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PP AP3AW 美國埃克森美孚聚丙烯(PP)塑料的概述
一、聚合方式及分類:
1、聚合方式:分丙烯單體本身的聚合即均聚聚合和丙烯單體及乙稀單體一起的共聚聚合兩種方式。其中,共聚中乙稀的含量不同又分嵌段共聚和無規(guī)共聚。
2、分類:按國際標(biāo)準(zhǔn)及分子結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同,聚丙烯(PP)可分為均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)三種。
PP AP3AW 美國埃克森美孚的特性:
均聚聚丙烯(PP-H)由單一的丙烯單體聚合而成,分子鏈中不含乙烯單體,因此分子鏈的規(guī)整度很高,因此材料的結(jié)晶度高、沖擊性能較差。為改善PP-H的較脆的問題,部分原料供應(yīng)商也采用聚乙烯及乙丙膠共混改性的方法來提高材料的韌性,但卻不能從本質(zhì)上解決PP-H的長期耐熱穩(wěn)定性能。
無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)是由丙烯單體和少量(1%~4%)的乙烯單體在加熱、加壓和催化劑作用下共聚得到的,乙烯單體無規(guī)、隨機(jī)地分布到丙烯的長鏈中。乙烯的無規(guī)加入降低了聚合物的結(jié)晶度和熔點(diǎn)、改善了材料的沖擊、長期耐靜水壓、長期耐熱氧老化及管材加工成型等方面的性能。PP-R分子鏈結(jié)構(gòu)、乙烯單體含量等指標(biāo)對材料的長期熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能及加工性能都有著直接的影響。乙烯單體在丙烯分子鏈中的分布越無規(guī),聚丙烯性能的改變越顯著。
同PP-R相比,PP-B中的乙烯含量較高,一般為7~15%,但由于PP-B中兩個乙烯單體及三個單體連接在一起的概率非常高,因此說明由于乙烯單體僅存在嵌段相中,并未將PP-H的規(guī)整度降低,因而達(dá)不到改善PP-H熔點(diǎn)、長期耐靜水壓、長期耐熱氧老化及管材加工成型等方面的性能的目的。
三、聚合物的共同點(diǎn)與不同點(diǎn):
1、共同點(diǎn):PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽滲透率(0.5克/毫升/100平方英寸/24小時)。
2、不同點(diǎn):①、火燒后的直觀表現(xiàn)不同。PP共聚物,它有合成橡膠成份,火一燒拉開絲是扁形,拉得不長。而PP均聚物燒了以后絲拉得長,絲是圓形。②、物理性能不同:一般地說,無規(guī)PP共聚物比PP均聚物的撓曲性好而剛性低。它們在溫度降至32F時,還能保持適中的沖擊強(qiáng)度,而當(dāng)溫度降至-4F時,有用性就有限了。共聚物的彎曲模量( 1%應(yīng)變時的割線模量)在 483~1034MPa范圍內(nèi),而均聚物則在1034~1379MPa范圍內(nèi)。PP共聚物材料的分子量對剛性的影響不如PP均聚物的大。帶切口的懸臂梁式?jīng)_擊強(qiáng)度一般在0.8~1.4英尺磅/英寸的范圍內(nèi)。③耐化學(xué)性能不同:無規(guī)PP共聚物對酸、堿、醇、低沸點(diǎn)碳?xì)浠衔锶軇┘霸S多有機(jī)化學(xué)品的作用有很強(qiáng)的抵抗力。室溫下,PP共聚物基本不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。而且,當(dāng)暴露在肥皂、皂堿液、水性試劑和醇類中時,它們不象其它許多聚合物那樣會發(fā)生環(huán)境應(yīng)力斷裂損壞。當(dāng)與某些化學(xué)品接觸時,特別是液體烴、氯代有機(jī)物和強(qiáng)氧化劑,能引起表面裂紋或溶脹。非極性化合物一般比極性化合物更容易為聚丙烯所吸收。④阻隔性能:PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽滲透率(0.5克/毫升/100平方英寸/24小時),但這些性質(zhì)可以通過定向加以改進(jìn),像拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽滲透性能改進(jìn)至0.3,氧氣滲透率到2500。⑤電性能:一般地,聚丙烯有很好的電性能,包括:高介電強(qiáng)度,低介電常數(shù)和低損耗因子;然而,電力應(yīng)用一般選擇均聚物。
另外,由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時非常脆,因此許多商業(yè)的PP材料是加入1-4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度(100℃)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常,采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進(jìn)行改性。
均聚PP聚丙烯具有韌性差、尺寸穩(wěn)定性差和易老化等缺點(diǎn),限制了其適用范圍。而共聚聚丙烯,具有強(qiáng)度高、剛性大、耐熱性能好、尺寸穩(wěn)定性好、加工性能好以及低溫韌性的優(yōu)點(diǎn),因此可廣泛用于生產(chǎn)周轉(zhuǎn)箱、瓶子、油漆桶、大容器及重負(fù)荷包裝等,也可用于生產(chǎn)管材、板材、電瓶殼等,還可用作其它聚丙烯專用料的基礎(chǔ)料。
聚丙烯PP的介紹:PP(聚丙烯)有很多有用的性能,但還缺乏固有的韌性,特別是在低于其玻璃化溫度的條件下。然而,通過添加沖擊改性劑,可以提高其抗沖擊性能。傳統(tǒng)改良性為彈性體,通常為乙丙橡膠。普遍認(rèn)為,遍布于半結(jié)晶態(tài)聚丙烯基體內(nèi)的橡膠粒子,能在界面上形成許多應(yīng)力集中點(diǎn),防止局部形變,和斷裂擴(kuò)展。抗沖擊改性劑一直是在共混時添加進(jìn)去的,近,彈性體組分的現(xiàn)場合成已經(jīng)具有商業(yè)重要性。而且,正在宣傳用一種新系列的沖擊改性劑來代替乙丙橡膠,即Flexomer聚烯烴、Exact塑彈體和Insite聚合物。這些都是烯烴聚合物,它們填補(bǔ)了極低密度聚乙烯和傳統(tǒng)乙丙彈性體之間的空白。
PP AP3AW 美國埃克森美孚化學(xué)和性能:等規(guī)PP(聚丙烯)均聚物,是在Ziegler-Natta催化劑體系催化下,由丙烯聚合而成的。乙丙橡膠組分在一系列反應(yīng)器中合成的,或是預(yù)先購買,然后在擠壓機(jī)內(nèi)與PP均聚物共混。生成的抗沖擊聚丙烯經(jīng)粒化后出售。現(xiàn)場生產(chǎn)的抗沖擊PP共聚物,可以通過選用合適的催化劑組成及反應(yīng)器條件,來地控制其重要的性能。催化劑組成和反應(yīng)器條件決定基體樹脂的結(jié)晶度、橡膠組分的組成和數(shù)量及總體分子量分布。