聚丙烯材料抗静电性能研究
工 程 塑 料 应 用
ENGINEERING PLASTICS APPLICATION
第46卷，第7期2018年7月
V ol.46，No.7Jul. 2018
31
doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2018.07.006
聚丙烯材料抗静电性能研究
李晟，雷亮，李振华，谢正瑞，杨波，罗忠富
(金发科技股份有限公司，塑料改性与加工国家工程实验室，广州 510663)
摘要：采用熔融共混法制备抗静电聚丙烯（PP ）材料，通过表面电阻率测试研究了抗静电剂含量、聚烯烃弹性体(POE)含量、滑石粉含量、成核剂含量、PP 树脂类型和润滑剂类型对PP 材料抗静电性能的影响，并开发了抗静电PP 材料。研究结果表明，采用低结晶度PP 、增加抗静电剂含量、增加POE 含量、减少滑石粉含量、减少成核剂含量、添加脂肪酰胺类润滑剂可降低PP 材料的表面电阻率，提高抗静电性能。并制得了抗静电PP 材料，应用在汽车门板、仪表板和立柱等零部件上。
关键词：聚丙烯；抗静电；表面电阻率；防尘；塑料改性
中图分类号：TQ31 文献标识码：
A 文章编号：1001-3539(2018)07-0031-04Research on Antistatic Property of Polypropylene Materials
Li Sheng ， Lei Liang ， Li Zhenhua ， Xie Zhengrui ， Yang Bo ， Luo Zhongfu
(Kingfa Sci. & Tech. Co.， Ltd.， National Engineering Laboratory for Plastics Modi ?cation and Processing ， Guangzhou 510663， China)
Abstract ：The antistatic polypropylene (PP) materials were prepared by means of melt blending. The effects of the amount of antistatic agent ，polyole ?n elastomer ，talc and nucleating agent ，and the type of polypropylene resin and lubricant on the antistatic property of PP materials were investigated. The results indicated that the surface resistivity of PP materials could be reduced and the antistatic performance was improved by adopting low crystallinity polypropylene ，increasing antistatic agent content ，increasing elastomer content ，reducing talc content ，reducing nucleating agent content ，and adding amide lubricant. The prepared antistatic PP materials are applied in automotive door panel ，dashboard and pillar.
Keywords ：polypolylene ；antistatic ；surface resistivity ；dustproof ；plastic modi ?cation
聚丙烯(PP)是一种半结晶性聚合物，具有优良
的力学性能、耐热性、耐化学品性及易成型性，已广泛用于汽车、家电和建筑等行业[1–5]。PP 由于分子极性小，吸水性差，具有很强的电绝缘性(表面电阻率高达1016～1018 Ω)，在生产和使用过程中因摩擦、剥离或感应过程会使制品表面产生及积累静电，从而产生静电危害，如吸尘、放电、击穿，甚至燃烧或爆炸。在北方的冬季，由于天气干燥、灰尘较多，汽车制件注塑完成后放置期间表面会吸附大量的灰尘。首先，这些灰尘干布几乎擦不掉，只能用湿布来擦，耗费大量的人力、物力；其次，擦拭后的制件很快会重新吸附灰尘，吸附速度非常快；第三，静电导致包装袋内的物料无法完全倒出，会吸附在包装袋内壁。因此，抗静电车用PP 材料已成为塑料改性
领域中的重要方向之一。
人们对PP 材料的抗静电性能已进行了一些研究，通过添加小分子型抗静电剂、高分子型抗静电剂和导电填料等来提高PP 的导电性能使其达到防尘抗静电程度[6–11]。目前以添加小分子型抗静电剂为主。小分子型抗静电剂含有亲水基团和亲油基团，作用机理如图1所示。抗静电剂作用过程分为四个阶段：(1)阶段1，在挤出过程中，抗静电剂均匀地分布在PP 材料中。(2)阶段2，挤出后，抗静电剂开始向表面迁移。(3)阶段3，抗静电剂在表面形成一层亲水基团向外、亲油基团向内的分子层。(4)阶段4，表层亲水基团吸附空气中的水，形成导电层，消除静
通讯作者：李晟，硕士，主要研究方向为汽车PP 材料开发 E-mail: lisheng@https://www.360docs.net/doc/be5614219.html, 收稿日期：2018-04-16
引用格式：李晟，雷亮，李振华，等.聚丙烯材料抗静电性能研究[J].工程塑料应用，2018，46(7):31–34，40.
