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北京业晟兴商贸有限公司

北京业晟兴商贸有限公司是一家专业从事聚苯乙烯聚乙烯聚丙烯塑料原料的公司,位于中石化燕山石化附近,地处位置优越,价格具有一定的优势,销售的主要地区,在北京、天津、沈阳、余姚、西安、沧州等地点。 北京业晟兴将始终不渝地坚持诚信、勤奋、创新、双赢,以诚实守信的工作精神,优良精湛的专业技术服务与广大客户建立了良好的互惠合作关系,我们真诚地希望广大客户与我们携手共进,共创辉煌。

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详细说明
 聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。
甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯,若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。
共聚物型的PP材料有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度,PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。
PP的熔体质量流动速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.6~2.0%。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,聚丙烯在3类致癌物清单中。 [1] 
 
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中文名
聚丙烯
英文名
Polypropylene
别    称
丙纶;聚丙烯纤维;丙纶短纤维;聚丙烯短纤维;丙纶短纤;
化学式
(C3H6)n
熔    点
164~170℃
水溶性
极难溶于水
密    度
 0.92g/cm3
应    用
家用电器 管材 高透材料 薄膜
CAS号
9003-07-0

目录

  1. 1 性质描述
  2.  物理性能
  3.  力学性能
  4.  热性能
  5.  化学稳定性
  6.  电性能
  7.  耐候性
  8. 2 特点
  1. 3 分类
  2. 4 改性
  3.  汽车领域
  4.  增强型
  5.  技术
  6.  共混
  7. 5 鉴定
  8.  常见级别
  1.  塑钢纤维
  2.  丙烯薄膜
  3. 6 工业生产
  4.  中国工业
  5.  生产工艺
  6.  品种型号
  7. 7 生产方法
  8.  成型特性
  1.  成型工艺
  2. 8 应用
  3.  家用电器
  4.  塑料管材
  5.  高透材料
  6.  其它
 

性质描述

 

物理性能

聚丙烯结构图3D模型聚丙烯结构图3D模型
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0. 01%,分子量约8万一15万。成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,很难于达到要求,制品表面光泽好。
 

力学性能

聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏低的品种,其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不
聚丙烯树脂聚丙烯树脂
再变化。
温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。
但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。
 

热性能

聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, 0qC, 5℃等,这也是由于人们采用不同试样,其中所含晶相与无定形相的比例不同,使分子链中无定形部分链长不同所致。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%,约为164一170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃。
 

化学稳定性

聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。
 

电性能

它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电器绝缘制品。它的击穿电压也很高,适合用作电器配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。
 

耐候性

聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、炭黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
疏水参数计算参考值(XlogP):3.32、 氢键供体数量:03、 氢键受体数量:34、 可旋转化学键数量:15、 互变异构体数量:6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):29.5避免强氧化剂,氯,高锰酸钾密闭,阴凉干燥处保存,确保有良好的通风。
 

特点

无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具。
聚丙烯具有许多优良特性:
1、相对密度小,仅为0.89-0.91,是塑料中最轻的品种之一。
2、良好的力学性能,除耐冲击性外,其他力学性能均比聚乙烯好,成型加工性能好。
3、具有较高的耐热性,连续使用温度可达110-120℃。
4、化学性能好,几乎不吸水,与绝大多数化学药品不反应。
5、质地纯净,无毒性。
6、电绝缘性好。
7、聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。
它有很多优点但也有缺点:
1、制品耐寒性差,低温冲击强度低。
2、制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化。
3、着色性不好。
4、易燃烧。
5、韧性不好,静电度高,染色性、印刷性和黏合性差。
 

分类

根据支链原子的位置,聚丙烯可以分为无规立构,等规立构,间规立构。
等规立构的聚丙烯支链原子分布在主链的同一侧。见图一
聚丙烯分类图片一聚丙烯分类图片一
间规立构的聚丙烯支链原子间隔对称分布在主链两侧。见图二
聚丙烯分类图二聚丙烯分类图二
无规立构的聚丙烯的支链原子无规则分布于主链的两侧。见图三
聚丙烯分类图三聚丙烯分类图三
 

