聚丙烯的合成工艺.ppt
聚丙烯的合成工艺ppt课件
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气相本体聚合工艺流程图
压缩 泵
Knipol-Shell法聚丙烯流化床生产工艺流程图
冷凝器
分离器
压缩泵
丙烯 （+乙烯）
H2
仓
流化床
单体回收
分离器
催化剂
单体回收 冷凝器
流化床 分离器
吹扫器
贮
4
气相本体聚合的工艺参数
原料： 丙烯（+乙烯）、氢气、催化剂
反应条件： 反应温度： <88oC 反应压力： <4MPa
工业生产的聚丙烯样品
2
聚丙烯的合成方法
•
工业上，聚丙烯的合成方法主要
有淤浆法聚合工艺、液相本体法聚合
工艺、液相气相组合式连续本体聚合
工艺、气相本体法聚合工艺等。而气
相本体法聚合工艺在聚丙烯的合成方
法中拥有举足轻重的地位。
• 气相本体法聚合工艺
在气相本体法聚合工艺中气态的丙 烯与悬浮在聚丙烯干粉中的催化剂直接 接触而聚合。工业生产方法根据聚合热 移去的形式以及聚合反应器的不同，而 分为流化床工艺和机械搅拌床工艺，而 后者又分为直立式搅拌床和卧式搅拌床 两种。
6
5
气相本体聚合的优缺点
• 优点最早是 建立在不脱灰、不脱无规物基础上的，
•
采用高效催化剂的气相聚合工艺，具
有一般高效本体法工艺的特点，不需
要脱除催化剂残渣，也不需要脱除无
规物。由于是气相本体聚合，生产过
程中也不需闪蒸分离或离心干燥。
虽然气相本体聚合工艺优点多， 但气相本体聚合反应器内容易形成 局部热点导致聚合物结块，从而导 致装臵停车，连续运行周期比不上 环管装臵，这也是气相本体聚合工 艺回避不了的问题。
聚丙烯合成工艺流程
聚丙烯合成工艺流程聚丙烯是一种常见的热塑性树脂，在工业生产中应用广泛。
聚丙烯的合成工艺流程主要包括原料准备、聚合反应和后处理三个关键步骤。
原料准备1.丙烯单体：聚丙烯的合成以丙烯为单体，丙烯是一种无色气体，是从石油提炼出来的烃类化合物。
在工业生产中，丙烯单体质量纯度要求高，通常通过精炼和分离来获得高质量的丙烯单体。
2.催化剂：聚丙烯的合成通常需要使用催化剂，常用的催化剂包括锌、钛等金属催化剂。
催化剂的选择对于聚丙烯的性能和产率有着重要影响。
3.溶剂：在聚合反应中，溶剂被广泛应用以提高反应效率并控制聚合过程。
聚合反应1.引发聚合：在合成聚丙烯的过程中，丙烯单体首先被引发聚合。
引发聚合过程中，催化剂在适当的温度和压力下作用于丙烯单体，引发聚合反应的发生。
2.链增长：引发聚合之后，丙烯单体的分子通过链增长反应逐渐连接成线性结构，形成聚丙烯聚合物。
3.控制条件：在聚合反应中，需要控制温度、压力、溶剂浓度等反应条件，以确保聚合反应的高效进行，并控制聚合物的分子结构和分子量。
后处理1.分离纯化：聚合反应结束后，需要进行聚合物的分离和纯化。
通常通过溶剂提纯、结晶、析出等方法获得高纯度的聚丙烯。
2.加工成型：纯化后的聚丙烯可以被加工成各种形态的成品，例如聚丙烯颗粒、片材、纤维等，广泛应用于塑料制品、纺织品等领域。
3.质量检测：最后，经过后处理的聚丙烯产品需要进行质量检测，包括聚合度、分子量、熔点等多项指标的测试，确保产品达到预期的性能要求。
综上所述，聚丙烯的合成工艺流程涉及原料准备、聚合反应和后处理三个主要步骤，每一步都需要精确控制好反应条件和操作技术，以获得高品质的聚丙烯产品。
1。
聚丙烯生产技术 聚丙烯聚合原理
(3)Cl
Ti
移位 (4)Cl
(4)Cl
(1)
Cl (6)
(5)
Cl (2) Ti Cl (6) CH2
kp
CH3 CH R
或间规PP。
链增长
聚丙烯生产技术
8
高聚物生产技术
3、链终止
①向单体转移
H Ti CH2 C R
CH3 CH2 CH
CH3
Ti CH2 CH2 CH3
+
CH2 C CH2 CH R
CH3 配位 CH2 CH
加成 插入
δ- CδH+ 3
H2C CH
(3)Cl
Cl (2)
δ+
Ti
δ-
(4)Cl
R (1)
Cl (6)
随后空位与增长链交换位 置，下一个单体又在空位 上继续插入。如此反复进 行，丙烯分子上的甲基就 依次照一定方向在主链上 有规则地排列，形成等规
CH3
(3)Cl
H2C
CH R Cl (2)
高聚物生产技术
项目五 聚丙烯生产技术
任务二：聚丙烯工艺路线探究
第3讲：聚丙烯聚合原理
聚丙烯生产技术
1
高聚物生产技术
一、聚丙烯合成
1、聚合反应
丙烯热力学有聚合倾向，但是很 长时间无法聚合得到聚丙烯。
1954年，意大利人G. NattaTiCl3 －Al(C2H5)3，作引发剂，将丙烯聚合成 等规聚丙烯，熔点175℃。
第三组分 (给电子体)
Lewis 碱 含、P、O
聚丙烯生产技术
6
高聚物生产技术
二、聚合机理
1、活性中心形成
(3)Cl (4)Cl
UNIPOL聚丙烯工艺、产品和催化剂介绍
• 无需粉料的中间储存和输送
PP . . . UNIPOL the Power of Simplicity
®™Trademark of The Dow Chemical Company (“Dow”) or an affiliated company of Dow
10
UNIPOL 聚丙烯的操作特点
Cat. Prod.