Li Sheng ， Lei Liang ， Li Zhenhua ， et al. Research on antistatic property of polypropylene materials[J]. Engineering Plastics Application ，2018，46(7):31–34，40.
PP材料性能和用途
PP材料性能和用途 聚丙烯成型工艺 PP聚丙烯 典型应用范围 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。 注塑模工艺条件 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220~275C，注意不要超过275C。 模具温度：40~80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均
聚丙烯厂静电的危害及消除措施
聚丙烯厂静电的危害及消除措施 摘要：本文论述了我厂聚丙烯装置中静电的产生的原因、产生部位、危害以及消除的方法，重点介绍了静电消除器的结构、原理及使用效果。 关键字：聚丙烯安全静电静电消除器 聚丙烯的生产过程是丙烯和氢气等在催化剂、活化剂的作用下，聚合成聚丙烯粉料。整个生产过程所用的原料及生产的产品，均属易燃易爆物品，在静电放电时往往造成装置爆炸、燃烧事故。静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。我厂曾经发生过一起闪蒸岗位包装聚丙烯粉料时静电造成的着火事故，造成很大的经济损失，给公司带了不良影响。静电的存在严重地威胁着聚丙烯装置的安全生产。因此，如何预防和消除静电，保证装置安全生产，做好装置防静电工作十分重要。 1、静电产生及危害 1.1 静电产生原理 静电是由物质平面所产生的电荷造成的，具有很高电阻的液体和固体颗粒、粉尘等物质在经受剧烈的机械运动时，例如，物料高速流过管线，对聚合釜进行搅拌，向容器中喷洒或投入物料等生产过程，都会产生静电。另外，物料从管道设备的裂缝中喷出时也会产生静电。液态烃的电阻率一般不小于108Ω·m，因而电导率很低，静电荷不易疏散，其电势将产生足够电能，使电弧足以点燃气体混合物 聚丙烯粉料是高分子化合物，其吸水性能差，表面干燥，电阻率高，大于1016Ω·m。粉料在输送、包装过程中与管壁和容器发生摩擦、冲撞，使得粉料颗粒表面带有大量电荷，产生静电。又因为聚丙烯粉料具有良好的绝缘性，其本身所带静电不易消除，当静电数量达到一定时，带电表面场强超过极限值便会放电。其放电过程为：两相接触→介质中电荷在界面有序排列→介质运动带动电荷移动与起电→电荷积聚→带电表面场强超过极限值→放电。在聚丙烯的实际生产过程中，所使用的丙烯原料和氢气均属易燃易爆气体，其着火能都很小，当静电放电能量大于易燃易爆物着火能时就会发生着火爆燃现象。 1.2 静电产生部位 聚丙烯粉料在生产过程中经历聚合、搅拌、喷料、下料包装等过程，静电产生主要集中在以下地方： （1）聚合釜放料管 聚合回收完毕后，聚合釜内压力为 1.2~1.4MPa，在高压的作用下，聚丙烯粉料由聚合釜高速穿过直径为100mm的放料管，进入闪蒸釜内。在这一过程中，聚丙烯粉料与管壁和
高速纺抗静电聚丙烯细旦长丝的研制
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聚丙烯的材料性能资料
中英名称 中文名称 （聚丙烯）[1] 英文名称 Polypropylene 性能特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。 它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。 （2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下， 由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性， 如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 （4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。 （5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。（6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。PP聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。
PP塑胶材料特性
PP塑胶材料特性 1.PP化学名称:聚丙烯，英文名称:Polypropylene,又名百折胶;缩水率：0.012至 0.018%; PP相对密度:0.9-0.91克/立方厘米 2.PP外观：未着色时呈白色半透明，蜡状；本色、圆柱状颗粒，颗粒光洁，粒子的尺寸在 任意方向上为2mm～5mm，无臭无毒，无机械杂质 3.PP用途：适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件；常见制品：盆、桶、家具、薄 膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠、电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽、扁丝、纤维、包装薄膜、风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫、剪草机、喷水器。 4.PP成型性能 a.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. b.