前可以說(shuō)沒(méi)有哪一種電氣制品不使用塑料的.但如果在塑料中填充金屬粉末或碎屑加以成型,也可制成導(dǎo)電良好的產(chǎn)品。減震及消音;經(jīng)濟(jì);4然而塑料同樣也具有比較明顯的缺點(diǎn)不耐熱，一般塑料使用溫度都不高，如PVC不超過(guò)80℃，PET≤120℃，PET≤130℃，PTFE≤250℃；耐久性差,易老化。無(wú)論是強(qiáng)度、表面光澤或透明度,都不耐久,受負(fù)荷有蠕變現(xiàn)象.另外,所有的塑料均怕紫外線及太陽(yáng)光照射,在光、氧、熱、水及大氣環(huán)境作用下會(huì)老化。易受損傷、也容易沾染灰塵及污物。塑料的表面硬度都比較低,容易受損傷;另外,由于是絕緣體,故帶有靜電,因此容易沾染灰塵。尺寸穩(wěn)定性差與金屬相比,塑料收縮率很高,故難于保證尺寸精度.在使用期間受潮、吸濕或溫度發(fā)生變化時(shí),尺寸易隨時(shí)間發(fā)生變化。不易分解，污染環(huán)境。52.塑料的分類目前，塑料已發(fā)展到300多種，最常用的塑料有十幾種。按塑料的應(yīng)用領(lǐng)域分類一般分為通用塑料和工程塑料：通用塑料只可作為一般非結(jié)構(gòu)性材料使用，其產(chǎn)量大、價(jià)格相對(duì)低廉、性能一般，多用于制做日用品。(如：PE、PP、PVC、PS、PMMA、EVA等)工程塑料是指具有較高力學(xué)性能及耐高溫、耐腐蝕,可以作為結(jié)構(gòu)性材料,具有優(yōu)異的綜合性能(包括：機(jī)械性能、電性能、耐熱性能、耐化學(xué)性能等)，可在較寬闊的溫度范圍內(nèi)和較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能良好地保持這種性能，并能在承受機(jī)械應(yīng)力和較為苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長(zhǎng)期使用.被公認(rèn)的七大工程塑料為：ABS、PC、POM、PA、PET、PBT、PPO等,工程塑料的產(chǎn)量相對(duì)較少,價(jià)格較貴.另外,還有功能塑料(如：LCP、人造器官等)、納米塑料、降解塑料等。6按塑料的結(jié)晶形態(tài)分類一般分為結(jié)晶性塑料和無(wú)定形塑料結(jié)晶性塑料是指在適當(dāng)?shù)臈l件下，分子能產(chǎn)生某種幾何結(jié)構(gòu)的塑料(如:PE、PP、PA、POM、PET、PBT等)，大多數(shù)的屬于部分結(jié)晶態(tài)。無(wú)定形塑料是指分子形狀和分子相互排列不呈晶體結(jié)構(gòu)而呈無(wú)序狀態(tài)的塑料(如:ABS、PC、PVC、PS、PMMA、EVA、AS等)非結(jié)晶性塑料在各個(gè)方向上表現(xiàn)的的力學(xué)特性是各向同性。7按其受熱時(shí)所呈現(xiàn)的基本行為分類一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料熱塑性塑料是指在特定的溫度范圍內(nèi),能反復(fù)加熱軟化和冷卻變硬的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用.熱固性塑料是指受熱后成為不熔的物質(zhì),再次受熱不再具有可塑性且不能再回收利用的塑料(如:酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚胺酯、發(fā)泡聚苯乙烯等)。按塑料的透光性分類一般分為透明塑料半透明塑料和不透明塑料。透光率在88％以上的塑料稱為透明塑料(如:PMMA、PS、PC、Z-聚酯等),常用的半透明塑料有:PP、PVC、PE、AS、PET、MBS、PSF等,不透明的塑料主要有POM、PA、ABS、HIPS、PPO等。8按塑料的硬度分類一般分為硬質(zhì)塑料、半硬質(zhì)塑料和軟質(zhì)塑料常見(jiàn)硬質(zhì)塑料有:ABS、POM、PS、PMMA、PC、PET、PBT、PPO等;半硬質(zhì)塑料有:PP、PE、PA、PVC等;軟質(zhì)塑料有:軟PVC、K膠(BS)、TPE、TPR、EVA、TPU等.按塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類聚烯烴類(如:LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE、UHMWPE、PP等)聚苯乙烯類(如:PS、AS、BS、ABS、MBS、HIPS等)聚酰胺類(如:PA66、PA66、PA610、PA1010等)聚醚類(如:PC、POM、PSF、PPO等)聚酯類(如:PBT、PET等)丙烯酸酯類(如:PMMA)93.通用塑料3.1聚乙烯部分聚乙烯的概述聚乙烯是指由乙烯單體自由基聚合而成的聚合物，它是一種質(zhì)量輕、無(wú)毒、具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、優(yōu)良的電絕緣性以及耐低溫性的熱塑性聚合物，而且易于加工成型，因此它被廣泛地應(yīng)用于電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)及農(nóng)業(yè)等方面，其產(chǎn)量自20世紀(jì)60年代中期以來(lái)一直高居首位，約占世界塑料總量的1/3。最早出現(xiàn)的是低密度聚乙烯(LDPE)，由高壓法合成。此后出現(xiàn)了低壓法合成的高密度聚乙烯(HDPE)，線型低密度聚乙烯(LLDPE)是乙烯與少量-烯烴配位聚合得到的共聚物。還有超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、交聯(lián)聚乙烯(CPE)等。(PE－polyethylene)1011123.2結(jié)構(gòu)與性能結(jié)構(gòu)單元：支化結(jié)構(gòu)：(a)HDPE分子鏈(b)LDPE分子鏈(c)LLDPE分子鏈13聚乙烯無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，外觀呈乳白色的蠟狀固體。其密度隨聚合方法不同而異，約在0.91~0.97g/cm3之間。聚乙烯塊狀料是半透明或不透明狀，薄膜是透明的，透明性隨結(jié)晶度的提高而下降。聚乙烯膜的透水率低但透氣性較大，比較適合用于防潮包裝。聚乙烯易燃，氧指僅為17.4，燃燒時(shí)低煙，有少量熔融物落滴，有石蠟氣味。（1）力學(xué)性能PE屬于典型的軟而韌的聚合物材料，拉伸強(qiáng)度比較低，表面硬度也不高，抗蠕變性差，抗沖擊性能比較好。受密度、結(jié)晶度和分子量的影響大。

14熱性能PE的耐熱性不高，其變形溫度在塑料材料中是很低的。LDPE的使用溫度在80℃左右，HDPE為120℃。聚乙烯的耐低溫性很好，脆化溫度可達(dá)-50℃，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，最低可達(dá)-140℃（圖一）。15PE的熱導(dǎo)率較高，不宜作為良好的絕熱材料使用（HDPE>LLDPE>LDPE)。另外，聚乙烯的線膨脹系數(shù)比較大，最高可達(dá)（20~30）x10-5K-1，其制品尺寸隨溫度改變變化較大，LDPE>LLDPE>HDPE.(圖二）16耐化學(xué)藥品性聚乙烯屬于烷烴類惰性聚合物，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。耐酸堿，但不耐強(qiáng)氧化劑，如發(fā)煙硫酸、濃硫酸和鉻酸等。其在60℃以下不溶于一般溶劑，但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長(zhǎng)期接觸會(huì)溶脹或龜裂。超過(guò)60℃后，可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、礦物油及石蠟中，溫度超過(guò)100℃后，可溶于四氫化萘以及十氫化萘。表面是惰性的低能表面，粘附性差。