聚丙烯成品指標意義

第一節(jié)聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量指標的概念和意義產(chǎn)品質(zhì)量控制是聚丙烯生產(chǎn)中至關重要的環(huán)節(jié)。產(chǎn)品質(zhì)量的好壞不但影響產(chǎn)品的加工應用，而且還會影響聚丙烯生產(chǎn)本身能否正常進行以及原料動力消耗、生產(chǎn)成本等其他技術(shù)經(jīng)濟指標。聚丙烯樹脂的質(zhì)量指標項目很多，比較重要且一般能檢測和實用的質(zhì)量指標項目主要有等規(guī)度、熔融指數(shù)、分子量、灰分含量、氯含量、鈦含量、揮發(fā)分含量、密度、表觀密度、拉伸屈服強度、拉伸斷裂強度、斷裂伸長度、沖擊強度（缺口沖擊強度和無缺口沖擊強度）、熱變形溫度、維卡軟化點溫度、脆化溫度、硬度、電性能（如電阻系數(shù)、擊穿電壓強度、介質(zhì)損耗角正切值），對于紡制高強度丙輪絲，無紡布用的纖維級聚丙烯樹脂還有凝膠粒子（或“魚眼”）含量指標和分子量分布指數(shù)等。下面就這些質(zhì)量標準的概念和意義進行簡要介紹。一、等規(guī)度（簡稱II）聚丙烯是長鏈高分子聚合物，它包含有三種不同主體結(jié)構(gòu)，即等規(guī)聚丙烯、間規(guī)聚丙烯和無規(guī)聚丙烯。聚丙烯等規(guī)度就是等規(guī)度聚丙烯在整個聚合物中含量，用重量百分數(shù)表示，等規(guī)度也稱等規(guī)指數(shù)。等規(guī)度影響聚丙烯的結(jié)晶度，等規(guī)度越高，結(jié)晶度也越高。結(jié)晶度對聚丙烯的許多性能都有影響。在一定范圍內(nèi)，結(jié)晶度高，樹脂拉伸屈服強度高，硬度大，而沖擊強度尤其是低溫沖擊性能好。這就是無規(guī)聚丙烯可作為聚丙烯或其他樹脂的沖擊性能改性劑的主要原因。聚丙烯等規(guī)度對于紡制丙綸纖維時的成絲性能和纖維的質(zhì)量有明顯的影響。等規(guī)度高，結(jié)晶性好，對成絲性能和絲的質(zhì)量有益。聚丙烯等規(guī)度除了影響制品性能外，還影響樹脂的加工性能。等規(guī)度低，產(chǎn)品發(fā)粘，流動性差，包裝儲存時易板結(jié)成塊、團，加工時加料困難，甚至無法加工。聚丙烯等規(guī)度過低還會影響聚丙烯的正常生產(chǎn)和操作。一般等規(guī)度低于90%時，產(chǎn)品就會出現(xiàn)發(fā)粘現(xiàn)象。當?shù)纫?guī)度低于85%時，產(chǎn)品發(fā)粘厲害，會在環(huán)管反應器內(nèi)壁、出料口、閃蒸罐及管線內(nèi)等處造成嚴重的粘壁現(xiàn)象，影響操作和正常生產(chǎn)。聚丙烯產(chǎn)品的等規(guī)度一般用沸騰正庚烷萃取法或紅外光譜、核磁共振法測定，因為等規(guī)聚丙烯不溶于正庚烷，而其他結(jié)構(gòu)聚丙烯可以溶于沸騰正庚烷，因而可以用不溶于沸騰正庚烷物占整個樣品的衝百分數(shù)來測定和表示，這也是聚丙烯等規(guī)度測定的最簡易可行的方法。另外，還可用二甲苯不溶物來表示等規(guī)丙烯在聚丙烯中的含量，它和正庚烷萃取法測量的等規(guī)度在數(shù)值上有微小的差異。二、熔體流體速率（簡稱MFR）熔體流動速率習慣上又稱熔融指數(shù)（簡稱MI），它是指熱塑性樹脂在熔體測定儀上，在一定負荷和溫度下，熔體每10min通過標準品模的重量，以g/10min為單位表示。對于聚丙烯樹脂來說，熔體流動速率測定的條件是：溫度：230℃負荷：2160g試樣所受壓強：0.2982Mpa標準品膜內(nèi)徑：2.095?SPANlang=EN-US>0.005mm標準品膜高度：8.000?SPANlang=EN-US>0.025mm熔融指數(shù)是衡量聚丙烯樹脂在熔融狀態(tài)下流動性能好壞的指標。MI越大，聚丙烯樹脂的熔融流動性能越好，反之，MI越小，聚丙烯樹脂熔融流動性能就越差。由于聚丙烯是熱塑性樹脂，是在熔融狀態(tài)下加工成各種制品的，所以MI是影響聚丙烯加工性能的重要指標，也是聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量最主要的指標之一。在聚丙烯均聚產(chǎn)品中，各種牌號主要是以其MI的不同加以區(qū)別的。用途不同，產(chǎn)品牌號也不同，相應地要求不同規(guī)格的MI。同一牌號聚丙烯有一定的MI范圍。不同的MI要求有不同的加工溫度。如果MI相差很大的幾批產(chǎn)品混在一起加工，則會在加工過程中產(chǎn)生“魚眼”，即高MI的樹脂已經(jīng)熔融，而低MI的樹脂沒有熔融，在制品中產(chǎn)生白點，這會使制品的質(zhì)量受到很大的影響，尤其是在抽絲紡制丙綸纖維時，魚眼的存在對成絲性能和丙綸纖維的質(zhì)量影響更大。因此要求PP樹脂的MI穩(wěn)定、可控，以保證產(chǎn)品良好的加工性能和制品質(zhì)量。三、分子量（簡稱M）聚丙烯樹脂是高分子化合物，它是由許多大分子組成的，而各個大分子的分子量是不盡相同的，因而沒在均一的分子量，而只能用平均分子量來表示。一般所聚丙烯分子量都是一種統(tǒng)計的平均分子量。由于實際應用的統(tǒng)計方法不同，一般有四種表示平均分子量的方法，即數(shù)均分子量（）、重均分子量（）、Z均分量（）、粘均分子量（）。對于同一高分子化合物，一般情況下，>>>，在聚丙烯生產(chǎn)中，一般只測定粘均分子量，有必要時才檢測其他幾種平均分子量。所謂粘均分子量就是用粘度（為特性粘度）法測得的分子量。粘均分子量與MI有著對應關系，其關系式如下：