Cat. Prod.
Cat.
Prod.
Cat.
Prod.
Hypol II (Mitsui) Spheripol (Lyondellbasell) Hypol (Mitsui)
Cat.
Prod.
Cat.
Prod.
复杂
Cat.
Prod.
UNIPOL ™聚丙烯 －先进的工艺技术，简洁的机械设备
13
UNIPOL™ PP 产品 –
满足并且引领市场需求
• 引领市场 – 反应器中直接生产热塑性弹性体（TPO），具有 最好的低温抗冲性 – 最好的高速镀膜级双向拉伸膜（BOPP） – 最好的高速无纺布 – 最好的高速热封牌号 • 最宽泛的产品范围 – 全范围的均聚物，无规物和抗冲物 – 牌号包括通用产品和专用及高端产品 – 涵盖 所有的终端应用 – 销往全球 • 产品质量非常均一 – 稳定且混合均匀的流化床工艺 – 可靠稳定的催化剂系统
UNIPOL™产品的高端新牌号（实例）
例如市场对更柔软的无纺布和更软并且噪音小的膜 料的新需求促成了新的UNIPOL共聚物牌号的开发。
11/29/2012 Slide 13 of 8
®™Trademark of The Dow Chemical Company (“Dow”) or an affiliated company of Dow
聚丙烯介绍及学习PPT教案
在有铜存在时，PP 的氧化降解速度会成百倍加快， 此时需要加入铜类抑制剂，如亚水杨基乙二胺、苯甲 酰肼或苯并三唑等。
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(7) PP 氧气透过率较大，可用表面涂覆阻隔 层或多层共挤改善；PP透明性较差，可加入 成核剂来提高其透明性。
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感谢您的观看！
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经过玻璃纤维增强的聚丙烯具有很高的强度，性 能接近工程塑料，常用作工程塑料。
聚丙烯的缺点为低温脆性大和耐老化性不好。 聚丙烯的加工性能优良，可以采用多种加工方法
生产出不同的制品用于各种用途。 第5页/共41页
5. 用途
聚丙烯的注塑制品用量很大，一般的日用品以普通 聚丙烯为主，其他用途的以增强或增韧聚丙烯为主。
等。
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另外，聚丙烯挤出制品还可用于管材、片材等。 聚丙烯的中空制品具有较好的透明性、力学性能及混气阻隔性，
可用于洗涤剂、化妆品、药品、液体燃料及化学试剂等的包装容 器。
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二、合成方法
1. 单体制备
聚丙烯的单体丙烯也是由石油馏分（轻油）或天然气 高温裂解制取。
如:汽车保险杠、轮壳罩用增韧聚丙烯， 而仪表盘、方向盘、风扇叶、手柄等用增强聚丙烯。
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聚丙烯的挤出成型制品也很多，其中用量最 大的是纺织用的纤维和丝，这主要是由于聚 丙烯具有很好的耐磨性、耐化学腐蚀性以及 价格低廉。
聚丙烯的丝及纤维制品主要包括单丝、扁丝 和纤维三类。
单丝的密度小、韧性好、耐磨性好，适于生 产绳索和渔网等。
分析表明，这一比值愈小，即分子量分散性愈小， 其熔体的流动行为越接近对牛顿型流体，材料的 脆性也愈小。
聚丙烯合成工艺
聚丙烯合成工艺(总7页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March聚丙烯的性能和应用聚丙烯是与我们日常生活密切相关的通用树脂，是丙烯最重要的下游产品，世界丙烯的50%，我国丙烯的65%都是用来制聚丙烯。
聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂，总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯。
1998年世界聚丙烯产能为2925万吨，1997年世界聚丙烯的总产量约2390万吨，产值约为210亿美元。
从1991年始世界产量增长约年均9%，在通用树脂中增长速度仅次于LLDPE。
和其它通用树脂一样，亚洲金融危机对聚丙烯需求也有很大影响，即使在调低的预测水平下，与其它树脂相比，聚丙烯仍保持较强劲的增长速度。