電性能PE無(wú)極性，吸濕性很低，因此電性能十分優(yōu)異，可用于高頻絕緣。但是，聚乙烯在氧化時(shí)會(huì)產(chǎn)生羰基，使其介電損耗會(huì)有所提高，如果作為電器材料使用時(shí)，在聚乙烯中必須加入抗氧劑。17環(huán)境性能PE分子鏈上會(huì)產(chǎn)生少量羰基，在日光照射時(shí)會(huì)吸收光波，使制品最終變脆。向聚乙烯中加入炭黑，再進(jìn)行高能射線照射，可以提高聚乙烯的力學(xué)性能，僅加入炭黑而不照射，只能使它變脆。PE在許多活性物質(zhì)作用下會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象，稱為環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂，是PE的特有現(xiàn)象。引起環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的活性物質(zhì)包括酯類、金屬皂類，硫化或磺化醇類、有機(jī)硅液體、潮濕土壤等環(huán)境。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是這些物質(zhì)在與聚乙烯接觸并向內(nèi)部擴(kuò)散時(shí)會(huì)降低聚乙烯的內(nèi)聚能。改善聚乙烯乃至聚烯烴塑料耐環(huán)境應(yīng)力的方法有降低材料的結(jié)晶度、提高相對(duì)分子質(zhì)量、降低相對(duì)分子質(zhì)量的分散性，使分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)。18聚乙烯19202122加工性能1.PE絕大多數(shù)成型都是在熔融狀態(tài)下進(jìn)行的，比如采用注射、擠出、吹塑、壓制等方法進(jìn)行成型加工。由于聚乙烯吸濕性很低，除了加有吸濕性添加劑外，在成型加工前，原料可以不必干燥。具體的加工方法要根據(jù)熔體流動(dòng)速率的大小選擇適當(dāng)?shù)某尚凸に嚒?.對(duì)于注射成型的聚乙烯制品就要求聚乙烯熔體流動(dòng)速率要高，相對(duì)分子質(zhì)量分布要窄，長(zhǎng)支鏈要相當(dāng)小，這樣才能提高聚乙烯制品的力學(xué)性能。而對(duì)于吹塑成型的聚乙烯制品，則要求熔體流動(dòng)速率要低，相對(duì)分子質(zhì)量分布要寬一些，以便有好的流動(dòng)性，這樣的制品表面就光滑。3.聚乙烯的結(jié)晶能力高，使制品在冷卻后的收縮率高。因此，為了保證聚乙烯制品的性能，就要選擇合適的操作條件。

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4.聚乙烯的熔體在空氣中容易被氧化，而且溫度越高氧化越嚴(yán)重，因此在加工中應(yīng)盡量避免熔體和氧直接接觸，以免降解。5.聚乙烯因?yàn)榇嬖诃h(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的現(xiàn)象，因此它在原料存放或成型加工時(shí)應(yīng)避免與脂肪烴、芳香烴、礦物油、醇類等化學(xué)藥品接觸。24其他種類的PE1.超高分子量PE(UHMWPE)分子量在100萬(wàn)~300萬(wàn)之間。線型分子結(jié)構(gòu)，具有極佳的耐磨性，突出的高模量、高韌性，優(yōu)良的自潤(rùn)滑性以及耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性,同時(shí)還具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和抗疲勞性，對(duì)噪聲阻尼性能良好，是制備齒輪、軸承等摩擦件的優(yōu)異摩擦材料，而且制造成本低廉，因此被視為一種良好的熱塑性工程塑料。采用低壓聚合方法制備。由于超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量極高，因此它的熔體粘度極大，不適宜注射成型，宜采用粉末壓制燒結(jié)?？