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形，流道可作小些，排气不超过3丝 c.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显. 低温高压时尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形 d.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中 5．PP的改性：可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物等填料可提高PP（聚丙烯）的刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性；添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性；添加热塑性弹性体TPE/TPR或橡胶等可提高冲击性能、透明性等等 6．PP注塑模工艺条件 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。预干燥温度在80℃左右。 熔化温度：220-275C，注意不要超过275C。 模具温度：40-80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注塑温度: 180-200℃之间， 注射压力：注塑压力在68.6-137.2MPa,可大到1800bar。 注射速度：使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么 应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入 口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用 小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应 至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。要避免收缩痕，就要用大而圆的注 口及圆形流道，加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60％)。PP制造的产品，厚度不能超 过3mm，否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
聚丙烯抗静电剂的研究现状及发展趋势
聚丙烯抗静电剂的研究现状及发展趋势Ξ 王雅珍,李 栋,朱清梅,庞向阳,阮诗平,杨雪静 (齐齐哈尔大学化学与化学工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006) 摘要:综述了静电的产生和危害及抗静电剂的分类和特性,着重评述了近几年国内外聚丙烯抗静电剂的研究现状,并对其发展前景进行了展望。 关键词:聚丙烯;抗静电剂;综述 中图分类号:T Q314124+7 文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2008)07-0011-05 Current Situation of Study and Development T rend of PP Antistatic Agent W ANG Y a2zhen,LI D ong,ZH U Qing2mei,PANG X iang2yang,RUAN Shi2ping,Y ANG Xue2jing (C ollege of Chemistry and Chemical Eng.,Qiqihar University,Qiqihar161006,China) Abstract:The generation and harm fulness of the static,and the classification and characteristics of antistatic agents are reviewed,the current situation of the study of PP antistatic agent in recent years both at home and abroad were discussed in details,the future of the development is prospect,too. K eyw ords:PP;Antistatic Agents;Review 聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂,具有密度小、无毒、易加工、冲击强度高、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点,具有广泛的应用。自1957年在意大利首次实现工业化生产以来,其发展速度一直居各种通用塑料之首。尤其是近年来,由于聚丙烯生产技术的不断发展和应用领域的不断开拓,进一步推动了世界聚丙烯工业的快速发展[1]。 1 静电的产生和危害 当两种不同性质的物体相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时,由于它们对电子的吸引力大小各不相同,就会发生电子转移。一部分物体因失去部分电子而带正电,另一部分获得电子而带负电。如果该物体与大地绝缘,则电荷无法泄漏,停留在物体的内部或表面呈相对静止状态,这种电荷就称静电[2]。 静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到,人走过化纤的地毯静电大约是35000V,翻阅塑料说明书大约7000V,对于一些敏感仪器来讲,这个电压可能会是致命的危害。 