改性

接枝改性
20世纪90年代初,美国提出先进的固相接枝改性法,现已开发出相关产品,如伊士曼公司生产的氯化改性pp(mcpp)树脂,在我国市场每吨售价高达50多万元。改性pp(mpp)和mcpp作为特种pp专用料,大大扩展了pp的应用范围,具有极大的经济效益。采用固相接枝法对等规pp进行改性得到mpp,然后对mpp进行氯化即可获得mcpp固体粉状树脂。氯化改性后的树脂附着力强,接伸模量提高,易于与其他树脂共混;而且由于改性使pp的结晶受到破坏,极性增加,从而可溶于某些溶剂,制得不同浓度的mcpp溶液。
mpp的用途主要有四个方面。一是提高工程塑料的耐冲击性能。用mpp作相容剂,制得的pp与其他塑料的共混物冲击强度提高2~3倍,可用作抗冲击壳体材料;二是exfer塑料公司开发的dexpro合金,即为聚酰胺和pp在相容剂存在下的合金,现已商品化;三是用作热塑料粉末涂料,用于金属底材表面,起到防腐和抵抗化学药品的作用。日本nozagl-giz牌号产品就是pp与尼龙的合金材料,具有较高的耐化学药品和耐油性能,尤其是具有极佳的耐氯化钾性能三是提高pp填料的粘合性。mpp的引入可提高填料与pp的相容性,改善复合材料的性能,提高材料的整体热稳定性和局部抗热能力;四是mpp也应用于自由基活性废料的固化。此外,mpp还可用于提高pp纤维的可染色性和塑料制品的可装饰,制造可蒸煮的包装材料等。
从市场上看,每年国内pp的总需求量在350多万吨,其中pp专用料在100万吨以上。接枝法改性pp需求量以10万吨/年级计,主要用于:与其他聚合物材料如尼龙、聚碳酸酯、橡胶等共混,制备新型高分子材料;加入填料如无机粉体、玻璃纤维、天然纤维等,制备高强度pp;进一步加工产品,用于粉末涂料、液体涂料等。目前我国等规pp固相接枝改性方法尚属空白,没有此类产品投入市场,所需空缺主要依靠进口,德国赫司特公司在我国推广的改性pp产品售价为15000~18000元/吨。
mcpp的用途主要有:一是用于制备塑料制品用底漆和塑料表面装饰涂料的附着力促进剂,特别是轿车保险杠、轮毂盖、电视机机壳等民用与工业用塑料器具的涂装;二是大量用作塑料表面印刷油墨树脂;三是用作防腐涂料树脂,用于钢屠、铝材等材料重防腐领域。
mcpp树脂车用塑料件表面涂装需求量为500吨/年以上,金属表面防腐涂料领域需求量超过20万吨,在印刷油墨方面,市场需求量在500吨/年以上。广州珠江电化厂采用固相悬浮氯化法生产未改性氯化pp,生产能力达到30000吨/年,产品十分畅销,售价为35000元/吨左右。美国伊士曼公司生产的mcpp固体物料,国内售价高达500000元/吨,50%的mcpp的溶液售价则达270000元/吨左右。pp改性产品作为pp的功能化产品,可大大拓宽pp的应用领域,有着广泛的市场和应用前景,值得大力开发。
共聚改性
共聚改性是指采用催化剂,以丙烯单体为主在聚合阶段进行的改性。丙烯单体与其它烯烃类单体进行共聚合可以提高聚丙烯的低温韧性,冲击性能,透明性和加工流动性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中,由于乙烯和丙烯链段的无规则分布使得物的结晶度降低。嵌段共聚2%-3%的乙烯单体可制得乙丙共聚橡胶,可耐-30℃的低温冲击。当乙烯含量达到30%时则成为无规共聚物,具有结晶度低,冲击性能好,透明性好等特点。