梢詮V泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織工業(yè)、汽車制造業(yè)、煤礦、造紙、化工、食品工業(yè)等作不粘、耐磨、自潤(rùn)滑的部件。還可制成PE纖維，強(qiáng)度高，耐磨性、抗沖擊性、耐腐蝕性、耐光性好，可用作繩索、纜繩、漁網(wǎng)、防彈衣等。25UHMWPE262.低分子量PE(LMWPE)分子量在500~5000之間，外觀為白色或淡黃色的粉末或蠟狀物，又稱為聚乙烯蠟、合成蠟。相對(duì)分子質(zhì)量很低，因而力學(xué)性能很差，一般不能承受載荷，只適宜作為塑料材料加工時(shí)用的助劑。自1951年美國(guó)聯(lián)合化學(xué)公司工業(yè)化生產(chǎn)低相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯以來(lái)，發(fā)展至今，生產(chǎn)方法有乙烯聚合法、高分子量PE裂解法和生產(chǎn)高分子量PE時(shí)的副產(chǎn)物。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐濕性，熔體粘度低，電性能優(yōu)良，可作為良好的加工用助劑。低相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯還可用于蠟燭硬化劑、色母料分散劑、塑料潤(rùn)滑劑、油墨和涂料。近年來(lái)對(duì)其進(jìn)行共聚、氧化、接枝改性的研究增多，提高其溶解、乳化分散、潤(rùn)滑等性能。27LMWPE氧化聚乙烯別名：聚乙二醇，用作PVC潤(rùn)滑劑、色母粒添加劑、紡織柔軟劑、顏料分散劑等

28交聯(lián)PE(CPE)通過(guò)化學(xué)或輻射的方法在PE分子鏈間相互交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。CPE的物理和化學(xué)性能發(fā)生變化，力學(xué)性能和燃燒的滴落現(xiàn)象得到改善，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象減少，廣泛用于生產(chǎn)電線、電纜、熱水管材、熱收縮管和泡沫塑料等。可以通過(guò)高能輻射和化學(xué)交聯(lián)法進(jìn)行交聯(lián)?；瘜W(xué)交聯(lián)法包括過(guò)氧化物交聯(lián)和硅烷交聯(lián)法。29茂金屬PE(m-PE)由茂金屬催化劑與甲基鋁氧烷助催化劑組成的催化體系用于乙烯的聚合，所得的聚烯烴產(chǎn)物獲得許多傳統(tǒng)聚乙烯從未有過(guò)的獨(dú)特性能，如相對(duì)分子質(zhì)量高且分布窄、支鏈短而少、密度低、純度高、高拉伸強(qiáng)度、高透明度性、高沖擊性、耐刺穿性好、熱封溫度低等。用茂金屬聚乙烯制成的薄膜具有優(yōu)異的薄膜強(qiáng)度和熱封性。其中相對(duì)密度為0.880~0.895的茂金屬聚乙烯，具有超常規(guī)的透明性和柔軟性，集中了橡膠的柔性和塑料的加工性，可在醫(yī)用試管和電線、電纜中取代乙丙橡膠。30茂金屬聚乙烯的主要應(yīng)用為膜類產(chǎn)品，但由于其加工性能差，需要用LDPE共混加以改善。31茂金屬聚乙烯和LLDPE薄膜性能比較（圖三）32氯化PEHDPE或LDPE中仲碳原子上的H被Cl原子部分取代的無(wú)規(guī)聚合物。Cl原子含量為25%~40%時(shí)為軟質(zhì)材料，大于40%時(shí)為硬質(zhì)材料。常用的氯化聚乙烯含氯量為30%~40%。氯化PE具有優(yōu)異的沖擊性能、阻燃性能、耐熱性能，耐磨性好。加工方法有直接加工法和硫化加工法。主要作為聚氯乙烯的增韌劑。近年來(lái)，采用含氯量為10%左右的氯化聚乙烯制備的阻燃薄膜，其撕裂性能也特別優(yōu)良。高氯化聚乙烯鐵紅防銹漆33氯磺化PE(CSM)在SO2存在的條件下對(duì)PE進(jìn)行氯化。一般氯含量為27%~45%，硫含量為1%~5%。又稱海泊隆(hypalon)。白色海綿狀彈性固體，具有優(yōu)良的耐氧、耐臭氧性，耐熱性、耐油性、阻燃性較好，有限氧指數(shù)可提高到30~36.氯磺化聚乙烯具有良好的耐磨耗性和抗撓曲線性，是優(yōu)良的橡膠材料。

