高透明聚丙烯的开发与应用
塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍

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。
pp透明成核剂

1 无机透明成核剂
无机成核剂主要有硅胶、滑石粉、云母、碳酸钙、二氧化钦等, 其粒径一般需小于可见光波长 ,否则会极大影响聚丙烯树脂的透明 度。 局限: 由于与PP的相容性很差易产生两相,致使无机成核剂虽然能 提高聚丙烯的弯曲弹性模量 , 但透明性较差 , 应用受到很大的限制 。 改进措施:最近有用有机物包覆无机材料来改进无机成核剂与高 分子的相容性和亲和性,提高无机物在聚丙烯中的分散。
3高熔点聚合物
一般是指某些高熔点的高分子聚合物对聚丙烯的成核作用。如 添加高熔点的聚甲醛(POM)、聚合物尼龙(PA)等聚合物。
一般添加方法为在聚烯烃聚合前加入,在聚合过程中, 可以使成核剂均匀的分散在聚烯烃树脂中。虽然目前高 熔点聚合物成核技术上尚不成熟,也无工业化产品;但随 着聚烯烃催化技术的进步,高熔点聚合物成核剂在聚烯 烃成核改性技术中的应用将展现出良好的前景。
表4
牌号 R370Y 560S 6019 RJ760 K4535 ST868M 5090T RE420MO 生产商 韩国SK 韩国湖南 大韩油化 韩国三星 台化 台湾福聚 台塑 博禄
进口透明PP产品的主要牌号及性能
熔指 20 18 19 22 35 18 15 13 备注 透明性好(适用于透明容器) 透明用品,电器外壳,医疗器械 注塑级,抗冲击、透明性好(透明容器) 同类牌号:R370Y ,可用于生产透明容器
具有高透明性、抗靜電等特性,适合用于家庭用品、 高透明容器、一次性針筒等领域
食品级,低温耐冲击性佳,超高透明性,用于注塑成型 (CD盒,容器,家电), 透明射吹瓶 高透明食品级,透明家居用品,一次性针筒 具有优异的透明性,很好的感官特性,良好的平衡,在 环境温度下的刚度和冲击强度,低白化和良好的脱模性 能。 食品级,低温耐冲击性佳,超高透明性,用于注塑成型 (CD盒,容器,家电), 透明射吹瓶 食品级,低温耐冲击性佳,超高透明性,用于注塑成型 (CD盒,容器,家电), 透明射吹瓶
透明聚丙烯十大品牌简介

沃特股份
致力于成为全球领先的高 性能材料及解决方案提供 商,为客户提供创新、高 品质的产品和服务。
万华化学
致力于成为全球领先的化 工新材料公司,为客户提 供高品质、高性能的化工 新材料产品。
品牌历程
金发科技
自成立以来,金发科技一直专注于改性塑料行业,不断进 行技术创新和产品研发,逐步发展成为中国改性塑料行业 的领军企业。
家电领域
洗衣机
透明聚丙烯可用于制造洗衣机桶体、洗涤剂盒等部件,具有耐腐 蚀、耐磨损、易清洗等优点。
电冰箱
透明聚丙烯可以用于制造电冰箱内胆、隔板、抽屉等部件,具有优 异的耐低温性能和绝缘性能。
空调
在空调领域,透明聚丙烯可用于制造空调室外机外壳、冷凝器等部 件,具有良好的耐候性和机械强度。
汽车领域
汽车零部件
技术趋势
高透明聚丙烯技术的研发和应 用将进一步得到推动,以满足 市场对高透明度、高性能聚丙 烯产品的需求。
聚丙烯的加工技术将不断改进 ,提高生产效率、降低成本, 并满足环保和可持续发展的要 求。
新一代聚丙烯材料将不断涌现 ,具有更高的强度、耐热性、 抗冲击性等性能,拓展了聚丙 烯的应用领域。
政策影响
01
国家将继续出台相关政策鼓励聚丙烯行业的发展,支持企业进 行技术创新和设备更新,推动行业的转型升级。
02
环保政策将进一步严格,鼓励企业采用环保材料和生产工艺,
促进绿色发展。
国家将加大对国内透明聚丙烯企业的扶持力度,推动进口替代
03
进程,提升国内透明聚丙烯产业的竞争力和市场份额。
THANK YOU
沃特股份
聚丙烯类塑料简介聚丙烯树脂及纤维的结构性能及用途聚丙烯

