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1、速度变慢，资料变软，透明度提高，韧性、耐寒性、冲击强度均较均聚物提高，主要用于高抗冲击性和韧性制品。丙烯 -乙烯嵌段共聚物：在单一的丙烯聚合后 除掉未反响的丙烯 ，再与乙烯聚合所得产物，平时嵌段共聚体中乙烯含量为 5%20%（质量分数）。丙烯 -乙烯嵌段共聚物本质是聚乙烯、 聚丙烯和尾端嵌段共聚物的混杂物， 这类混杂物既保持了必然程度的刚性，又提高了冲击强度，但透明性和光彩性有所下降。无规 EP：抗冲共聚物： PPPE EP多元共聚物是由三种以上原料聚合而成的高分子化合物，如丙烯、乙烯、丁烯等共聚物。对于含少量乙烯的无规共聚物， 由于乙烯单体存在搅乱了丙烯链的规整性，进而降低结晶性和熔点，改进

2、 PP的弊端而拥有较好的低温特点和透明性。在相同乙烯含量下，乙烯在聚合物中较平均分布的产品性能较好。嵌段共聚物的聚丙烯链段能够保持结晶性和均聚物的高温性能，聚乙烯和乙丙共聚物的链段可改进低温性能和冲击性能。 采用 P EP型嵌段共聚合， 能提高冲击强度，但没有纯粹的嵌段共聚物，而是聚合物（乙丙无规）嵌段物与 PP和 PE的混杂物。丙烯嵌段物的冲击强度是随丙烯（ P）部分和乙丙（ EP）部分的结构与比率而变化的。二、立体化学和结晶性聚丙烯链的形式主要有等规、 间规、无规和立体嵌段四种， 大多数工业聚丙烯是等规物。 由于催化剂和反响的条件不同样， 会有少量无规物、 立体嵌段和更少量的间规聚合物（见

3、图） 。等规间规无规立体嵌段聚丙烯的立构规整性聚合物分子的单元链段含有不对称碳原子，所以拥有两种相反的空间构型。聚丙烯分子有同样构型的单体头尾相连接而成， 则为等规聚丙烯； 由两种构型单元有规律地交替连接而成， 则为间规聚丙烯；无规律的随意排列则为无规聚丙烯。等规聚丙烯的主要结晶形式为 型，属单斜晶系，计算密度为 3 ，在热力学上比较牢固。 如将熔体快速冷却到低温或冷拉， 性结晶可获得准晶 （或成称为非晶相或近晶的排列） ，它是一种分子（或链段）齐聚体，其中个别分子链保持像单斜结晶体中那样的螺旋构型，但有序程度还达不到一般所说的结晶，42，聚丙烯的分子量为密度约为3，加热则变成 型。其他，还有

4、 和 两种形式，两者都有一个三元螺旋构型。如将熔体骤冷至 100130即可获得 型，属六方晶系，密度为3，熔点 145150，加热则转变成 型。熔体在高压下结晶则生成 型，属三斜晶系，其熔点较 型低 10。聚丙烯从熔融态缓慢冷却能够形成球晶。 依照不同样的结晶条件， 结晶直径可从 1m到 100m。聚丙烯的结晶速率随结晶温度而变化， 在玻璃化温度和熔点之间， 温度越高，结晶速率越小，而温度越低，结晶则难于进行。所以，在此温度范围内有一个结晶速率最大的结晶温度，一般在 120130周边。聚丙烯靠其分子的立体规整性而拥有结晶能力。 由于聚丙烯的某些机械和物理性能与结晶度相关，同样的分子量，由于成型

5、条件不同样，结晶度也会变化。骤冷时结晶度低， 渐冷时结晶度高。 当熔融的聚丙烯冷却时， 由于分子链的围绕以及螺旋状分子必定折叠形成平板， 所以对微晶的形成产生阻力， 所以等规聚丙烯的结晶度不能能达到 100%。聚丙烯成型制品结晶度最低的为快速冷却的薄膜，仅30%。注塑制品结晶度可达 50%60%，即使很高等规度的聚丙烯，经小心退火，其结晶度也不会高出 30%。所以，聚丙烯被看作是半结晶聚合物。三、分子量及其分布聚丙烯拥有分子量的多分别性， 即它是由分子量不同样的同系分子组成的混杂物，这类分子量的不均一性，诚然对其化学性能影响很小，但对聚合物的物理、力学及流变性却有重要的影响。分子量是聚丙烯的基