可用于天然橡膠或合成橡膠的改性，還可用于耐油、耐臭氧的防老化和耐腐蝕的襯墊、輸送帶、電纜絕緣層等。CSM混煉膠34乙烯共聚物1.乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)柔性較大的熱塑性樹(shù)脂，EA含量增加，柔軟性和回彈性提高，極性提高。一般EA含量為20%~30%。具有優(yōu)良的耐低溫沖擊性能、耐應(yīng)力開(kāi)裂性以及彎曲疲勞特性。主要用于制軟管。還可制玩具、低溫用密封圈、手術(shù)用袋、包裝薄膜等。352.乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)VA含量10%~20%時(shí)為塑性材料，超過(guò)30%時(shí)為彈性材料。提高在溶劑中的溶解度，提高EVA與其他基材的粘接性和粘接強(qiáng)度。EVA拼圖，EVA地板膠，EVA積木，EVA拖鞋，EVA體育用品配件，EVA瑜伽墊等等。

VA含量低的EVA宜作重荷包裝袋和復(fù)合材料。VA含量10%~20%時(shí)作農(nóng)業(yè)和收縮包裝薄膜，VA含量20%~30%時(shí)可作粘合劑和纖維的涂層、涂料，或泡沫塑料。還常用作其他塑料的改性劑。3637EVA地板防潮膜383.乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)熱穩(wěn)定性很高。MA含量一般為18%~24%。MA的加入使共聚物耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能改善，介電性能提高。容易制成薄膜，為無(wú)毒材料，可用作熱封合，接觸食品表面的薄膜。還適合于一次性手套和醫(yī)用設(shè)備。與其他樹(shù)脂共混可改進(jìn)樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度和韌性，提高熱封合效果，促進(jìn)粘合作用等。394.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)聚乙烯醇對(duì)氣體的透過(guò)率最低，是很好的阻隔材料，但是聚乙烯醇是水溶性的，而且加工很困難。乙烯-乙烯醇的共聚物既保留了PVOH的高阻隔性，又大大改善了PVOH的耐濕性和可加工性。EVOH共聚物是高度結(jié)晶的材料，常用的EVOH中乙烯含量為29%~48%。性能與共聚單體組成密切相關(guān)，低濕度下，乙烯含量越低，阻隔性越好，高濕度下，乙烯含量40%時(shí)阻隔性最好。EVOH的氣體阻隔性十分優(yōu)越，不僅能阻隔氧，還能有效地阻隔空氣和被包裝物所散發(fā)的特殊氣味。耐有機(jī)溶劑性好，可用來(lái)包裝食品和油類等。光澤度高，易印刷。EVOH粒料可直接用來(lái)制復(fù)合薄膜或片材。405.離子共聚物(ionomer）是一種兼具熱塑性和熱固性塑料特性的乙烯與不飽和羧酸的共聚物。將乙烯和不飽和羧酸的共聚物用鈉、鎂、鉀等的氫氧化物或其醇鹽、羧酸鹽處理，形成離子型的交聯(lián)鍵。41這種交聯(lián)鍵在加熱時(shí)解離，呈現(xiàn)熱塑性彈性體的性能。常溫下穩(wěn)定，交聯(lián)密度小，材料有類似于橡膠的彈性。抑制材料的結(jié)晶性，賦予材料透明性。可用于食品包裝薄膜。耐油類和腐蝕性產(chǎn)品。與鋁能很好粘合，可用于冷凍食品、藥品及電子產(chǎn)品的包裝。還可用于汽車零部件，滑雪鞋、運(yùn)動(dòng)鞋等，制成發(fā)泡板材等。423.2聚丙烯部分聚丙烯概述聚丙烯是由丙烯單體通過(guò)氣相本體聚合、淤泥聚合、液態(tài)本體聚合等方法而制成的聚合物。聚丙烯是用途最為廣泛的通用塑料，它即可以作為塑料使用也可以紡絲制成纖維(丙綸)。