新的预测表明，1997年到2002年世界聚丙烯需求年均增长率为7.1%，而同期聚乙烯为5.2%,PVC为5.0%,聚苯乙烯为4.1%。
聚丙烯需求增长快的原因可简单归纳为以下几点，即便宜、轻、良好的加工性和用途广，催化剂和新工艺的开发进一步促进了应用领域的扩大，如汽车和食品包装等新用途的开发进一步促进了需求的增长，过去没有这么多的聚丙烯用于汽车工业，过去聚丙烯也很少用于吹塑和热成型加工。
有人说：“只要有一种产品的材料被塑料替代，那么这种产品就有使用聚丙烯的潜力”。
2.生产工艺简述--气相法和本体法工艺在逐渐替代浆液法工艺根据反应介质和反应器构形，聚合工艺可大致分为三种基本类型：(1)本体工艺，聚合在液体丙烯中进行。
反应器可为液体釜式反应器，如Exxon、三井（现为宏伟聚合物公司）和住友的工艺；也可以是环管反应器，如Montell 、Hoechst(现在是Targor 的一部分)、Phillips和 Solvay 工艺。
(2)浆液法工艺，在该工艺中丙烯溶解在丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烃类稀释剂中，反应器可以是连续搅拌槽式反应器，如Amoco、Montell、Hoechst(现是Tagor)、三井（现是宏伟聚合物）；间歇搅拌槽反应器（如三井）、环管反应器（如Solvay）和在沸腾丁烷中的反应（该工艺被亨茨曼在Woodbury使用，该装置1987年前属于壳牌公司）。
聚丙烯工艺流程
聚丙烯工艺流程聚丙烯是一种常见的塑料材料，广泛应用于日常生活和工业生产中。
其生产过程经过多道工艺流程，包括原料准备、聚合反应、挤出成型等环节。
下面将详细介绍聚丙烯的工艺流程。
首先，原料准备是聚丙烯生产的第一步。
原料主要包括丙烯单体、催化剂、稳定剂等。
丙烯单体是聚丙烯的主要成分，催化剂用于促进聚合反应，稳定剂则用于防止聚合过程中的不良反应发生。
在原料准备阶段，需要对原料进行严格的质量控制，确保原料的纯度和稳定性，以保证后续的生产过程顺利进行。
其次，聚合反应是聚丙烯生产的核心环节。
聚合反应是指丙烯单体在催化剂的作用下发生聚合反应，形成聚丙烯聚合物。
聚合反应通常在高温高压的条件下进行，需要严格控制反应温度、压力和反应时间，以确保聚合物的质量和产率。
此外，还需要对反应过程中产生的热量和压力进行有效的排放和控制，以确保生产安全。
接着，挤出成型是将聚合后的聚丙烯料粒通过挤出机进行加热熔融，然后通过模具冷却成型的过程。
在挤出成型过程中，需要对挤出机的温度、压力、速度等参数进行精确控制，以确保成型制品的尺寸稳定和表面质量良好。
同时，还需要对冷却系统进行调整，以确保制品的冷却速度和温度均匀，避免产生内应力和变形。
最后，成品包装是聚丙烯生产的最后一道工艺环节。
成品包装通常采用塑料袋、编织袋等包装材料，通过自动包装机或手工包装完成。
在包装过程中，需要对包装材料的质量和尺寸进行检查，确保包装的牢固和美观。
同时，还需要对成品进行质量检验，排除次品，确保产品符合质量标准。
总之，聚丙烯的生产过程经过多道工艺流程，每个环节都需要严格控制和管理，以确保产品质量和生产效率。
只有在每个环节都做到精益求精，才能生产出优质的聚丙烯制品，满足市场和客户的需求。
聚丙烯生产工艺
②骤冷态结构像许多其他聚合物一样，从熔体快速骤冷的，即结构是无序的，从所得到的弥散的x射线衍射图可以说明这一点:然而红外光谱（IR）证据表明在骤冷态中存在着螺旋结构，因此又有某种程度的有序结构。
PP骤冷已有许多人研究，先后提出了6种模型。
第1种由Natta和Corradini提出，认为是近晶形（smetic)，由在单斜相中发现的3/1螺旋组成，但在垂直于晶轴方向链的堆积是无序的。
第2种模型由Miller拟定，认为骤冷态可用Hosemann提出的酝晶型( paracrystai)来描述，即它基本L是三维有序的，但受缺陷的影响很大。
第3种模型首先由Gsile3}和Ralston提出，认为是由非常细的六角相晶粒组成。
Balcr等。
利用X射线衍射证据提出了第4种模型，认为其结构是由单斜性质的微晶组成。
第5种模型是根据x射线衍射数据由lvl} }}}c}:等提出的，认为骤冷态中约}o%的iPF材料是无定形均，余下的是扭曲的六方或四方晶系的微晶。
最后一种是由Gloti。
等根据1R证据提出的，认为在骤冷iPP玻璃中含有有序的螺旋状分子的枝条，它们是不连贯的，即不能堆砌发展成二维晶体胶束，这些枝条和无序物在玻璃态中是无规律分布的。
（3)影响等规聚丙烯结晶结构的因素影响i即结晶结构的因素很多，主要有样品的特性如等规度、分子量及其分布、接枝链等;力。