6、本特点。丙烯的分子量是104106。聚丙烯的熔体流动速率一般在 100g/10min 之间，特别可达 150g/10min。聚丙烯的分子量分布，一般用分子量分布指数 Q= Mw/M v 来表示分布宽度，Q 值越大，分布越宽。工业聚丙烯的 Q 值为 240。分子量分布宽增进结晶性能，如拉伸强度、 刚性和热变形温度提高， 而降低冲击强度。 这是由于宽分布的聚合物将拥有更高的结晶度。 其他，宽分子量分布的聚丙烯在高剪切速率下拥有较低的粘度，所以可改进加工特点，如改进注塑性。但对熔体纺丝，则需要分子量分布窄的聚丙烯， Q 值应在 36 之内，以增加成纤性能的牢固性第二节 聚丙烯的性质一、聚丙烯的化学性

7、质（1）聚丙烯拥有优异的化学牢固性和耐热性，它们的化学牢固性随着结晶度增加而增加。对溶剂、油脂、碱及大多数化学品都比较牢固。在 120 下相当长的时间内无机试剂对聚丙烯的影响很小，但也会碰到氧化剂的损害（如 98% 的硫酸和发烟硝酸）。（2）聚丙烯是非极性有机物，所以它很简单在非极性有机溶剂中被溶涨或溶解，温度越高，溶解或溶胀得越厉害；对于极性溶剂却很牢固，但芳烃和氯化烃在 80以上，对聚丙烯有溶解作用，如在四氯化碳、二甲苯、溴、氯仿、松节油和石油醚中有相当大的溶胀，同时拉伸强度明显下降。（3）聚丙烯热牢固性好。聚丙烯制品加热至 150 也不变形，可耐开水，分解温度可达 300 以上，与氧接触

8、的情况下，聚丙烯在 260左右开始变黄。（4）聚丙烯易燃烧，燃照后走开火源仍会连续燃烧。由于熔体的滴落飞溅，更简单使火势延长，扑救困难。（5）聚丙烯受紫外线照射易老化。为了防范光降解，必定增加光牢固剂，如羟基二苯甲醇、苯井三唑、水杨酸苯酯的各种衍生物，如 UV-531，UV-326， UV-327 和 UV-P等。其他，镍的螯合物也很有效。二、聚丙烯的物理性质和力学性质1聚丙烯的物理性能（1）聚丙烯是结晶性高聚物，拥有质轻、无毒、无味等特点，而且机械强度高。（2）聚丙烯的密度一般为3 左右，一般低密度聚丙烯密度为 0.87 g/cm3，中密度聚丙烯为 0.90 g/cm3，高密度聚丙烯为 0.

9、915 g/cm3。（3）聚丙烯熔点温度为 164170。（4）聚丙烯熔融流动性好。（5）聚丙烯是聚烯烃中耐热最高的一种， 但熔体弹性大， 冷却凝固速度快，易产生内应力，同时成型缩短比率大（ 1%），而且拥有各向异性。（6）由于聚丙烯分子量高，结构等规度高而易结晶，比聚乙烯等拉伸强度都大，在 100是保留常温拉伸强度的一半，而且有较高的强度和抗挠曲性及高耐磨性，较好的耐应力开裂性和低蠕变形。（7）聚丙烯信服强度高，有较高的波折疲倦寿命。（8）聚丙烯可处于三种物理状态，晶态、高弹态和粘流态。（9）聚丙烯拥有优异的电绝缘性能，不吸水，不受周围环境温度的影响，拥有优异的高频特点。2玻璃化温度等规聚丙

10、烯的玻璃化温度（ Tg）为 -130，无规聚丙烯为 -18-5。纯晶状聚丙烯的平衡熔点，用等温结晶聚丙烯外推法求得的为 。这一温度比在正常解析条件下对商品聚丙烯测得值高 2328。无规共聚物的溶点位135145，高速成型的则凑近 130。熔点随共聚单体的含量增加而降低。等规聚丙烯的消融热为 63260J/g。对于 100%晶状样品，消融热的可靠值165 18J/g。聚丙烯流动性比聚乙烯有更强的非牛顿性， 它的剪切粘度对剪切很敏感， 而对温度的依赖性也很大。在高温、高剪切下，聚丙烯会发生明显降解，进而使分子量降低，分子量分布变窄。其他， ，在聚丙烯中增加少量增加剂，如有机硅润滑脂、硬脂酸盐，可使