其最早與1957年由意大利Montecatini公司實(shí)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?jī)H次于聚乙烯和聚氯乙烯。按結(jié)構(gòu)不同，聚丙烯可分為等規(guī)、間規(guī)及無(wú)規(guī)三類。目前應(yīng)用的主要為等規(guī)聚丙烯，用量可占90%以上。無(wú)規(guī)聚丙烯不能用于塑料，常用于改性載體。間規(guī)聚丙烯具有透明、韌性和柔性，但剛性和硬度只為等規(guī)聚丙烯的一半，它可以像乙丙橡膠那樣硫化，得到彈性體的力學(xué)性能超過(guò)普通橡膠，因價(jià)格較高，目前間規(guī)的應(yīng)用不廣。(PP-polypropylene)434445PP優(yōu)點(diǎn)為電絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良、力學(xué)性能和耐熱性在通用熱塑性塑料、耐疲勞性好、價(jià)格低、加工性能好，具有優(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，俗稱百折膠

。經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯具有很高的強(qiáng)度，性能接近于工程塑料。缺點(diǎn)為低溫脆性大，耐老化性不好，成型收縮率較大(1%~2.5%）

。46PP的注塑制品用量很大，一般的日用品以普通聚丙烯為主，其他用途的以增強(qiáng)或增韌聚丙烯為主。如汽車保險(xiǎn)杠、輪殼罩用增韌聚丙烯，而儀表盤(pán)、方向盤(pán)、風(fēng)扇葉、手柄等用增強(qiáng)聚丙烯。擠出成型制品也很多，如紡織用的纖維和絲，這主要是由于聚丙烯具有很好的著色性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性以及價(jià)格低廉。另外其還可用來(lái)生產(chǎn)薄膜、管材、片材等。中空制品可用于包裝容器。4748495051聚丙烯的結(jié)構(gòu)等規(guī)指數(shù)影響著PP的一系列性能。等規(guī)指數(shù)越大，聚合物的結(jié)晶度越高，熔融溫度和耐熱性也增高PP的分子量增大，熔體粘度增大，熔融溫度、硬度、屈服強(qiáng)度等卻降低。這是由于高相對(duì)分子質(zhì)量的聚丙烯結(jié)晶度下降引起的。PP制品屬球晶結(jié)構(gòu)，有、、和擬六方4種晶型。球晶的種類、尺寸大小對(duì)制品性能影響大。52聚丙烯的性能

PP樹(shù)脂為白色蠟狀固體，密度低，是塑料材料中僅次于TPX(聚4-甲基戊烯）之外最輕的品種。力學(xué)性能與PE相比，PP的強(qiáng)度、剛度和硬度較高，但在塑料中仍偏低。沖擊強(qiáng)度對(duì)溫度的依賴性很大，低溫沖擊強(qiáng)度低。PP具有優(yōu)良的抗彎曲疲勞性。53聚丙烯的一般性能（圖四）54電性能聚丙烯為非極性聚合物，具有優(yōu)異的電絕緣性能。耐電弧性好，但由于其低溫脆性，主要用于電信電纜的絕緣和電氣外殼。熱性能良好的耐熱性，可在100℃以上使用，輕載下可達(dá)120℃，無(wú)載下最高連續(xù)使用溫度可達(dá)120℃，短期使用溫度為150℃。其耐沸水、耐蒸汽性良好，特別適于制備醫(yī)用高壓消毒制品。熱導(dǎo)率約為0.15~0.24W/(m*K),是很好的絕熱保溫材料。55耐化學(xué)藥品性聚丙烯是非極性結(jié)晶型聚合物，具有很好的耐化學(xué)腐蝕性，室溫下不溶于任何溶劑，但可在某些溶劑中溶脹，如芳香烴、氯代烴，高溫時(shí)更顯著。環(huán)境性能耐候性差，需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑。其他性能氧指數(shù)僅為17.4極易燃燒。透明性較差。56聚丙烯的加工性能吸水率很低。熔體接近非牛頓流體，粘度對(duì)剪切速率和溫度都敏感。成型收縮率較大。