聚丙烯共聚物的生产方法按照催化剂的不同可分为两种,一种是茂金属催化剂,一种是改进的Ziegler-Natta高效催化剂。茂金属催化剂与Ziegler-Natta催化剂相比它只有一个活性中心,而Ziegler-Natta催化剂有多个活性位点。使用茂金属催化剂能够比较精确的控制分子量及其分布,共聚单体含量及其在聚合物分子链上的分布和结晶结构。Ziegler-Natta催化剂应用于PP的共聚改性其优点是生产工艺简单、能耗低、能够改善大分子的成核性,提高聚合物的性能。
交联改性
聚丙烯的交联改性是提高聚丙烯热变形温度的有效方法,也能提高聚丙烯的力学性能,交联改性主要有辐射交联法和化学交联法。辐射交联是在高能射线的作用下聚丙烯分子链产生自由基进而进行交联反应。化学交联一般是在PP中加入过氧化物作为引发剂,同时加入助交联剂实现交联反应。聚丙烯的交联改性过程中降解和交联反应同时存在,采用辐射交联时交联效率比较低,而采用化学交联时一般都是通过加入带有不饱和键的助交联体系促进交联反应。
共混改性
共混改性是一种简单而有效的改性方法,将其它塑料,橡胶或热塑性弹性体与PP共混可制被兼具这些聚合物性质的高分子合金。聚丙烯的共混改性可以改进聚合物的耐低温冲击性、透明度、着色性、抗静电性等。由于共混改性具有操作简单、生产周期短、适合批量生产等优点,使其发展十分迅速。常用于聚丙烯共混改性的高聚物有聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶(ER)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。EPDM、SBS、EVA等弹性体与PP共混后,材料中的弹性体微粒能够吸收部分冲击能量,并作为应力集中剂来诱发和抑制裂纹增长,使PP由脆性断裂转变为延性断裂,使其冲击强度大幅度提升,有效改善PP的韧性。PA、ABS等刚性聚合物与PP共混则可以在增韧的同时保证材料的强度和刚性。但是由于这类刚性聚合物都是极性聚合物,与PP的相容性较差,在改性时必须加入合适的增容体系。
采用相容剂技术和反应性共混技术对PP进行共混改性是当前PP共混改性发展的主要特点。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高PP耐冲击性。相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况,有利于实现微观多相体系的稳定,而宏观上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外,在共混过程中还能在两相之间产生分子链接,显著提高共混材料性能。
PP/弹性体二元共混体系虽有很好的韧性效果,但往往降低了材料的强度和刚度,耐热性能也有所降低。在二元共混体系中加入有增容作用或协同效应的物质,形成多元共混体系,则其综合性能可得到进一步提高。为了提高增韧PP的硬度、热变形温度及尺寸稳定性,可使用经偶联剂活化处理的填料或增强材料进行补强。例如采用弹性体/无机刚性粒子/PP三元复合增韧体系实现PP的增韧增强,提高材料的综合性能,并且具有较低的成本。
 

