聚丙烯生产工艺

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1、第231页共231页绪论谈起塑料，几乎人人皆知。这是一种密度小，绝缘好，抗腐蚀，耐磕碰，可在许多方面代替金属、陶瓷和橡胶，本身又具有许多独特用途的化工材料。它应用广泛，易于加工可制作门窗屋架、零件、机壳、管道、板材、线、绳、薄膜、儿童玩具、日用百货……。现代生活中，我们的身边充满了塑料制品。塑料来源于合成树脂。许多人常常把这两个名词混淆使用，但实际上塑料上塑料与合成树脂是两个不同的概念。什么是合成树脂？树脂是一种无定形的半固体或固体有机物。分子量一般较大，受热较软，不溶于水，有的可溶于有机溶剂，分为天然树脂与合成树脂两大类。天然树脂大多取自植

2、物或动物，如松香、琥珀、沥青、天然漆等，主要用于涂料或绝缘材料。合成树脂，则是随着科学的不断发展，人类生活的需要，用人工合成的方法，有各种单体聚合或由天然高分子化合物经化学加工而制得的一类高分子化合物的总称。在当今三大合成材料（合成树脂、合成纤维、合成橡胶）中合成树脂占有重要的地位。不过，这三大合成材料有时也很难严格划分，一些典型的合成树脂如聚氯乙烯也可以抽成纤维，而作为合成纤维的氯纶配以适量的增塑剂，又可制成类似橡胶的软质品。塑料，就是以这三大合成材料之一———高分子合成树脂为主要原料，加入（或不加入）填料、增塑剂及其他助剂，在一定压力和温

3、度下经加工成型而形成的塑性材料，或是固化交联形成的刚性材料。塑料和合成树脂就是这样密不可分。塑料的品种很多，目前世界上大约有300多种，常用的也有50多种。塑料有许多种分类方法，最常用的方法有四种：1.按塑料的使用范围与用途来分，可以有工程塑料和通用塑料，耐高温塑料和特种塑料，不过这类分类方法不够严密。2.按塑料的组分来分，可将塑料分为单组分塑料和多组分塑料。单组分塑料为合成树脂，并含有少量的助剂。多组分塑料除合成树脂外，还含有较多的组分（如增塑剂、玻璃纤维填料等）近几年发展起来的聚乙烯与聚醛酸乙烯酯，聚乙烯与ABS树脂共混的改性复合塑料也属

4、于多组分塑料。3.按加工性能来分，可以分为热塑性和热固性塑料两大类。热塑性塑料具有在特殊温度范围内反复加热软化、冷却硬化的特点，还具有加工成型方便、机械较好的优点，但刚性和耐热性较差。而热固性塑料的特点是：若再升高温度，只能分解，不能再软化，它具有耐热性高，在负荷作用下不易变形的优点。像酚醛树脂、环氧树脂就属于此类。4．按高分子化合物组成或主链结构来分，可分为聚氨酯、环氧树脂、聚醚脂、氟塑料、尼龙塑料、丙烯酸塑料、乙烯基塑料、聚烯烃塑料等等。最后一种方法中提到的聚烯烃塑料来自于合成树脂的一大家族——聚烯烃树脂，在诸多家族成员当中，除了经常用到

5、，提到的聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯系树脂、聚1—丁烯等等之外，还有一个重要成员，这就是我们将在下面专门介绍的高分子聚烯烃树脂——聚丙烯。231第231页共231页第一章聚丙烯及聚丙烯生产的发展第一节聚丙烯及其结构、性能、用途及市场需求一、什么是聚丙烯聚丙烯（Polypropylene，常常缩写为PP）是由聚丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物。介绍聚丙烯，得先从聚合反应开始。由一种或几种低分子化合物结合成为一个高分子化合物的化学反应叫聚合反应。聚合反应的特点是：绝大多数是不可逆反应和连锁反应，反应过程迅速生成高分子化合物，分子量迅速增大到一定值后，

6、一般分子量便不再变化。反应时间增加，转化率增大，产物分子量不变。聚合反应生成的这种高分子化合物又叫聚合物。能起聚合反应并且生成聚合物中结构单元的低分子化合物叫单体。聚丙烯就是这样一种聚合物，它是由聚丙烯单体通过聚合反应制得的一种高分子化合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。由于它是烯烃聚合的产物，因而属于聚烯烃树脂。它既可以用做单组分塑料，又可与聚乙烯等共混做为改性的复合塑料使用。与聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯一样，聚丙烯属于热塑性塑料。二、聚丙烯的结构聚丙烯的结构是指高聚物内部组织。它有两层意义：一是指聚丙烯内部的组织和形状，称为分子结

7、构；二是指这些大分子聚集在一起的形态，称为聚集态结构。（一）聚丙烯的分子结构对一般的单烯烃聚合物可用通式表示。当R为甲基（—CH3）时，即为聚丙烯。按甲基在分子中的立体排布（位置、配向、次序等）不同，可分为三种立体异构体，即等规聚丙烯（iPP）、间规聚丙烯（sPP）、无规聚丙烯（aPP）。这三种立体构型的聚丙烯主体结构如图1—1所示。（1）等规聚丙烯所有甲基都排在平面同一侧（图1—1A）。（2）间规聚丙烯甲基有规则地交互分布在平面的两侧（图1—1B）。（3）无规聚丙烯甲基无规则地（无秩序地）分布在平面的两侧（图1—1C）。231第231页共2

8、31页图1—1聚丙烯大分子立体构型图A—等规聚丙烯B—间规聚丙烯C—无规聚丙烯在聚丙烯产品中，等规聚丙烯在整个聚合物中的重量百分含量称为等规度。这是衡量聚丙烯产品质