聚丙烯塑料-君從何處來


今天,龍樸和君繼續《君從何處來》系列,和大家聊聊“聚丙烯”的前世今生。


目前,聚丙烯用途非常廣,產量非常大。本文就主要從聚丙烯的簡介,歷史、分類、合成技術及國內生產商、主要用途及其牌號、以及聚丙烯的展望七個方面為大家介紹。


一、PE的拜把子兄弟“PP”


    PE有個拜把子兄弟叫“PP”,是個洋人,名字叫“polypropylene”,別稱“PP”,后來到了中國,入鄉隨俗,取了個中文名字“聚丙烯”。這家伙,與PE很像,都是熱塑性體魄,也沒有什么體味(無毒、無臭、無味),和一般老外不像。但是,皮膚比PE粗糙,摸起來比較硬,體型較瘦(密度輕只有0. 90--"0. 91g/cm3,是最輕的塑料之一),但比PE高(多一個甲基-CH3),此外個性比較倔強,怎么打,怎么摔,都心不跳,眼不眨,肉不疼,拍拍灰塵,又是一條好漢。(百折膠,變形后恢復性能好)。




二、發展歷史


53年卡爾·齊格勒教授首次合成高結晶度聚乙烯;

54年朱利奧·納塔教授首次合成結晶聚丙烯;

60年代,第一代Z/N催化劑時期(活性1000kg/kg催化劑)漿液法工藝技術商業化生產;

70年代,第二代Z/N催化劑出現(活性10000kg/kg催化劑),產品等規度提高開始本體法和氣相法工藝技術的研發;

80年代,第三代Z/N催化劑開發成功(活性15000kg/kg催化劑),產品等規度進一步提高,大大降低了無規聚合物的產品,采用本體法和氣相法,以及組合法工藝技術開始大規模建設工業裝置;

90年代,第四代Z/N催化劑(活性60000kg/kg催化劑),改進產品形態,生產高結晶性聚合物,開始研制茂金屬催化劑,開發等規和間規聚丙烯;

最新發展簡述,二醚類和琥珀酸酯類催化劑的開發,ND催化劑的開發。


三、一樣的臉,不一樣的發型


    說到家庭這個問題,PP跟PE就不一樣了。PE是按體重(密度)說話,PP家的論資排輩,就沒那么奇特了。因為是“三胞胎”,臉都長的一樣,就發型不太同。老大比較斯文,發型平整,像個鍋蓋“等規”;老二比較時尚,弄一頭對稱的頭發,一長一短“間規”;老小就比較受溺愛,發型跟殺馬特一樣,雜亂無章(無規),家里還不說。

1.等規聚丙烯(全同立構聚丙烯),英文縮寫為IPP:IPP分子中每個含甲基(-CH3)的碳原子都有相同的構型;

2.間規聚丙烯(英文縮寫為SPP):SPP分子中含有甲基(-CH3)的碳原子分為兩種不同構型且交替排列;

3.無規聚丙烯(英文縮寫為APP):APP主鏈上所連甲基(-CH3)在主平面上下兩方呈無規則排列。



四、出生地及出生方式

 

    PP和PE一樣,小時候家里也很窮。資歷沒PE老,但經過幾十年的發展,家族規模及數量,并不低于PE家族(產量、廠家)。其后代子孫,通常可以有五種來到這個世界的方式:溶液法、淤漿法、本體法、氣相法和本體-氣相法組合工藝。目前,世界上比較先進的方式主要是:氣相法工藝和本體-氣相法組合工藝。(這些工藝技術都采用本體法、氣相法或本體法和氣相法的組合工藝生產均聚物和無規共聚物,再串聯氣相反應器系統(一個或兩個) 生產抗沖共聚物。)


五、吃菠菜變身?(PP改性技術)


PP是個挺聰明的小伙子,就是有點玻璃心(脆性大,特別是低溫脆性),有時候還比較高冷(結晶度較高),受不了太大的委屈(分子極性小),和其他人都不太合群(與其他高分子(如塑料、橡膠)和無機填料的共混性及粘接力很差),所以,生活圈子比較小。但,吃了菠菜(改性),頓時就,跟變了個人一樣,可以跟各種各樣的人侃大山(相容性增強),還可以像奧特曼變身,打怪獸(強度提升)、滅火(阻燃改性),偷取別人的技能(接枝改性)。總之,菠菜下肚,神仙都擋不住。具體的PP改性目的及意義,可以點擊藍色鏈接進行查看:→聚丙烯PP改性經典培訓教程

1.物理改性

1)填充改性:在PP中加入一定量的無機填料、有機填料來提高制品的某些性能,并能降低材料的成本。


2)增強改性:纖維狀材料加入到塑料中,可以顯著提高塑料材料的的強度。


3)共混改性:將其它塑料,橡膠或熱塑性彈性體與PP共混可制被兼具這些聚合物性質的高分子合金 ;


2.化學改性

(1)接枝改性: :PP接枝改性就是在pp分子中引人其他的基團,既可賦予PP某些特殊功能,又能很好地保持pp的優異特性;

(2)共聚改性:是指采用催化劑,以丙烯單體為主在聚合階段進行的改性;

(3)交聯改性:為了改善形態穩定性、耐蠕變性能,提高強度和耐熱性以及熔體強度,縮短成型周期。


六、大力水手拯救世界(具體應用及牌號大全)

 

   經過,幾十年的發展。PP對于自己自身的能力,有了一定的認知。所以,在日常生活中,他慢慢通過發揮自身的能力,改變著自己,從而改變這個世界。如今,他就像空氣(薄膜、塑料袋、杯子、椅子、汽車配件、電子電器等塑料制品)一樣,滲透在人們的生活里,人也離不開他的存在。生活里看得到的,都有他,看不到的地方(塑料管材),依然有他。



七、大家一起來看看,聚丙烯未來會在哪個方向上剎不住車?


PP的未來發展,會在那條路上越走越遠呢?以下是業內討論中列舉的五個方向:

1.醫療級聚丙烯

2.發泡PP在汽車輕量化的應用

3.納米復合增強改性聚丙烯材料

4.環保型高剛高韌聚丙烯

5.環管聚丙烯技術


更多的聚丙烯故事,還需各位聚丙烯人共同譜寫!


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