汽车领域

2003年,我国汽车产量为440多万辆,已位居世界第四,同比增长36.6%。据美国ESM WerWide报道:“2008年中国汽车产量将超过600万辆,2015将超过日本,跃居世界第二位”。这个预言已经被打破,2010年中国汽车产销量双超1800万辆,超过美国1700万辆,成为汽车工业历史上名副其实的全球第一。
汽车工业的发展离不开汽车塑料化的进程,目前我国工程塑料的自给率不足16%。据中国工程塑料协会预测,2005年我国工程塑料需求增长率为15%,2010年约为10%,需求量将从2000年的44万t增长到2010年的140万t。我国汽车制造业对工程塑料需求量增长迅速,到2010年总用量将达到94万t(以塑料用量占汽车重量的5%~10%计)。
PP用于汽车工业具有较强的竞争力,但因其模量和耐热性较低,冲击强度较差,因此不能直接用作汽车配件,轿车中使用的均为改性PP产品,其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高温750~1000h后不老化,不龟裂。据报道,日本丰田公司推出的新一代具有高取向结晶性的聚丙烯HEHCPP产品,可以作为汽车仪表板、保险杠,比以TPO为原料生产的同类产品成本降低30%,改性PP用作汽车配件具有十分广阔的开发前景。
 

增强型

增强聚丙烯(reinforced polypropylene)是聚丙烯与玻璃纤维或有机纤维、石棉、或无机填料(滑石粉、碳酸钙)的混合物。 通常采用加入玻璃纤维、粉体添加剂或弹性体的方法对PP进行改性。加入30%的玻璃纤维可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。一般工业用的玻璃纤维增强聚丙烯中含10~30%的纤维。由于含有玻璃纤维而具有良好的耐热性和尺寸稳定性。增强聚丙烯主要用于制造各种机械零件,主要包括汽车风扇、空调风扇、净水器滤瓶,在电器行业可用于各类家电外观件替代ABS、HIPS,广泛用于冰箱顶盖、空调底座、足浴器等。
水处理专用聚丙烯 随着人们生活水平的提高,中国地区对水质的要求越来越高,净水器行业蓬勃发展,据统计,仅华东地区的净水器厂家多达100多家,博禄)化工在中国地区的工厂针对开发了玻纤增强PP北欧(,矿物增强PP,以适应产业的需求。
 

技术

填充改性
填充改性是在塑料中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料,从而降低制品的原材料成本,同时还可以改善塑料材料某些性能,比如刚性、硬度和耐热性等。通常使用的非矿粉体材料有碳酸钙(轻钙、重钙)、滑石粉、云母粉、高岭土、硅灰石粉、氢氧化铝、氢氧化镁或水镁石粉、沉淀硫酸钡或重晶石粉等。
填料种类改性效果
碳酸钙(重钙、轻钙)增量降低成本、提高抗冲击性能、改善印刷性
滑石粉(片状)增量降低成本、提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性
云母粉(片状)显著提高刚性和耐热性,提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性
煅烧高岭土提高电绝缘性
硅灰石(针状)有一定增强效果、提高表面硬度
沉淀硫酸钡(重晶石粉)提高制品表面光泽、增大材料密度
氢氧化铝、氢氧化镁(水镁石粉)作为阻燃剂使用,达到填充、阻燃、消烟三重效果
炭黑制作导电塑料,达到永久抗静电效果,提高耐光照老化性
金属粉末制作导电塑料,达到永久抗静电效果
木粉降低成本、有利资源再生利用
石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯提高润滑性、减小摩擦力
空心玻璃微球 与实心聚丙烯相比,抗压缩性能和抗热蠕变性能相当,密度为670~820 kg/m ,导热系数为0.15—0.18 W/(m·K)。复合聚丙烯保温材料能够在3 000 m水深、140℃服役环境下长期进行使用。以北欧化工公司(Borealis)生产的Borcoat聚丙烯保温材料为基础的多层保温结构,是一种良好的深水输送高温流体保温体系。
填充改性中也存在填料在聚丙烯基体中的分布、分散是否均匀的问题,同时填料颗粒表面需经适当处理才能与非极性聚丙烯的分子有较好的亲合性。填料的表面处理方法及处理剂的选择是决定填充改性成败的关键。
填充改性PP生产工艺,其主机都是混炼型挤出机,可以根据不同的需要采用不同的螺杆形式。通常情况下多采用单螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机,只有在特殊专用料的生产上采用双螺杆机挤出机,不过对用碳酸钙填充或滑石粉填充、选用单螺杆或双波状螺杆挤出设备完全可以实现。
 