1967年7月29日,美国F orrestal航空母舰上发生严重事故,一架A4飞机上的导弹突然点火,造成了7200万美元的损失,并且伤亡134人,调查结果是导弹屏蔽接头不合格,静电引起了点火。1969年底,在不到一个月的时间内,荷兰、挪威、英国三艘20万t级超级油轮因洗舱时产生的静电,相继发生爆炸。我国近年来在石化企业曾发生多起因静电造成的严重火灾爆炸事故。静电的软击穿可造成敏感器件的品质劣化和使用寿命降低,而且不易被发现。另外静电感应和静电放电时产生的电磁脉冲对人体和电子敏感器件也有一定危害[2-5]。 2 聚丙烯抗静电剂的分类 聚丙烯虽然具有很多优点,但是由于其分子链是非极性的,容易在应用中产生静电,这在很大程度上限制了聚丙烯在某些领域的应用。消除聚丙烯所带静电的一种行之有效的方法是加入抗静电剂。 抗静电剂品种繁多,分类方法各异,习惯上多以其使用方式和化学组成进行分类。 211 按使用方式不同分类 按抗静电剂的使用方式不同,一般分为外部涂敷型和内部混炼型两种类型。 21111 外部涂敷型抗静电剂 外部涂敷型抗静电剂是将有效的抗静电剂组分配制成水、醇等适当溶剂的溶液,通过浸渍、喷涂或刷涂等方法处理塑料制品表面。随后干燥、脱除溶剂得 ? 1 1 ? 第36卷第7期2008年7月 塑料工业 CHI NA P LASTICS I NDUSTRY Ξ作者简介:王雅珍,女,1961年生,系主任,硕士研究生导师,教授,主要研究方向为聚合物的改性和功能材料的研究。 wyz6166@1631com
PP聚丙烯的结构与性质
PP聚丙烯的结构与性质 聚丙烯是一种热塑性树脂，是以金属有机有规立构催化剂（Ziegler－Natta型），使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构。 PP的改性 根据产品的要求和用途，可以用共混、填充、增强、添加助剂，以及共聚、共混、交联等方法加以改性。 聚丙烯特性 （1）物理性能 无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，相对分子质量约8~15万之间。 密度小：0.90~.091g/cm3，是塑料中最轻的品种之一。
疏水性强：在水中24h的吸水率仅为0.01%。 成型性好，但是收缩率大，厚壁制品易凹陷。 制品表面光泽好，易于着色。 （2）力学性能 聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高；在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。 PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能 PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃；制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的作用下，150℃也不变形。 脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。（4）化学稳定性 聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定。 低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀。 它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。 （5）电性能
聚丙烯抗静电剂
聚丙烯抗静电剂的研究 摘要：综述了聚丙烯材料添加抗抗静电剂的原因，对静电剂的种类进行了描述。着重说明了国内聚丙烯抗静电剂的研究进展，特别是对离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂、高分子永久型抗静电剂的研究进展进行了详细的说明。最后介绍了聚丙烯抗静电剂存在的问题和解决的方法以及今后的发展趋势。 关键字：聚丙烯抗静电剂离子型非离子型高分子永久型 正文：PP 是五大通用塑料之一, 其原料来源丰富、价格便宜、易于加工成型、产品综合性能优良, 因此用途非常广泛,现已成为通用树脂中发展较快的品种。尽管PP 具有很高的机械强度、优良的耐热性较好的抗腐蚀性和电绝缘性,突出的刚性和耐弯曲性,但其也存在一些不足。PP的高绝缘性（体积电阻率达10^16 ~10^18cm）使其极易产生、积累静电, 这大大限制了其应用领域。防止静电的方法, 一是尽量控制静电的发生;二是尽快将其漏泄掉。因此,聚合物抗静电的方法可以采用添加导电填料、与导电高分子材料共混、添加抗静电剂等。一．按化学组成分类 就化学组成而言, 抗静电剂可分为表面活性剂型、高分子永久型和复合型三个类型。 1.1 表面活性剂型抗静电剂 表面活性剂型抗静电剂可分为离子型、非离子型两个类型。(1) 离子型抗静电剂 离子型抗静电剂的分子中含有亲水基团和亲油基团。亲水基团具
有电离特性, 依据亲水基离子的带电性质, 离子型抗静电剂一般分为阳离子型、阴离子型和两性型抗静电剂。 阳离子型抗静电剂包括季铵盐类化合物、各种铵盐类化合物、烷基咪唑啉类化合物、季磷盐类和季硫盐类化合物等, 其中季铵盐类化合物最为常见。它们的共同特征是对高分子材料的附着力较强, 多数情况下用作涂敷型抗静电剂使用, 有时也可作为混炼型抗静电剂使用, 主要适用于聚氯乙烯、苯乙烯类聚合物等极性树脂, 非常适用于硬质透明制品, 但它也有热稳定性而且对热敏性树脂的热稳定性有不良影响等缺点, 所以在选择抗静电剂时务必注意。 阴离子型抗静电剂主要是烷基磺酸盐、磷酸盐类 化合物, 它们的市场用量较小。工业化品种以烷基磺酸盐居多。阴离子型抗静电剂在聚氯乙烯等高聚物中具有较好的效果, 尤其用于聚氯乙烯时可兼作外润滑油, 在某种情况下可为热稳定体系产生协同效果, 不会出现类似阳离子强酸根季铵盐损害热稳定性的影响, 但如添加量过大时应适当调整热稳定体系以免导致不良效果。 两性型抗静电剂的分子内同时含有阳离子和阴离子化合物包括季铵内盐、两性烷基咪唑啉盐和烷基氨基酸等。它们的突出特点是在一定条件下既可起到阳离子作用又可起到阴离子作用。在实际应用中可分别与阳离子型抗静电剂和阴离子型抗静电剂配合使用。两性型抗静电剂对高分子材料的附着力较强但是热稳定性较差。 (2) 非离子型抗静电剂 与离子型抗静电剂不同, 非离子型抗静电剂不具有电离性, 所
塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍(精)
聚丙烯（PP）的介绍 聚丙烯概述 聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得，它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene，简称PP，俗称百折胶。聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯，等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂，结晶度高达95%以上，分子量在8~15万之间，以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物，分子量低（3000~10000），结构不规整缺乏内聚力，应用较少。 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用，因所用催化剂和聚合工艺不同，所得聚合物性能，用途也不同。PP有很多有用的性能，但还缺乏固有的韧性，特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而，通过添加冲击改性剂，可以提高其抗冲击性能。 一、聚丙烯的特性 （1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90~.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约8~15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。（2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙
相似，但在油润滑下，不如尼龙。 （3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 （4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。（5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。 （6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 二、聚丙烯的用途 （1）薄膜制品：聚丙烯薄膜制品透明而有光泽，对水蒸汽和空气的渗透性小，它分为吹膜薄膜、流延薄膜（CPP）、双向拉伸薄膜（BOPP）等。 （2）注塑制品：可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，日用品，周转箱，医疗卫生器材，建筑材料。 （3）挤塑制品：可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋，纤维，复合涂层，片材，板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。 （4）其它：低发泡、钙塑板，合成木材，层压板，合成纸，高发泡可作结构泡沫体。 三、聚丙烯的成型加工 聚丙烯的成型加工性好，成型的方法很多，如注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大，注塑温度在180~200 之间，注塑压力在68.6~137.2MPa，模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP 长时间与金属壁接触。 聚丙烯的二次加工性很好，其印刷性比聚乙烯好，照相凸版，胶版、平凹板等印刷方法均可使用，要获得良好的良好的耐热、耐油、耐水等要求的印刷性能，须经电晕放电处理等再行印刷。 四、聚丙烯的改性 聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料，可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性；添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性；添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等。 均聚PP和共聚PP的介绍 1. PP均聚物 聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产，是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在，它一直是增长最快的主要热塑性塑料，2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质
抗静电剂
