1.1 聚丙烯簡介

　　1.1.1 基本性質

　　聚丙烯(Polypropylene，簡稱PP)是五大通用合成樹脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯和ABS樹脂)之一[1]，聚丙烯是一種半結晶型的熱塑性樹脂，表觀為無毒、無味的乳白色粒狀產品。其相對密度為0.90-0.91g/cm3，熔點為164-167℃;具有優良的機械性能、耐熱性能、電絕緣性能;化學穩定性好，與多數化學藥品不發生作用;但耐光性差，易老化;低溫下沖擊強度較差，染色性差。工業生產中常采用添加助劑、共混、共聚等方式加以改進。PP不溶于水也不吸水，可在水中煮沸，在130℃下消毒，易加工成型，適于制作一般機械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。

　　1.1.2 分子結構

　　PP每隔一個碳原子就有一個甲基，起到了硬化主鏈的作用。鑒于催化劑和聚合工藝的不同，PP大分子鏈上側甲基(-CH3)在立體空間中不同的排列方式，有三種不同立體構型的PP存在，即等規PP(i-PP)、間規PP(s-PP)和無規PP(a-PP)。側甲基的位阻效應，使PP分子鏈以三個單體單元為一個螺旋周期的螺旋形結構，其空間排列方式的不同，造就了PP不同的性能。

　　1.1.3 性能特點

　　近年來，聚丙烯生產、用量高速增長并得到廣泛應用得益于以下性能[2-3]： (1)較高的剛性和較低的密度(0.90―0.91),高拉伸強度(特別是在拉身后)，優良的透明性、耐應力開裂性、耐化學性，較高的耐熱性，熔點達到164度，可以在100-120度以下長期使用，電絕緣性良好，耐折疊性好。

　　(2)聚丙烯經過填充和增強后，其機械性能在許多應用領域足以與成本更高的工程塑料競爭。

　　(3)具有良好的注塑加工性。

　　(4)可以被拉伸和定向，從而可生產纖維和拉伸薄膜。

　　1.1.4 產品用途

　　PP原料通過處理制成產品的用途主要有[4-7]：

　　(1)注射成型制品：作為PP大的應用領域，制品有周轉箱、容器、手提箱、汽車部件、家用電器部件、醫療器械、機械部件、日用消費品和家具等。

　　(2)擠出制品：可制成PP纖維，也可制成PP薄膜，其中雙向拉伸薄膜的強度和透明度大幅度得到提高，是重要的包裝高分子材料。

　　(3)拉絲制品：PP可紡絲制成纖維，如丙綸。丙綸是低吸水性，高耐腐蝕性的纖維，可用于服裝制作，特別適合織造地毯。

　　(4)熱成型制品：PP薄片經熱成型加工可制成薄壁制品，如一次性使用的食品容器等。

　　(5)吹塑制品：PP制品廣泛應用于食品包裝和玩具工業，如酸乳和熱灌裝飲料瓶等。

　　另外，通過特殊的催化方法(茂金屬催化技術)還可以制成分別帶有全同和無規鏈段的嵌段PP，這種PP的性質和橡膠類似。

　　1.1.5 聚丙烯工業的發展

　　聚丙烯是四大塑料之一,國民經濟發展對其需求與日俱增，聚丙烯(PP)具有價廉、質輕、加工性能好等優點，在日常生活、工農業、醫療衛生、國防等領域得到了廣泛的應用，成為一種發展快的通用塑料，聚丙烯工業的發展是與烯烴聚合催化劑的發展密切相關的，正是由于催化劑制備技術和聚合工藝的不斷進步，才使聚丙烯工業得到了快速的發展[8]。

　　聚丙烯PP是一種通用的熱塑性塑料，從組成上可以分為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯兩大類;從結構上可分為等規聚丙烯(IPP)、間規聚丙烯(SPP)和無規聚丙烯(APP) 三種。聚丙烯是合成樹脂中發展快的一個品種，隨著丙烯聚合及催化劑技術的快速發展，聚丙烯已成為一種十分重要的合成材料。

　　近年來聚丙烯(PP)工業持續強勁增長。據美國CMAI公司統計，2005年PP生產能力達到4283萬噸，同比增長1.8% ， 2010年達到6100萬噸。PP已成為合成樹脂中發展快、品種開發活躍、應用范圍廣的品種之一 [9]。PP的強勁需求極大地促進了PP生產技術的發展，其發展趨勢主要集中在低成本、高效率的催化劑體系的研究與應用，高附加值、高性能新產品及專用料的開發以及各種新技術新工藝的不斷使用。

　　中國聚丙烯的工業生產始于20世紀70年代，經過30多年的發展，已經基本上形成了溶劑法、液相本體-氣相法、間歇式液相本體法、氣相法等多種生產工藝并舉，大中小型生產規模共存的生產格局。現在中國的大型聚丙烯生產裝置以引進技術為主，中型和小型聚丙烯生產裝置以國產化技術為主[10]。

　　目前，PP的生產工藝按聚合類型可以分為淤漿法、溶液法、本體法、氣相法、本體法-氣相法組合工藝五大類[11]：

　　(1)淤漿法工藝又稱漿液法或溶劑法工藝，在(如己烷)中完成聚合，是早工業化的PP生產技術，目前淤漿法PP的生產能力約占PP總生產能力的13%。

　　(2)溶液法工藝是早期用于生產結晶聚丙烯的Eastman公司獨有的技術，該方法工藝流程復雜，成本較高，聚合溫度高，加上由于采用特殊的高溫催化劑使產品應用范圍有限，目前已不再用于生產結晶聚丙烯。

　　(3)本體法工藝按聚合工藝流程可分為間歇式聚合工藝和連續式聚合工藝兩種，間歇本體法PP聚合技術是我國自行研制的生產技術，生產能力約占全國總生產能力的24%。

　　(4)氣相法工藝主要有BP公司的Innovene工藝、Chisso工藝、聯碳公司的Unipol工藝、BASF公司的Novolen工藝以及住友化學公司的Sumitomo工藝等。氣相法工藝的快速增加正挑戰產能位的Spheripol本體法-氣相法組合工藝。

　　(5)本體法-氣相法組合工藝主要包括巴塞爾公司的Spheripol工藝、日本三井化學公司的Hypol工藝、北歐化工公司的Borstar工藝等。其中，Spheripol工藝自1982年首次工業化以來，是迄今為止成功、應用為廣泛的PP生產工藝。

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