水性低,气体透过率低。PP 的成纤性较好。可以用于丙纶的生产。
聚丙烯类塑料简介
聚丙烯是由丙烯单体经自由基聚合而成的聚合物,英文名称 Polypropylene,简称 PP。 按结构不同,PP 可分为等规、间规 (又称茂金属 PP)及无规三类。目前应用的主要为等规 PP,用量可 占 90%以上。无规 PP 不能用于塑料,常用于改性载体。间规 PP 为低结晶聚合物,用茂金属催化剂生产, 最早开发于 1988 年,属于高弹性热塑材料;间规 PP 具有透明、韧性和柔性,但刚性和硬度只为等规 PP 的一半;间规 PP 可像乙丙橡胶那样硫化,得到弹性体的力学性能超过普通橡胶;因价格高,目前间规 PP 的应用面不广,但很有发展前途,为 PP 树脂的新增长点。 PP 的优点为电绝缘性和耐化学腐蚀性优良、力学性能和耐热性在通用热塑性塑料中最高、耐疲劳性好、 价格在所有树脂中最低;经过玻璃纤维增强的 PP,具有很高的强度,性能接近工程塑料,常用作工程塑料。 PP 的缺点为低温脆性大和耐老化性不好。 PP 最早于 1957 年由意大利 Montecatinl 公司实现工业化生产,目前美国的 Amoco、Exxon、Phillips 及 Shell,日本的三菱、三井、住友,德国的 BASF 和英国的 ICI 等知名公司都有生产,预计 2000 年总产 量可达 30000kt/a 左右。 在我国,PP 的产量继 PE、PVC 排在第三位,到 2000 年,PP 的年生产能力达 3146kt/a、实际产量可 达 2660kt/a。 目前,我国的 PP 生产厂家有 80 余家,主要有江苏杨子石化公司塑料厂 (6Okt/a)、北京燕山石化公司 化工二厂(355kt/a)、上海百化总厂塑料厂 (170kt/a)、茂名石化乙烯工业公司(140kt/a)、广东茂名石油工业 公司(140kt/a)、大庆石化总(100kt/a)、大连石化公司 (70kt/a)、兰州化学工业公司(7Okt 局)、九江石化公司 (7Okt 局)、湖南长盛石化公司(7Okt 局)、福建炼油化工有限公司 (70kt/a)、九江石油化工总厂 (70kt/a)、武 汉石油化工总厂 (70kt/a)、济南炼油厂(70kt/a)、荆门石油化工厂 (70kt/a)、山东齐鲁石化公司烯烃厂(70kt/a)、 新疆独出于石油化工总厂乙烯厂 (70kt/a)、广州百化总厂乙烯厂 (70kt/a)、抚顺石化公司 (60kt/a)、大连西 太平洋石油化工有限公司(60kt/a)、河南洛阳石化总厂聚丙烯厂 (60kt/a)、河南中原石化联合公司 (40kt/a)、 大泽联合化纤公司(40kt/a)、兰州炼油化工总厂 (40kt/a)、吉林前郭旗炼油厂 (40kt/a)、辽宁盘锦乙烯工业 公司(40kt/a)、辽阳化纤公司化工二厂 (35kt/a)。此外,还有惠州南海石化项目、福州、长岭、巴陵乙烯工 程及湛江乙烯等在上项目。 PP 的应用主要在如下几个方面:打包带、编织带及撕裂膜占 42%,注塑制品(洗衣机、汽车及衣架)占 18%,薄膜占 11%,丙纶占 12%,香烟过滤嘴占 4%,工业配件占 3%,管材占 2%。
聚丙烯制备工艺及其应用