11、熔体流动性提高。3力学性能等规聚丙烯是刚性的结晶物质， 它的等规度越高， 结晶度越大，所以消融点、刚性、拉伸强度、杨氏模量和硬度等也越大。 冲击强度也随着等规度和熔体流动速率（ 190 、10kg）而变化，大多数工业聚丙烯的等规度大于 90%，制品的结晶度为 50%60%。聚丙烯在凑近 0时会变脆，甚至在室温下某些牌号的冲击强度也不大好。采用少量（ 4%15%）乙烯的嵌段共聚物，则有较高的冲击强度和较低的催化温度。4应力开裂制品中残留应力也许在长远承受应力下， 某部分地域会产生龟裂现象， 这一现象称为应力开裂。 有机溶剂和表面活性剂能明显地促进应力开裂， 所以应力开裂试验一般在表面活性剂存在下

12、进行。聚丙烯较聚乙烯和聚苯乙烯有更好的耐应力开裂性。 聚丙烯的耐应力开裂性随分子量的增大而提高，共聚物的耐应力开裂性较均聚物为好。5电性能聚丙烯的电性能与高密度聚乙烯特别近似， 特别是功率因数与聚合物中催化剂的剩余量亲近相关。 下表列出了聚丙烯的某些典型电性能， 但这些性能不但取决于催化剂的剩余量，也取决于所用抗氧剂系统。6）介电常数（ 510Hz体积电阻， *m1019102Hz103Hz功104Hz率因105Hz数106Hz510Hz第二章 丙烯聚合机理及质量控制第一节 聚丙烯反响机理一、丙烯聚合反响方程式nCH2CH（CH3）+ H 2CH 2nCH 3二、丙烯聚合机理丙烯在 Ziegl

13、er-Natta 催化剂存在下的聚合反响属配位阴离子聚合， 也叫定向聚合。对于聚合的活性中心的详尽化学结构和链惹起、 链增加机理， 以及增加链所以拥有有规立构的原因， 不同样研究者从各自的试验结果出发， 提出了好多机理和相应的模型，其中比较有代表性的是 Natta 的双金属模型和 Cossee-Arlman的单金属模型。单金属中心模型目前获得高分子界很多的认同。丙烯聚合分为四个阶段：1.活性中心的形成及链惹起过程TiCl4 + AlR3TiCl3 +AlR2ClR Cat R + CH2=CH Cat CH2 CHR2.链增加+nCH2=CHCHCH23.链转移（1）向烷基铝转移：（2）向氢气

14、转移：（3）向单体转移在上述链转移反响中， 向氢气转移的反响速率远大于向单体和烷基铝转移的速率，所以氢气的影响是占主导地位的。4.链中止（1）自动中止（2）与杂质反响中止。三、乙烯 -丙烯共聚反响机理乙烯 -丙烯共聚反响机理近似于丙烯均聚反响，但明显不同样的是，两种单体（乙烯 -丙烯）的存在代替了均聚的一种单体。结果，正如经过链增加步骤的无规聚合链增加同样， 任何一种单体都能在活性中心自行插入。 由于乙烯在很大程度上比丙烯更易反响， 所以它将优先进入链中。 反响器中单体存在的相应数量控制乙烯和丙烯插入链中的数量。 特别是反响器气相中乙烯和丙烯的摩尔比可用来控制橡胶中乙烯含量。抗冲共聚物是用几个

15、对最后产品的物性产生影响的参数来表征的： 乙烯总含量；橡胶含量；橡胶中乙烯含量；粉料总 MFR；均聚物 MFR。乙烯总含量指的是最后抗冲共聚物（ ICP）中的乙烯数量。橡胶含量是指最后抗冲共聚物中共聚物的数量。很多的橡胶含量使得产品冲击强度高（而韧性低）。橡胶中的乙烯含量常用 RCC2 表示，它是指橡胶中乙烯的含量，也就是指在第二反响器中产品的乙烯含量。 这三个参数的关系为： 橡胶含量 =总乙烯含量 / 橡胶中乙烯含量。能够看出，抗冲共聚物中橡胶含量在橡胶中乙烯含量恒准时，随着乙烯总量的增加而增加； 乙烯总量恒准时， 随着橡胶中乙烯含量的减少而增加。由于抗冲共聚物均聚部分与最后产品的韧性有很大

