高分子材料学习培训课件-聚丙烯

1、 聚丙烯（Polypropylene，PP）学习目的 理解聚丙烯的工业制备，熟练掌握聚丙烯的结构与性能，掌握聚丙烯的成型加工与应用，了解聚丙烯的改性及选用。 聚丙烯（Polypropylene，PP）制备方法2.1结构与性能2.2PP的成型加工2.3PP的选用2.4 聚丙烯初认识2.1 制备方法 1957年意大利工业化 2.1.1 单体制备 丙烯应清除水分、丙炔等杂质，要求丙炔含量0.0001%，水含量0.00015% 2.1.2 聚合（一）反应原理 阴离子型定向配位聚合（齐纳催化剂：TiCl3 + Al(C2H5 )3或AlCl(C2H5)2)（二）实施方法 1浆液法（淤浆法） （催化剂：石

2、脑油=10：90） （8085%） 2液态本体聚合3气相聚合 2.2.1 PP结构1PP化学结构 PP为线型碳氢聚合物、非极性聚合物。 侧甲基的存在使PP主链略显僵硬，分子的对称性降低。前者使其Tg和Tm升高，后者使其下降，但由于使用齐格勒-纳塔催化剂可制得高度规整性的PP，因而二者的净效应使PP的Tg和Tm升高。 2.2 结构与性能 按大分子链上甲基的空间排列方式不同，PP可分为等规、间规和无规三种。由于侧甲基的位阻效应，PP呈三个单体结构单元为一周期的螺旋形结构。图 PP的立体构型 （a）等规PP；（b）间规PP 2PP的结晶性 结晶能力强，通常PP的结晶度为70%。PP的TgPE，但在塑

3、料材料中偏低。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。 刚度、硬度PE，韧性不够好，温度较低时脆性明显。2热性能 耐热性PE，Tm为164170，长期使用温度为100120。PP是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能经受135高温消毒的品种。PP低温脆性较PE大（在Tg=-10下易脆裂）3电性能 非极性聚合物，电性能与PE相似，是优异的介电和电绝缘材料。4化学性能（1）热氧老化 PP分子链上交替出现叔碳原子，因而比PE更易发生热氧老化。 不同金属离子对PP氧化的催化作用不同，强弱顺序如下： Cu2+Mn2+Mn3+Fe2+Ni2+Co2+（2）光稳定性 PP光稳定性较差，户外使用

4、需加稳定化助剂。为提高PP和PE的光稳定性和抗热氧老化能力，最常用的方法是添加抗氧剂和光稳定剂。铜害作用 （3）耐化学药品性 化学稳定性较优，但PP中有叔碳原子，更容易被氧化性化学药品侵蚀。对发烟硫酸、浓硝酸和次磺酸在室温下不稳定，对次氯酸盐、过氧化氢、铬酸等浓度较小、温度较低时才稳定。但芳烃和氯代烃在80以上使它溶解，酯类和醚类对它侵蚀。溶解、溶胀性与PE相似。 （4）燃烧性能 PP极易燃烧，有限氧指数为17.4。 （5）卫生性 属安全的树脂品种，加入助剂影响卫生性。 2.3.1 加工性能（1）PP熔体的流动性好，成型加工性能良好（2）吸湿性小，成型前不需对粒料进行干燥（3）无需太高的成型压

5、力，易成型出薄壁长流程制品（4）熔体具有较明显的非牛顿性，粘度对剪切速率和温度都较敏感（5）具有结晶性，收缩率较大，有明显的后收缩性，工艺参数对制品结晶度影响较大，进而影响制品性能 2.3 PP的成型加工 （6）熔体弹性大，冷却凝固速度快，制品易产生内应力 （7）受热时易氧化降解，应尽量减小受热时间，并尽量避免受热时与氧接触 （8）制品的印刷性能差，进行印刷等表面装饰时可采取电晕处理等方法 （9）适用于多种成型方法 2.3.2 加工工艺 动画1 动画2 注塑、挤出、吹塑、旋塑、热成型、发泡、喷涂等。1PP均聚物 只添加少量抗氧剂，组成单纯，适用于各种成型加工方法，用途广泛。2PP共聚物（1）PP无规共聚物（PPR） 最常用的共聚单体为乙烯，含量1%7%，与PP均聚物相比，具有较好的透明性、耐冲击性、低温韧性，熔融温度降低更便于热封合。但刚性、硬度降低。用于韧性要求较高的薄膜、管材、中空制品和注塑制品中。 2.4 PP的选用（2）抗冲击PP共聚物 共聚单体乙烯含量可达20%，聚合工艺较复杂。其中，PP嵌段共聚物（PPB），产物中含有橡胶相是其具有较高抗冲击能力的原因。抗冲击PP共聚物