降低 车身 质量 和减少能源消 耗 ,已成为汽车行业 的重 要 目标 。
塑料 以相对密度小 、比强度 ( 度与其相对密度 的比值)高 、 强
抗腐蚀 、耐摩 擦 、绝缘性好 、易加工 、能耗低及噪声小等许多
优点 ,成为汽车行业 中较为理想 的新型材料。 近年来 ,随着 塑料加工技术 的发展和各种塑料填充 、增强
行共聚 ,从而获得高抗冲性 能的聚丙烯合金 。S hf o 工艺 的 pepl i 特点是液相预聚 、液相均 聚和气相共聚相结合。液相预聚 、液
销售 上都得到 了广泛应用 ,如各种薄膜袋 、编织 袋 、周转箱 、 瓶 、桶 、罐 ,以及大型容器 、集装箱等。聚丙烯打包袋和捆扎 绳发展也很快 ,在某些场合 ,聚丙烯 打包带 已代替 了铁皮打包 带 ,聚丙烯捆扎绳代替 了棉线绳 、麻 绳和纸绳 。
茂金属 聚丙烯产 品;②高透 明产品 ;③有助于薄壁化和加快生 产周期 的离 流动性产 品;④高熔体强度产品 ;⑤综合性能优异 的抗 冲共聚物和高乙烯含量 的无规共聚物等 。这些新产品将推
动聚丙烯市场 和应用领域继续拓展 ,为聚丙烯市场带来新的增 长点。囝
路 和桥梁T程 中。它 是砂浆或混凝 土工程抗裂 、防渗 、耐磨 、
u t nE gn e n ,2 1 ( ) ai n i er g 0 0 7 . o i
[]Jh s 3 on t Yo .Whts n u et et ] E E a ainE g er a ICo c r n s[ .E — vl t n n ei T J u o i —
的抗 龟裂性和热稳定性 ,适合 于塑料包装材料的要求 。聚丙烯
塑料作为软质 、半硬质和硬质包装材料 ,在商 品的运输包装和
聚丙烯的结构、性能和应用

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。
透明聚丙烯用成核剂增透机理

透明聚丙烯用成核剂的增透机理、现状与发展趋势摘要:本文简述了透明聚丙烯制备过程中成核剂的增透作用机理、成核剂种类及其国内外研究开发现状,指出了复合化、超细化、新结构创制和低成本新工艺开发是未来聚丙烯透明成核剂的发展趋势。
透明剂也称透明成核剂或称为增透剂,是一类用于改善聚合物透光性能的添加剂。
聚丙烯制品光泽度和透明性差,外观缺少美感,在透明包装、日用品领域的发展受到限制。
利用添加透明剂的方法制得的透明聚丙烯,不仅承袭了聚丙烯原有的优点,且透明性和表面光泽度可与其它一些透明高分子树脂相媲美,性能/价格比优于PVC、PET、PC、PS等透明材料,使用范围广,尤其适用于透明性要求高、需高温下使用或消毒的器具方面,如透明热饮杯、微波炉炊具、婴儿奶瓶、一次性快餐汤碗等。
透明聚丙烯已成为聚丙烯的一个新品种,愈来愈受到人们的重视,因此透明剂的开发和应用也受到了人们的广泛关注。
1 透明剂增透机理关于聚丙烯透明剂作用机理的研究,国内外已有一些文献报道,但到目前为止,尚没有完整的理论提出和严谨科学的实验验证,所述的观点均是一家之言。
尽管目前尚无定论,但从已提出的猜想来看,可以归纳为如下几种观点:1、Thierry、Garg和Kobayashi等人提出的增透网络成核机理,该理论是目前较为普遍认可的增透机理。
该理论认为增透剂是成核剂的一个特殊亚族,具有物理本身自行聚合的聚集性质,可溶解在熔融聚丙烯中,形成均相溶液。
聚合物冷却时,透明剂先结晶形成纤维状网络,该网络不仅分散均匀,且其中的纤维直径仅有100埃,小于可见光的波长,该网络的表面即形成结晶成核中心,这是因为:(1)、这个纤维状网络具有极大的表面积,可提供极高的成核密度;(2)、纤维的直径与聚丙烯结晶厚度相匹配,还被认为能促进成核;(3)、纤维很细,不能散射可见光。
因此,透明剂作为异相晶核提高了聚丙烯的成核密度,使聚丙烯形成均一细化的球晶,减少了对光的折射和散射,透明性增大。
透明聚丙烯在食品包装领域的应用