16、关系， 而非晶体的橡胶含量增加抗冲击性能，所以提高橡胶含量将提高最后产品的抗冲击性能。粉料总 MFR 指最后抗冲共聚物粉料的 MFR。当乙烯含量也许是总 MFR 提高时，抗冲共聚物产品变得更粘；所以，最高的 MFR 取决于规定的乙烯总含量。第二节 催化剂Kral Ziegler 及其合作者在 1953 年发现某些过渡金属与某些有机金属化合物化合能将乙烯转变成线性高分子量聚合物，并开始对今后经历了巨大发展的 -烯烃聚合进行了大量研究。 Natta 教授扩大了这类反响，是用 TiCl3 及烷基铝作催化剂，有丙烯聚合成结晶聚丙烯，所以创立了 Z-N 催化剂。聚丙烯催化剂的进步决定着聚丙烯生产工艺和产

17、品的进步。 催化剂的发展经历了四个阶段：一、第一代催化剂第一代工业用丙烯定向聚合催化剂是以 Z-N 催化剂（ C2H5）Cl 为代表，人们常称为主催化剂， 经研磨热办理，表面积可达 1640m2/g，助催化剂多用 AlEt2Cl（或 AlEt3）。活性约为 5000g 聚丙烯 /gTi，等规度在 90%左右。一般认为助催化剂的作用最少有以下几种： 可除掉聚合物系统对催化剂有毒性的物质； 能够将过渡金属由高价态还原成较低价态， 并使过渡金属烷基化； 在过渡金属固体表面与丙烯单体竞争吸附，在丙烯聚合时可充当链转移剂。第一代催化剂主要用于浆液法或溶液法生产工艺， 活性低，聚丙烯产品中的灰分含量高，产

18、品需脱灰和脱除无规物，产品等规度低，含 10%以上的无规物，降低了产品收率。二、第二代催化剂第二代催化剂主若是增加了第三组分给电子体，并注意控制催化剂的形状。可是催化活性提高到4聚丙烯，等规度大于，所得为球形粉料，2/gTiPPg95%粒径分布窄。 在 Z-N 催化剂中所加的第三组分给电子体多带有孤对电子，主要包括以下几类化合物：含硫有机化合物，如硫醚、硫酮等；含硅有机化合物，如烷氧基硅烷，卤代硅烷，含氢硅烷等；含氮有机化合物，如脂肪或芳香族胺类；含磷有机化合物， 如次磷酸酯、 磷酸酯等； 含氧有机化合物， 如醚、酯、酚和酮、羧酸等。对于给电子体的作用，目前有几种看法：1.给电子体能够和活性中

19、心形成络合物，进而形成更受阻的活性中心，一般认为给电子体优先与更裸露的定向能力差的活性中心形成络合物， 所以有助于体高催化剂的的定向能力。2.给电子体吸附在活性中心上也阻拦已破碎的 TiCl3 微晶粒再聚合，进而增加活性中心的数量，有益于提高催化剂活性。3.给电子体还可以够经过对固体催化剂基体的溶解效应而使催化剂比表面积增大，提高了催化剂活性和定向能力。第二代催化剂比表面积达 150m2/g，活性是传统催化剂的 5 倍，产品等规度可达 95%98%，所获得聚丙烯的颗粒形状、大小和分布均优于第一代催化剂所合成的聚丙烯。第二代催化剂诚然在催化活性、 定向能力方面有明显改进， 但催化剂效率仍不太高，

20、灰分约 300g/g，仍需脱灰和脱无规物，工艺流程无太大改进。三、第三代催化剂第三代催化剂又称高效催化剂，主若是指以 MgCl2 为载体的载体性催化剂。（浆液法），由于催化剂的单位产率高，催化剂效率为（ 3040）基本上能够不脱灰，故称为高效催化剂。第三代催化剂采用经过活化的 MgCl2 作为载体，使催化剂的活性和定向能力获得很大提高。对催化剂载体活化是采用一个合适的 Lewis 碱（路易斯碱）对 MgCl2 进行机械办理， 尔后在大于 80条件下与 TiCl3 共研磨，或用 Lewis 碱和钛化合物混杂并对 MgCl2 作机械办理。经过活化的催化剂载体在于烷基铝和第二个 Lewis 碱一起作