共混

采用机械的办法,在已经生成的聚合物中加入其它聚合物,使其性能发生变化称之为共混改性。
改性效果改性用添加物
提高抗低温冲击性乙丙橡胶、EPDM、POE、EVA、SBS
提高透明性LDPE、乙丙橡胶、POE
提高着色性聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏二氯乙烯
提高气密性(气体阻隔性)聚酰胺、聚偏二氯乙烯
改进抗静电性聚乙烯醇
在共混改性中必须注意不同聚合物之间的相容性,在相容性较差的两种聚合物共混时,往往需要加入分别和两种聚合物相容性都好的第三组分,称之为相容 剂。例如聚丙烯和尼龙-6的相容性极差,单*机械的力量不能把二者混匀,此时如加入少许已经接枝有顺丁烯二酸酐的聚丙烯,由于顺丁烯二酸酐与尼龙-6的酰 胺基团可发生化学反应,就可以大大改善聚丙烯和尼龙-6的相容性。
共混改性中需注意的是只有形成不完全相容的多相体系,同时又能使两种聚合物达到相互均匀分散时,才能达到预期的改性效果。
增强改性PP
纤维状材料加入到塑料中,可以显著提高塑料材料的强度,故称之为增强改性。大径厚比的材料可以显著提高塑料材料的弯曲模量(刚性),也可以将其称之为增强改性。
玻璃纤维是主要的增强材料,可以显著提高PP塑料的拉伸强度。玻纤含量一般不超过40%,一般认为在纤维长度大于0.2mm时有改性效果,其玻纤的直径在十几个微米时效果较好。玻纤含量增大时,增强PP的加工流动性相应下降,但仍属流动性较好的塑料。
由于玻纤增强PP可以提高机械强度和耐热性,且玻纤增强PP的耐水蒸汽性、耐化学腐蚀性和耐蠕变性都很好,在许多场合可以作为工程塑料使用,如风扇叶片、暖风机格栅、叶轮泵、灯罩、电炉和加热器外壳等等。
 

鉴定

通过红外光谱(FTIR)方法可以很容易鉴定出是否为聚丙烯,以及区分出均聚、共聚和无规聚丙烯。日常最简单的辨别方法是在无色火焰(例如打火机,酒精灯)上燃烧,样品会持续燃烧,有烟,火焰呈现黄色,并带有热机油的味道。
 

常见级别

一、均聚PP-聚丙烯 [size=-1]Homo-polymer polypropylene,简称PPH聚丙烯PP的均聚物简称PPH,是单一丙烯单体的聚合物。聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产,是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。
二、PP共聚物,Polypropylene Copolymer, 简称PPC,是丙烯单体与乙烯单体的共聚物;按照乙烯单体在分子链上的分布方式,共聚PP可以分为无规共聚物(PPR)和嵌段共聚物(PPB)两种。PPR的刚性好,但耐冲击性不好,尤其耐低温冲击性更不好,耐蠕变性差。PPB的耐冲击性好,但耐蠕变性和PPR一样差。PPR的耐冲击性和耐蠕变性则都不好。
三、CPP膜-聚丙烯CPP是”Casting Polypropylene“的简称,即聚丙烯流涎薄膜。是通过熔体流涎、骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。它不经过BOPP中的纵向拉伸和横向拉伸两个过程,直接流涎成产品宽度。
工程用聚丙烯纤维
分为聚丙烯单丝纤维和聚丙烯网状纤维。
聚丙烯网状纤维以改性聚丙烯为原料,经挤出、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成的高强度束状单丝或者网状有机纤维,其固有的耐强酸,耐强碱,弱导热性,具有极其稳定的化学性能。加入混凝土或砂浆中可有效的控制混凝土(砂浆)固塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝,防止及抑止裂缝的形成及发展,大大改善混凝土的阻裂抗渗性能,抗冲击及抗震能力,可以广泛的使用于地下工程防水,工业民用建筑工程的屋面、墙体、地坪、水池、地下室等,以及道路和桥梁工程中。是砂浆/混凝土工程抗裂,防渗,耐磨,保温的新型理想材料
 