工条件如熔化温度和时间、结晶温度和压力等;外加物质如成核剂、稀释剂、共混物等。
(4)成核剂对聚丙烯结晶的影响纯iPP从熔体结晶易生成大球晶，冲击性能差。
提高过冷度和结晶压力能生成较小的球晶。
但过冷度的提高受到了热流动速率的限制，而高压则使产品失去光泽并加大模具损耗，故也受到限制。
因此常在iPP中加人成核剂，使生成较小的球晶来达到提高性能的目的。
(5)等规聚丙烯的性能iP}'是结构规整的结晶聚合物，影响iPP性能的因素有等规度、结晶度、晶体形态、分子量及分犷}C分布。
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气相本体聚合的优缺点
• 优点：
•
气相本体聚合技术的优点
最早是建立在不脱灰、不脱无
规物基础上的，采用高效催化
剂的气相聚合工艺，具有一般
高效本体法工艺的特点，不需
要脱除催化剂残渣，也不需要
脱除无规物。由于是气相本体
聚合，生产过程中也不需闪蒸
分离或离心干燥。
• 缺点：
• 虽然气相本体聚合工艺优 点多，但气相本体聚合反应器 内容易形成局部热点导致聚合 物结块，从而导致装臵停车， 连续运行周期比不上环管装臵 ，这也是气相本体聚合工艺回 避不了的问题。
工业生产的聚丙烯样品
聚丙烯的合成方法
•
工业上，聚丙烯的合成方
法主要有淤浆法聚合工艺、液
相本体法聚合工艺、液相气相
组合式连续本体聚合工艺、气
相本体法聚合工艺等。而气相
本体法聚合工艺在聚丙烯的合
成方法中拥有举足轻重的地位
。
•气相本体法聚合工艺
在气相本体法聚合工艺中气 态的丙烯与悬浮在聚丙烯干粉中 的催化剂直接接触而聚合。工业 生产方法根据聚合热移去的形式 以及聚合反应器的不同，而分为 流化床工艺和机械搅拌床工艺， 而后者又分为直立式搅拌床和卧 式搅拌床两种。
。2020年11月11日星期三2020/11/112020/11/112020/11/11
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年11月2020/11/112020/11/112020/11/1111/11/2020
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/11/112020/11/11November 11, 2020
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2020/11/112020/11/112020/11/112020/11/11
谢谢观看
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2020/11/112020/11/11Wednesday, November 11, 2020
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。21/11/2020 2:09:25 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2020/11/112020/11/112020/11/11Nov-2011-Nov-20 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2020/11/112020/11/112020/11/11Wednesday, November 11, 2020 • 13、志不立，天下无可成之事。2020/11/112020/11/112020/11/112020/11/1111/11/2020
聚丙烯的合成工艺
——气相本体聚合工艺
请在此输入您的副标 题
聚丙烯的概述
聚丙烯，是由丙烯聚合而制 得的一种热塑性树脂。通常为半 透明无色固体，无臭无毒。由于 结构规整而高度结晶化，故熔点 可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制 品可用蒸汽消毒是其突出优点。 密度小，是最轻的通用塑料。缺 点是耐低温冲击性差，较易老化， 但可分别通过改性予以克服。
气相本体聚合工艺流程图
Knipol-Shell法聚丙烯流化床生产工艺流程图
压缩 泵
冷凝器
分离器
压缩泵
丙烯 （+乙烯）
H2
流化床
单体回收
分离器
催化剂
单体回收 冷凝器
流化床 分离器
吹扫器
气相本体聚合的工艺参数
原料： 丙烯（+乙烯）、氢气、催化剂
反应条件： 反应温度： <88oC 反应压力： <4MPa