21、用，以便能形成完好控制丙烯聚合的立体结构的催化剂。加入合适的 Lewis 碱和烷基铝化物， 可使拥有非定向能力的活性中心部分或全部失活，可使拥有定向能力的活性中心浓度增大，进而提高产品的等规度。MgCl2 在丙烯定向聚合的催化剂中不但是载体，还可经过与Lewis 碱的相互作用，间接提高产物的等规度。与 TiCl3 相连的 MgCl2 表面弊端，使活性部位的空间阻拦降低，使活性中心活性提高。同时，也影响丙烯的插入速率。其他，很多镁化合物很简单做成必然大小的球形颗粒， 催化剂固定在它的上面， 干脆称的聚合物粒子的面貌控制可借助于控制催化剂载体粒子的面貌来实现。第三代催化剂的突出优点是高催化效率 （

22、106g 聚丙烯 /gTi 以上）和高定向能力（ 98%以上），可省去脱灰和脱无规物工序。催化剂寿命长，合适于生产嵌段共聚物，催化剂无臭味，力度及表面密度均大有改进。四、第四代催化剂第四代催化剂是在保持第三代催化剂诸多优点的前提下， 经过制成球形颗粒复制性好的催化剂来制备球形大颗粒聚丙烯树脂， 可不经造粒直接加工聚丙烯制品。造粒工序的能耗占整个聚丙烯生产过程中总能耗的 50%以上，所以，这将大大节约能耗，拥有很大的工业价值。其他，经过控制催化剂的化学、物理结构，控制催化剂活性中心的分布， 可制造出层状结构、 张口结构甚至厚皮中孔结构的聚合物粒子， 以它作为颗粒反响器， 在其中进行其他聚合物的合

23、成， 可直接获得不需要共混得聚合物合金。第四代催化剂除拥有高活性、 高定向能力的特点外， 还提高了聚合物颗粒的平均直径（），粒径分布窄，颗粒呈球形，进而可省去造粒工序，即实现所谓的“四无”工艺（无脱灰、无脱无规物、无溶剂回收、无造粒） 。这样大大简化了聚丙烯生产工艺， 降低了装置投资和生产成本， 而且第四代催化剂对提高产品性能、提高聚丙烯产品的竞争力和解决以烯烃为主的塑料合金回收再加工等方面都起到了重要的作用。五、茂金属催化剂茂金属催化剂是锆、 钛等金属与烷氧基铝齐聚物助催化剂结合的产物。 茂金属催化剂的明显特点是 100%的催化剂活性中心都是活性的，而且每个活性中心产生的高分子链长和共聚单体

24、含量几乎都是同样的。而在一般催化剂中，仅有1%3%的活性中心拥有活性， 它们生成的聚合物链长很不同样， 所以使 MWD（分子量分布）加宽。茂金属催化剂产生的链长及侧链间隔都是一致的， 所以每个链都拥有同样的共聚单体含量。 这类产品的强度和熔点高， 合用于纤维、 薄膜和注塑产品。第三节 质量控制产质量量控制是聚丙烯生产中至关重要的环节， 产质量量的利害， 不仅影响聚丙烯生产的正常运行及可否完成技术经济指标， 而且还会影响聚丙烯产品的加工应用。聚丙烯产品的质量指标项目好多， 但比较重要且一般能检测和合用的质量指标主要有等规度、熔体流动速率、分子量、灰分含量、钛含量、挥发分含量、密度、表观密度、拉伸

25、信服强度、拉伸断裂强度、断裂伸长率、冲击强度、热变形温度、维卡消融点、脆化温度、硬度、电性能等。对于纺制丙纶用的纤维级聚丙烯树脂还有凝胶粒子（或鱼眼）含量指标和分子量分布指数等。一、熔体流动速率1定义熔体流动速率又称熔融指数， 是指热塑性树脂在熔体流动速率测定仪上， 在230，的条件下从 2.095mm 的模孔中 10 分钟内流出的克数，其单位是 g/10min。2表征意义熔体流动速率是衡量聚丙烯树脂在熔融的状态下流动性能利害的指标。 MFR越大，聚丙烯树脂的熔融流动性能越好。 MFR 是表示聚丙烯可加工性能的重要特点，是聚丙烯产质量量最主要的指标之一。3控制方法在聚丙烯生产中，采用改变聚合反响期间原料单体中氢气的浓度的方法来控制熔体流动速率，这一控制过程又称“氢调” 。氢气在聚合反响中起链转移的作用，控制分子链的长度，被用作聚丙烯分子量的调治剂。随着 H/C 比率增大，聚丙烯分子量相应变小，熔体流动速率相应增大。二、等规度聚丙烯等规度是等规聚丙烯在整个聚丙烯中的含量，用质