抗静电剂 塑料具有电绝性（导电聚合物除外），塑料与其他材料接触或摩擦时会产生静电积累。积累的静电如不及时消除，可能导致静电吸附、吸尘、火化放电等，引起燃烧、爆炸。 消除静电的方法有导电材料（导电炭黑、金属粉等）填充法、导电装置法、抗静电剂。 采用抗静电剂（表面活性剂）消除塑料制品的静电，有外部涂敷法和内部添加法。前者持久性差，多用于临时性或短期静电处理，应用范围窄；内部添加法采用的 离子型和非离子型表面活性，因基材树脂的结构特性不同而分别选用。 抗静电的作用原理 降低摩擦系数，使玻璃纤维难于产生静电，阳离子季铵类润滑剂及咪唑啉类润滑剂均具有抗静电的作用。 形成导电通道，使电荷能很快地从纤维表面移走。对有机抗静电剂，如聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯月桂酸酯、聚乙二醇等。它们均含有醚段，极易通过氢键与空气中水分结合并形成导电通道，这些具有吸湿性的有机化合物与离子型的季铵盐、叔胺盐或羧酸盐类有机化合物共同使用，可取得更好的抗静电效果。 另一类最常用的抗静电剂为无机盐类，此类无机盐有强烈形成水化物的趋势，成为带有结晶水的盐类。也就是说具有较强的吸潮性，在浸润剂膜上吸收水分的同时本身离解成离子，所以导电效果很好。 抗静电剂的品种 根据化学组成不同。抗静电剂可分为硫酸衍生物、磷酸衍生物、 胺类、季铵盐、咪唑类以及环氧乙烷衍生物等。 根据抗静电剂分子中的亲水基能否电离，分为离子型和非离子 型两种。离子型抗静电剂根据电离后电荷的正负又分为阳离子 型、阴离子型和两性离子型三种。 ?1、阳离子抗静电剂： （1）单官能团：硬脂基三甲基季铵盐酸盐，主要用于聚烯烃、ABS、 聚碳酸酯等； （2）双官能团：抗静电剂硬脂酰胺丙基羟乙基季胺硝酸盐，主要 用于聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯薄及制品的抗静电剂。 ?2、阴离子型抗静电剂：
聚丙烯的结构、性能和应用分析
聚丙烯的结构、性能和应用 一、聚丙烯（聚丙烯）的结构 聚丙烯是一种高分子化合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料），由于它是烯烃的聚合产物，因而又是一种聚烯烃树脂。 聚丙烯的结构是指高聚物内部组织，它有两层意义：一是指聚丙烯分子内部的组织和形态，称为分子结构，二是指这些大分子聚集在一起的形态，称为聚集态结构。 1.聚丙烯的分子结构 对一般的单烯烃聚合物可用通式（2-CH2）n表示。 R 当-R为CH3-时即为聚丙烯，按CH3-在分子中的排布（位置、配向、次序等）不同，可分为三种立构异构体，即等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯，等规聚丙烯所有的甲基都排在平面的同一侧。 间规聚丙烯的甲基有规则的交互分布在平面的两侧。 无规聚丙烯的甲基无秩序地分布在平面的两侧。 在三种立体异构体中，等规和间规聚丙烯都属于有规聚丙烯，有规聚丙烯的结晶度高，根据X射线对结晶性聚丙烯的研究，测得其分子链的等同周期为6.5
×10-10m，C-C键角为109°28′,C-C原子间键距为1.54×10-10m，据此设想出等规聚丙烯的三重螺旋结构。 以上所述均指聚丙烯的均聚物，聚丙烯聚合物中还有共聚物，如以丙烯为主要单体，以少量乙烯为第二单体（或称共聚单体）进行共聚而成的聚合物，共聚物按其立体结构的规整性又可分为无规共聚物和嵌段共聚物，制取共聚物的目的是为了改善均聚物的某些性能（如耐寒、耐温、抗冲性能等）以满足特殊用途的需要。 2.聚丙烯的聚集态结构 高分子的链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，而高分子聚集态结构是决定高聚物本体性质的主要因素，也就是说，其使用性能直接取决于加工成型过程中高分子所形成的聚集态结构。 聚丙烯和其它高分子一样，是由很多大分子聚集在一起的，分子间存在着相互作用，通常之间的作用力包括范德华力和氢键，使聚丙烯的大分子聚集在一起，并赋予它特定的性能，大分子聚集态通常有下述两种情况： （1）无定形态 当很多分子在一起时，如果分子间杂乱无章，没有一定次序地相互堆在一起，这种结构称为无定型形态，这种结构比较疏松，密度低，分子容易运动，强度也低。 （2）结晶态 很多分子有相互排列得很多整齐或一部分排列的很整齐，形成三维有序的结构，称为结晶态。 丙烯聚合过程中，由于采用立体定向聚合催化剂，能使丙烯进行配位定向聚合，得到立体构型很规整的等规立构聚丙烯（等规聚丙烯含量达到95%以上），因此能够很好地结晶，其结晶形态有α、β、γ、δ和拟六方晶形五种。最普通的α晶态，属单斜晶系，晶格参数为： α=6.50×10-10m b=20.96×10-10m c=6.50×10-10m β=99°20′
聚丙烯工艺参数
PP的注塑成型参数PP通称聚丙烯，因其抗折断性能好，也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。 不同用途的PP其流动性差异较大，一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。 1、塑料的处理 纯PP是半透明的象牙白色，可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在华美达机上有加强混炼作用的独立塑化元件，也可以用色粉染色。户外使用的制品，一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15%，否则会引起强度下降和分解变色。PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。 2、注塑机选用 对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%-85%即可。 3、模具及浇口设计 模具温度50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5℃以上，流道直径4-7mm，针形浇口长度，直径可小至。