塑钢纤维

是一种新型合成纤维。该产品主要以聚丙烯和聚乙烯为原材料,经过特殊工艺加工而合成,结合了钢纤维和
聚丙烯塑钢纤维聚丙烯塑钢纤维
塑料合成纤维两者的优点,主要用来代替在混凝土面板结构中的焊接金属网格和钢纤维。
塑钢纤维的作用
塑钢纤维是一种应用于建筑工程,控制混凝土韧性和抗击性能的高强度纤维,可以替代传统钢筋网、钢纤维,而建设成本更加经济;使用操作省时方便:且具有广泛应用前景的混凝土增强新型材料。塑钢纤维是以聚丙烯改性高分子聚合物为主要原料,经过特殊工艺技术生产而成。它是一种表面粗糙,外型轮廓分明的单丝粗纤维:直径粗细不同、纤维长短不等、成波浪形状、抗拉强度高、弹性模量大、抗酸碱能力强;并且具备钢筋、
钢纤维的外型,钢筋、钢纤维的功能,又有合成软纤维的优点。
 

丙烯薄膜

在塑料制品中包装材料占有极其重要的位置,据统计,世界用于包装领域的塑料约占塑料总消费量的35%。我国包装用塑料发展迅速,产量从1980年的19万t迅速增至2003年的465万t,预计2005年将超过550万t,2010年超过600万t,2015年超过650万t,约占全国包装总产量的13%以上。
聚丙烯薄膜聚丙烯薄膜
从产品上看,包装用薄膜约占包装用塑料总量的50%以上。我国双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是PP树脂消费量最大的领域之一,2003年我国有BOPP生产企业86家(123条生产线),总生产能力约140万t/a,2004年达到200万t/a(138条生产线),产量将突破100万t。国内企业注重提升产品竞争力,先后引进了一批先进的BOPP生产设备,生产的薄膜宽度可达8.3m,线速度高达400~500m/min。按我国现有的BOPP薄膜生产能力换算,每年对PP树脂的需求量近200万t,因此应重视开发BOPP薄膜用高线速、延伸性、透明性好的PP专用料,包括配套用的乙、丙共聚物,以适应新引进的BOPP薄膜设备。
 

工业生产

 

中国工业

中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代,经过30多年的发展,已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举,大中小型生产规模共存的生产格局。中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主,中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。
中国聚丙烯在将来的几年里产量会有较大的增长,但生产仍然供不足需,中国已经成为全球最大的聚丙烯净进口国。但由于国内产量很快增长,进口依存度总体上呈下降趋势。中国聚丙烯未来几年内,表观消费量依然会保持较高增速,进口量将会增大,聚丙烯产业在中国的前景广阔。
 

生产工艺

由醋酸乙烯在醋酸存在下聚合而成,聚合度以250~600为宜,聚合完成后,树脂中残存的微量催化剂(通常为过氧化物)、单体和(或)溶剂经真空干燥、蒸汽汽提、洗涤或联合处理法除去。
在醋酸的存在下,以过氧化苯甲酰为引发剂,醋酸乙烯进行本体聚合;或以聚乙烯醇为分散剂,在溶剂中于70~90℃下进行溶液聚合2~6h(聚合度控制在250~600为宜),即得产品。
 

品种型号

(一)等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯
聚丙烯分子中含有甲基,按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polyPropylene)、无规聚丙烯(atactic PolyPropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic Polypropylene)。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯;若甲基无秩序地分布在分子主链的两侧称无规聚丙烯;当甲基交替排列在主链的两侧称间规聚丙烯。一般生产的聚丙烯树脂中,等规结构的含量(称等规度)约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。我国现生产的聚丙烯树脂按熔融指数和所加入的助剂分类,
无规聚丙烯是生产等规聚丙烯的副产物。在生产等规聚丙烯中产生无规聚丙烯,通过分离方法把等规聚丙烯与无规聚丙烯分离。
无规聚丙烯为高弹热塑性材料,它有良好的拉伸强度。也可以象乙丙橡胶一样进行硫化。
 

