2003 IKE 50-0

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PIKE-icon-IKE-20-50 Read document   塑膠物語: 聚丙烯 (PP, polypropylene) 簡介

Materials  │ Introduction  │ Basic  │
 PE; LDPE; HDPE; PP; polyolefin;
TechInfo   ..趙瑞年
 
聚丙烯 (polypropylene) 為丙烯的聚合物。英文縮寫為 PP。聚丙烯原料豐富﹐綜合性能優良﹐容易加工成型﹐生產成本較低﹐所以用途廣泛。其缺點是低溫韌性較差﹐脆折溫度高 (8℃ 左右)﹐且易老化。近年來通過共聚合和共混等方法製得改性產品﹐其耐低溫性、耐衝擊性和耐老化性等有所提高﹐因此﹐用途日益擴大。自 20 世紀 50 年代納塔﹐G.發現等規聚丙烯以來﹐其工業生產發展非常迅速。1981 年聚丙烯的世界年產量已達 400 餘萬噸。

主要化學和物理性質 聚丙烯的重均分子量約為 3~7×105﹔質輕﹐密度約 0.91 克/厘米3﹔熔融溫度約為 174℃﹔強度高﹐硬度大﹐耐磨並耐化學腐蝕﹔耐熱性好﹐可在 120℃ 使用﹔其性能不受環境濕度的影響。其製品的耐彎曲疲勞性優異﹐能經受幾十萬次彎折而不損壞。加工性能好﹐加工成型時收縮率低。
 
單體
丙烯可由石油產品裂解或煉廠尾氣分離提純而得﹐丙烯純度一般要求在 99.5% 以上。聚合前要除去單體和溶劑中能使催化劑中毒的雜質﹐如炔烴、雙烯烴、水、氧﹐以及含氧、硫、氮的化合物等﹐其含量分別控制在 10 ppm 以下。

聚合催化劑
主要有 TiCl3-(C2H5)2AlCl 和 TiCl3-(C2H5)3Al 等體系﹐通稱齊格勒-納塔催化劑。TiCl3 的結晶有 α﹐β﹐γ﹐δ 四種變體。用不同方法製得的 TiCl3﹐其晶體結構、性質也不同。目前工業生產多用 δ-TiCl3﹐它的催化活性和定向性都較好。

聚合方法
有淤漿聚合、液相本體聚合和氣相聚合三種。

工業生產多用 2∼5 釜串聯的淤漿聚合﹐單程轉化率為 90%∼95%﹐催化劑效率一般為 300∼900 克聚丙烯/克 TiCl3﹐等規度 ≧ 95%。液相本體聚合和氣相聚合是 60 年代相繼發展起來的﹐它們的特點是不使用汽油溶劑﹐工藝流程簡化﹐催化劑效率較高﹐成本降低。1975 年開始出現高效載體催化劑﹐是用 MgCl2 作載體並添加苯甲酸酯組分的鈦-鋁催化體系﹐其效率高達 70∼100 千克聚丙烯/克鈦﹐已經用於工業生產。這樣可以省去除去催化劑殘渣等後處理工序﹐受到普遍重視。這種高效催化劑體系又稱為第二代齊格勒-納塔催化劑。

成型方法和用途
聚丙烯可用注射、擠出、吹塑、層壓、中空成型、雙向拉伸等工藝加工成型。

聚丙烯用途廣泛﹐可用於製作容器、包裝袋、薄膜等包裝運輸材料﹐大量用於汽車、建築、化工、醫療、農業和家庭用品等方面﹔它的成纖性良好﹐可經熔融紡絲製成纖維或不織布﹐其強度與尼龍相仿﹐用於製作地毯、濾布、工作服、運動服、衣料、蚊帳等﹐特別是它比水輕﹐有浮力﹐不吸濕﹐適用於製作水上用品﹐如纜繩、漁網等。

丙烯分子模型

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      更新期別: 2003IKE50-0. Date: 2003/12/28.
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