边形浇口长度越短越好，约为，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深，厚，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。 4、熔胶温度 PP的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。 5、注射速度 为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（人地幔现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。 6、熔胶背压 可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。 7、注射及保压 采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。 8、制品的后处理 为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。 聚丙烯（PP） 料筒温度喂料区 30～50℃（50℃） 区 1 160～250℃（200℃） 区 2 200～300℃（220℃） 区 3 220～300℃（240℃） 区
聚丙烯及其改性材料简介
目录 一聚丙烯........................................... 错误!未定义书签。 聚丙烯的性能................................... 错误!未定义书签。 （1）优点.................................... 错误!未定义书签。 （2）缺点.................................... 错误!未定义书签。 聚丙烯链的立体结构............................. 错误!未定义书签。 聚丙烯的晶体结构............................... 错误!未定义书签。二聚丙烯改性....................................... 错误!未定义书签。三聚丙烯填充与增强改性新材料....................... 错误!未定义书签。 聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势............... 错误!未定义书签。 常用填充材料................................... 错误!未定义书签。 1、碳酸钙.................................... 错误!未定义书签。 2、滑石粉.................................... 错误!未定义书签。 3、高岭土.................................... 错误!未定义书签。 聚丙烯的增强改性............................... 错误!未定义书签。 聚丙烯填充与增强改性新材料..................... 错误!未定义书签。 1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯.............. 错误!未定义书签。 2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料.................. 错误!未定义书签。 3、云母填充改性PP ........................... 错误!未定义书签。 4、玻璃纤维增强聚丙烯新材料.................. 错误!未定义书签。
聚丙烯材料抗静电性能研究
工 程 塑 料 应 用 ENGINEERING PLASTICS APPLICATION 第46卷，第7期2018年7月 V ol.46，No.7Jul. 2018 31 doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2018.07.006 聚丙烯材料抗静电性能研究 李晟，雷亮，李振华，谢正瑞，杨波，罗忠富 (金发科技股份有限公司，塑料改性与加工国家工程实验室，广州 510663) 摘要：采用熔融共混法制备抗静电聚丙烯（PP ）材料，通过表面电阻率测试研究了抗静电剂含量、聚烯烃弹性体(POE)含量、滑石粉含量、成核剂含量、PP 树脂类型和润滑剂类型对PP 材料抗静电性能的影响，并开发了抗静电PP 材料。研究结果表明，采用低结晶度PP 、增加抗静电剂含量、增加POE 含量、减少滑石粉含量、减少成核剂含量、添加脂肪酰胺类润滑剂可降低PP 材料的表面电阻率，提高抗静电性能。并制得了抗静电PP 材料，应用在汽车门板、仪表板和立柱等零部件上。 关键词：聚丙烯；抗静电；表面电阻率；防尘；塑料改性 中图分类号：TQ31 文献标识码： A 文章编号：1001-3539(2018)07-0031-04Research on Antistatic Property of Polypropylene Materials Li Sheng ， Lei Liang ， Li Zhenhua ， Xie Zhengrui ， Yang Bo ， Luo Zhongfu (Kingfa Sci. & Tech. Co.， Ltd.