生产方法

①淤浆法。在稀释剂(如己烷)中聚合,是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。
②液相本体法。在70℃和3MPa的条件下,在液体丙烯中聚合。
③气相法。在丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂,流程短,能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。
 

成型特性

(1)物理性能:PP为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物,是目前所有塑料中最最轻的品种之一,对水特别稳定,在水中14h的吸水率仅为0.01%。分子量约8~15万之间,成型性好。但因收缩率大,原壁制品易凹陷,制品表面光泽好,易于着色。
(2)力学性能:PP的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比高密度PE(HDPE)高。突出特点是抗弯曲疲劳性(7×10^7)次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下不如尼龙。
(3)热性能:PP 具有良好的 耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌。在不受外力的作用下,150℃也不变形。脆化为-35℃,在低于-35℃会发生脆化。
(4)化学稳定性:PP具有良好的化学稳定性,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其他各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀,化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以,PP适合制作俄中化工管道和配件,防腐蚀效果良好。
(5)电性能:聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响,有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,击穿电压也很高,适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。
(6)耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌硫代丙酸二月桂脂,炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
 

成型工艺

注塑机选用:对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性,需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/㎡来确定,注射量20%-85%即可。
干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度:PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。
模具温度:模具温度50-90℃,对于尺寸要求较高的用高模温,型芯温度比型腔温度低5℃以上。
注射压力:采用较高注射压力(1500-1800bar)和保压压力(约为注射压力的80%)。大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。
注射速度:为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(出现气泡、气纹)。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。
流道和浇口:流道直径4-7mm,针形浇口长度1-1.5mm,直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好,约为0.7mm,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收缩痕,就要用大而圆的注口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
熔胶背压:可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。
制品的后处理:为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。
 

应用

 

家用电器

近几年我国家用电器产业发展迅速,品种多,产量大。2003年我国电冰箱产量为1850万台,空调器4200万台,洗衣机1700万台,微波炉3500万台。据“2004~2006年中国城市家庭影院市场研究咨询报告”显示,预计未来3年内我国家庭影院系统市场规模将达到690万台。另外,各种小家电也拥有巨大的潜在市场,这对改性PP来说,是一个极好的商机。我国一些塑料原料厂商已经开发出洗衣机专用料如PP 1947系列、K7726系列等,受到了洗衣机制造厂商的欢迎。因此,在未来几年内应加大开发家用电器PP专用料的力度,以适应市场变化的需求。
 

塑料管材

2003年全国塑料管材总产量突破180万t,同比增长23%。早期,PP管材主要用作农用输水管,但是由于早期产品性能还存在一些问题(抗冲击强度、耐老化性能较差),市场未能打开。随着上海塑料建材厂首家引进国外先进技术,采用进口PP-R料生产的输送冷、热水用的管材得到市场认可后,已有不少厂家建设PP-R管材生产线,价格也由投产初期的2万~3万元/t不断回落,但PP-R管材在塑料管材市场上的占有率仍然很低。据反映,国产PP-R料与进口料比较还有一定差距,质量有待改进和提高。据报道,韩国开发出一种耐高压给水管用无规共聚聚丙烯PP-R 112新牌号,使用该牌号生产的管材可在20℃和11.2MPa的超高压状态下使用50年。
塑料管材是我国化学建材推广应用的重点产品之一,建设部曾于2001年发出“关于加强共聚聚丙烯(PP-R、PP-B)管材生产管理和推广应用工作的通知”,要求有关部门共同做好从原料、加工、质量以至管材使用、安装等工作,要严格把好PP管材质量关,以利更好地做好我国PP管材的生产、应用、推广工作。
 