lgMI-18.56-3.36lg上式適用范圍MI=0.27～22.10聚丙烯分子量的大小直接影響它的熔體流動速率。分子量越大，MI越小，熔體流動性差；反之，分子量越小，MI越大，熔體流動性好。四、分子分子量分布分子量分布表示高分子化合物中分子量的分散程度。分子量分布點可用分子量分布指數(shù)來描述。分子量分布指數(shù)可以表示為/即重均分子量與數(shù)均分子量的比值，其值的大小范圍表示分子量分布寬和窄。聚丙烯分子量分布對其物理機械性能和加工性能有重要影響。對于一般的擠出、注塑制品來說，分子量分布寬時，其加工性能較好，但拉伸強度差，伸長率變小。對纖維級聚丙烯樹脂來說，則要求分子量分布窄些好，對成纖維性能和纖維質(zhì)量有益。纖維級聚丙烯樹脂的分子量分布指數(shù)要求在3～5之間。五、灰分、鈦、氯離子、揮發(fā)分含量灰分、鈦、氯離子、揮發(fā)分含量表示聚丙烯樹脂中的雜質(zhì)含量，它們都是表示聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標，對聚丙烯加工和應用有重要影響。（一）灰分聚丙烯樹脂是由碳、氫元素組成的有機化合物，在高溫下會分解，一部分變成低分子有機物而揮發(fā)，一部分變成CO2、CO和H2O而揮發(fā)掉，完全純凈的聚丙烯在高溫下應該全部揮發(fā)掉，不應存在灰分，但實際上聚丙烯樹中或多或少總會存在少量在高溫下仍然不揮發(fā)的物質(zhì)，如殘留在樹脂中的催化劑、活化劑和生產(chǎn)過程中混入的各種雜質(zhì)。聚丙烯中所含有的在高溫灼燒（一般規(guī)定為850?SPANlang=EN-US>25℃）后仍然不能揮發(fā)而殘留下來的雜質(zhì)在整個樣品中的含量稱為聚丙烯的灰分含量，一般用重量百分數(shù)或重量PPm表示。纖維級的聚丙烯樹脂要求灰分含量控制在100PPM以下，如果灰分含量高，表示加工時不熔物質(zhì)多，易引起設備的堵塞，也會影響制品的強度等性能。但灰分對擠塑、注塑影響不大。

D-----鋼球直徑，

mm。十、熱性能指標（一）熱變形溫度聚丙烯樹脂的熱變形溫度是試驗裝置上測得的特定溫度。在施加載重負荷使試樣受載的最大彎曲正應力為1.81MPa或0.45MPa條件下，使一定高度的試樣逐漸升溫，試樣達到規(guī)定的彎曲形變值的溫度稱聚丙烯試樣的熱變形溫度。它是表示聚丙烯樹脂耐熱性能的重要指標。聚丙烯樹脂的熱變形溫度一般為95～100℃。（二）維卡軟化點聚丙烯樹脂的維卡軟化點是聚丙烯試樣在維卡軟化點試驗裝置上測得的特定溫度。在施加載重負荷1kg或5kg條件下，使試樣逐漸升溫，壓在試樣上的針頭垂直壓入試樣的深度達1mm時的溫度稱為該聚丙烯的維卡軟化點溫度，又稱維卡軟化點。維卡軟化點是表示聚丙烯樹脂耐熱性能的又一重要質(zhì)量指標。維卡軟化點高，耐熱性能好。用該方法測得的聚丙烯維卡軟化點溫度高于熱變形溫度。聚丙烯樹脂的維卡軟化點溫度一般為148～158℃。（三