， National Engineering Laboratory for Plastics Modi ?cation and Processing ， Guangzhou 510663， China) Abstract ：The antistatic polypropylene (PP) materials were prepared by means of melt blending. The effects of the amount of antistatic agent ，polyole ?n elastomer ，talc and nucleating agent ，and the type of polypropylene resin and lubricant on the antistatic property of PP materials were investigated. The results indicated that the surface resistivity of PP materials could be reduced and the antistatic performance was improved by adopting low crystallinity polypropylene ，increasing antistatic agent content ，increasing elastomer content ，reducing talc content ，reducing nucleating agent content ，and adding amide lubricant. The prepared antistatic PP materials are applied in automotive door panel ，dashboard and pillar. Keywords ：polypolylene ；antistatic ；surface resistivity ；dustproof ；plastic modi ?cation 聚丙烯(PP)是一种半结晶性聚合物，具有优良 的力学性能、耐热性、耐化学品性及易成型性，已广泛用于汽车、家电和建筑等行业[1–5]。PP 由于分子极性小，吸水性差，具有很强的电绝缘性(表面电阻率高达1016～1018 Ω)，在生产和使用过程中因摩擦、剥离或感应过程会使制品表面产生及积累静电，从而产生静电危害，如吸尘、放电、击穿，甚至燃烧或爆炸。在北方的冬季，由于天气干燥、灰尘较多，汽车制件注塑完成后放置期间表面会吸附大量的灰尘。首先，这些灰尘干布几乎擦不掉，只能用湿布来擦，耗费大量的人力、物力；其次，擦拭后的制件很快会重新吸附灰尘，吸附速度非常快；第三，静电导致包装袋内的物料无法完全倒出，会吸附在包装袋内壁。因此，抗静电车用PP 材料已成为塑料改性 领域中的重要方向之一。 人们对PP 材料的抗静电性能已进行了一些研究，通过添加小分子型抗静电剂、高分子型抗静电剂和导电填料等来提高PP 的导电性能使其达到防尘抗静电程度[6–11]。目前以添加小分子型抗静电剂为主。小分子型抗静电剂含有亲水基团和亲油基团，作用机理如图1所示。抗静电剂作用过程分为四个阶段：(1)阶段1，在挤出过程中，抗静电剂均匀地分布在PP 材料中。(2)阶段2，挤出后，抗静电剂开始向表面迁移。(3)阶段3，抗静电剂在表面形成一层亲水基团向外、亲油基团向内的分子层。(4)阶段4，表层亲水基团吸附空气中的水，形成导电层，消除静 通讯作者：李晟，硕士，主要研究方向为汽车PP 材料开发 E-mail: lisheng@https://www.360docs.net/doc/be5614219.html, 收稿日期：2018-04-16 引用格式：李晟，雷亮，李振华，等.聚丙烯材料抗静电性能研究[J].工程塑料应用，2018，46(7):31–34，40. Li Sheng ， Lei Liang ， Li Zhenhua ， et al. Research on antistatic property of polypropylene materials[J]. Engineering Plastics Application ，2018，46(7):31–34，40.
聚丙烯的结构和性能
课题：聚丙烯的结构和性能 参考文献：1.纤维化学与物理（蔡再生主编， 中国纺织出版社） 2.中国纺机网
聚丙烯纤维 一.聚丙烯纤维的及纺丝 聚丙烯的生产过程包括四个主要工序，及丙烯的制备、催化剂的制备、丙烯聚合、聚丙烯的提纯和精处理。 二.聚丙烯纤维形态结构和聚集态结构 分子式： 聚丙烯纤维由熔体纺丝发制得，一般情况下，纤维截面呈圆形，纵向光滑无条纹。 聚丙烯的机构是由配位聚合得到的头-尾相接的线形结构，其分子中含有甲基，按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯，甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，即是制备聚丙烯纤维的原料。从等规聚丙烯的分子结构来看，其具有较高的立体规整性，因此比较容易结晶。等规聚丙烯的结晶是
一种有规则的螺旋状链，这种三维的结晶，不仅是单个链的规则结构，而且在链轴的直角方向也具有规则的链堆砌。 等规聚丙烯的结晶形态为球晶结构，最佳结晶温度为125-135℃，温度过高，不易形成晶核，结晶缓慢：温度过低，分子链扩散困难，结晶难以进行。聚丙烯初生纤维的结晶度约为33%-40%，经拉伸后，结晶度上升到37%-48%，再经过热处理，结晶度可达65%-75%。等规聚丙烯结晶变体较多，但纺丝拉伸后的晶体主要是α变体。等规聚丙烯纤维的聚集态结构属于折叠链和伸直链晶体共存的体 三.聚丙烯纤维的物理化学性能 1..密度：聚丙烯纤维的密度为0.90-0.92g/cm3，在所有化学纤维中是最轻的，它比聚酰胺纤维轻20%比聚酯纤维轻30%，比粘胶纤维轻40%。因此，聚丙烯纤维质轻，覆盖性好。 2.吸湿性：聚丙烯纤维是大分子上不含极性基因，纤维的微结构紧密，造成其吸湿性是合成纤维中最差的，其吸湿率低于