高透材料

随着人们生活水平不断提高,必然带来在文化、娱乐、食品、医疗、材料、居室装饰等各个方面不同变化的要求与提高,市场中很多物品越来越多地使用透明材料。因此,开发透明PP专用料是一个很好的发展趋势,尤其需要透明性高、流动性好,成型快的PP专用料,以便设计加工成人们喜爱的PP制品。透明PP比普通PP、PVC、PET、PS更具特色,有更多优点和开发前景。
近几年,国外透明PP市场增长很快,如韩国将透明PP作为PET替代品推向市场;德国某些公司用透明PP替代PVC;美国透明PP制品的增长速度高出普通PP制品7%~9%;日本近几年PP成核透明剂的年用量约为2000t,若以添加量0.25%推算,日本透明PP料的年产量可达80万t以上。据日本理化株式会社介绍,日本透明PP专用料用于微波炊具及家具两方面的消费量最大。预计,2005年国外市场对透明PP专用料需求量约为500万~550万t。目前国内透明PP专用料与国外差距较大,透明PP树脂及其制品的生产、应用仍有待加强。
 

其它

1.单向拉伸PP膜
工艺流程为:配料→塑化→T型机头挤出流延→冷却→电晕处理→牵引→卷取→时效处理→分切→成品。
螺杆转数60转/分、温度180、220、240、250℃,牵引速度80米/分、冷却辊温度30℃,膜表面张力为42达因/厘米。
热封温度根据用途而定:普通级,即非蒸煮级,采用均聚物PP,融点高,因此热封温度140-170℃。而蒸煮级用共聚物PP,热封温度125-150℃即可。
2.双向拉伸PP膜
双向拉伸PP膜简写BOPP或OPP,其生产工艺路线大致有以下三种:
(1)平膜同时双向拉伸法:PP粒料经挤出机塑化后,从T型机单挤出厚片,厚度约0.8-1毫米,纵、横向拉伸同时在拉幅机上进行,难度较大,用该法较少。
(2)平膜逐步双向拉伸法:挤出厚片后,先经辊筒纵向拉伸,然后再经拉幅机横向拉伸,拉伸40-50倍,膜厚约为15一50微米。该法较常用。
(3)泡管法同时双向拉伸法:先制造厚管、厚度0.7-0.8毫米,然后用压缩空气吹胀,即横向拉伸的同时,用牵伸辊进行纵向拉伸。
该膜可用于包装材料及电容器薄膜。
对于食品包装行业来说,要求双向拉伸PP膜的气体渗透率更低。要降低渗透性,一是降低PP材料本身的渗透率,可通过填充改性来达到,但效果不太明显,二是通过阻隔PP薄膜与气体的接触来降低渗透率,还较容易实现,有下面2种方法:
BOPP可采用喷涂的方法阻隔气体,如将聚偏二氯乙烯或乙烯基乙醉的悬浮液喷涂至膜表面,厚度约0.0075毫米。
另一种方法是真空镀铝,厚度约0.0002毫米来阻隔氧气等。
3.PP针刺网膜
该膜是撕裂膜的升级换代产品,除作捆扎绳等外,还可用于缝纫线、地毯编织、海洋捕捞等行业。
工艺流程为:
投料→挤出→膜片冷却→切割分丝→三辊牵引→加热→拉伸→针刺成纤→热处理→冷却定型→收卷。
机身温度:220、230、260、255℃,机头温度250℃,模头250℃,PP料熔融指数1.5-4克/10分均可。膜片冷却、水温38℃,热拉伸温度150-165℃,拉伸倍数5-6倍,冷却辊速度比热处理辊速度低2-5%,拉伸速度240米/分。
4.PP隔离膜
PP隔离膜可作为电线电缆中,导体与橡胶绝缘之间的隔离层。能防止金属导体与橡套的粘连现象。
工艺流程为:
配料→捏合→挤出→吹胀冷却→牵引→切割→卷绕→分切→检验成品。
PP料熔融指数在3.5克/10分以下,挤出机温度:180、190-200、200-210℃,模头温度190-200℃。
5.PP撕裂膜
与上述膜工艺相似,此处不再叙述。
二、改性PP编织袋
PP编织袋所用原料,除用粒料PP外,还可用粉料PP,即本体法生产的PP粉料,经添加LDPE粒料进行改性而成。
 
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