受熱時(shí)容易氧化降解。(5)一次成型性優(yōu)良。57聚丙烯的改性聚丙烯雖然有許多優(yōu)異的性能，但也有明顯的缺陷，如低溫脆性大，熱變形溫度低、收縮率大、厚壁制品易產(chǎn)生缺陷等。要克服以上缺陷，需對(duì)其進(jìn)行改性。聚丙烯共聚物一般為丙烯和乙烯的共聚物，分為無(wú)規(guī)和嵌段共聚物。無(wú)規(guī)共聚物中乙烯含量為1%~7%。具有很高的抗沖擊性，主要用于高透明薄膜、上下水管、供暖管材及注塑制品。嵌段共聚物中乙烯含量為5%~20%，主要用于大型容器、中空吹塑容器、機(jī)械零件、電線電纜等，既有較好的剛性，又有好的低溫韌性。58對(duì)比圖四圖五5960聚丙烯合金也稱為PP共混物。主要特點(diǎn)是采用相容劑和反應(yīng)性共混技術(shù)。1.與HDPE共混改善PP的韌性，一般混入10%~40%的HDPE。2.與乙丙橡膠、熱塑性彈性體共混改善PP的韌性和耐寒性。一般采用乙丙橡膠-聚丙烯-二烯烴三元共聚物(EPDM)與PP共混。(圖六）613.與聚酰胺共混

改善PP的耐熱性、耐磨性、抗沖擊性和染色性等。一般要加入相容劑，如順丁烯二酐與PP的接枝共聚物。（圖七與圖四對(duì)比）62接枝改性是在PP分子鏈上引入適當(dāng)極性的支鏈。接枝方法主要有溶液接枝、熔融接枝、懸浮接枝和固相接枝法。可提高PP與其它聚合物的相容性，改善其染色性、抗靜電性、力學(xué)性能等。表面改性分為化學(xué)改性和物理改性。目前物理改性應(yīng)用最廣泛，包括等離子體處理、光輻射處理、涂覆處理等。填充聚丙烯用粉末狀的碳酸鈣、陶土、滑石粉及云母等對(duì)PP進(jìn)行填充，可改善PP的剛度、硬度、彈性模量等。一般要對(duì)填料進(jìn)行活化處理。63增強(qiáng)聚丙烯增強(qiáng)劑主要是纖維，有玻璃纖維、碳纖維、滌綸纖維、尼龍等?？煞譃槲锢斫Y(jié)合和化學(xué)結(jié)合型。玻璃纖維增強(qiáng)PP中，玻璃纖維用量為10%~40%。碳纖維增強(qiáng)的PP與用玻璃纖維增強(qiáng)的聚丙烯比具有力學(xué)性能好、導(dǎo)電性好、蠕變小、耐磨性好。64離心通風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：葉輪、葉片和進(jìn)風(fēng)口采用玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯為原料，模具注塑成型的生產(chǎn)工藝。

65茂金屬聚丙烯以茂金屬為催化劑，得到的PP流動(dòng)性能好、強(qiáng)度高、硬度大、耐熱性好且熔點(diǎn)低。主要用于包裝薄膜、汽車保險(xiǎn)杠、片材、瓶及復(fù)合纖維等。66聚丙烯的其他改性方法阻燃改性包括接枝和交聯(lián)改性、抑制降解及氧化、催化阻燃、氣相阻燃、隔熱炭化、冷卻降溫技術(shù)等。防靜電處理方法主要有外用和內(nèi)用抗靜電劑法。67引自《2010～2011年世界塑料工業(yè)進(jìn)展》Schulman有限公司去年成功將小麥纖維/PP復(fù)合物商品化，以代替滑石粉填充的PP用在汽車零部件上。該產(chǎn)品包含20%小麥纖維，密度減少10%而機(jī)械性能不變。聚烯烴/大豆粉生物復(fù)合材料是新的可持續(xù)的選擇.Biobent

聚合物推出新系列的聚烯烴/生物復(fù)合材料，由10%～40%的可再生植物為基礎(chǔ)。熱塑性淀粉(TPS)和回收聚丙烯組成的新的共混物，能使加工者獲得高達(dá)95%含量的“綠色”材料(生物基材料加再生塑料)，且物理性質(zhì)可與純聚丙烯媲美。旭化成北美公司推出了新的ThermyleneSWP特殊級(jí)別配混PP料，在壓力、磨損和撕裂條件下都不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力泛白現(xiàn)象。Borealis公司推出的“會(huì)呼吸”的食品袋包含多峰PP膜材料Borclear

和Steripeel，可用于微波食品包裝，袋子耐溫度范圍在－20～100℃，加熱