随着食品工业的发展和人们对食品安全的重视,包装材料的选择变得格外重要。
透明聚丙烯作为一种常用的包装材料,在食品包装领域具有广泛的应用。
本文将从透明聚丙烯的特性、优点、在食品包装中的应用和发展趋势等方面进行阐述。
一、透明聚丙烯的特性透明聚丙烯是一种聚合物材料,具有优良的透明度和光泽度,表面平整、不易产生气泡和缺陷。
其耐热性好,耐低温、耐磨损,具有良好的抗张强度和韧性,能承受较大的拉伸和压缩力。
透明聚丙烯还具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性,耐酸碱性能好,不易受化学物质的腐蚀。
透明聚丙烯易加工成薄膜、片材等各种形式,可满足不同包装需求。
二、透明聚丙烯在食品包装中的优点1.良好的透明性和光泽度,能够展示食品的外观和色泽,增加食品的吸引力,提升产品档次和销售量。
2.优良的耐热性和耐低温性,适用于包装热饮、冷藏食品等不同温度要求的食品,保持食品的新鲜度和口感。
3.优异的抗张强度和韧性,能够有效保护食品不受挤压和外部冲击,延长食品的保质期。
4.化学稳定性和耐腐蚀性能好,不会释放有害物质,对食品安全无污染,符合食品包装的卫生要求。
5.易加工成各种形式,可以满足不同食品包装的形态和尺寸需求,适用于各种包装形式,如袋装、卷装、盒装等。
三、透明聚丙烯在食品包装中的应用1.透明聚丙烯薄膜透明聚丙烯薄膜在食品包装中起着重要作用,广泛用于饼干、巧克力、糖果、零食等食品的包装。
其优良的透明性和抗拉性能,能够有效展示食品的外观和品质,保护食品不受氧化、潮湿和污染。
2.透明聚丙烯盒透明聚丙烯盒通常用于水果、蔬菜、糕点等食品的包装。
其优良的透明性和耐磨损性能,可以清晰展示食品的外观和色泽,提升产品的销售吸引力。
3.透明聚丙烯袋透明聚丙烯袋被广泛应用于蔬菜水果、肉类、速冻食品等食品包装中。
其优异的耐低温性和抗张强度,能够有效保持食品的新鲜度和质地,延长食品的保存时间。
4.透明聚丙烯瓶透明聚丙烯瓶通常用于饮料、调味品等液体食品的包装。
其良好的耐腐蚀性和化学稳定性,能够确保食品不受污染,保障食品的安全、卫生。
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高透明聚丙烯的开发与应用聚丙烯(PP)具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、容易加工成型等优良特性,且性能价格比高,已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、新品开发最为活跃的品种。
但PP的结晶性使其制品的光泽和透明性差,外观缺少美感,使其在透明包装、日用品等应用领域的发展受到制约。
而PP经过透明改性后,不仅可承袭其质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型等优点,且透明性和表面光泽度可与其他一些透明树脂(聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS等)相媲美,性能价格比也优于PC、PS、PET等,故可广泛应用于透明包装、医疗器械、家庭用品、一般工业等领域。
1.高透明PP的性能1.1透明PP与其他透明材料的性能对比透明PP与其他一些透明材料相比,质轻价廉,刚性及强度综合性能好,阻湿,可回收。
随着透明PP的推出,突破了PP制品透明性不佳的瓶颈,成为透明材料的强有力竞争者。
透明PP 与其它材料的性能对比见表1。
1.2透明PP与普通PP的性能对比PP进行透明改性后,球晶结构极度均一细化,透明性和光泽度显著提高,而且结晶温度、维卡软化点、刚性和其它力学性能都得到改善,透明PP与普通PP相比,综合性能得到改善,其性能对比见表2。
从表2可以看出,透明PP中由于透明剂的加入,有效地提高了成核密度,结晶温度、维卡软化点和硬度也有所提高;大量晶核导致结晶结构极度均一化,从而使透明性和表面光泽明显改善。
这些综合性能的提高,增强了透明PP制品的环境适应性,并扩大了使用范围。
2.高透明PP的生产技术目前获得高透明PP主要通过以下3个途径:1、在PP树脂中加入透明剂;2、利用Z-N催化剂生产本身具有优异透明性的无规共聚PP产品;3、采用茂金属催化剂生产高透明PP。
2.1生产高透明PP所采用催化剂体系及其生产工艺2.1.1 Z-N催化剂体系及生产透明无规共聚PP的生产工艺当前世界上60%以上的透明PP生产在使用第三代超高活性催化剂和第四代催化剂,典型代表有三井油化公司的TK-Ⅱ催化剂、Himont公司的GF-2A、FT-4S、UDC-104催化剂,Shell公司的SHAC催化剂,Amoco公司的CD催化剂。
这些催化剂的特点是不仅具有高活性和高定向能力,而且能控制粒子形态,具有反应器颗粒技术的特点,有利于生产透明度较高的无规共聚PP。
在PP生产过程中不需添加PP透明剂,利用高效Z-N催化剂直接制备透明PP产品,是一种较为理想的方法。
目前大部分聚合工艺都可以采用高效Z-N催化剂直接生产透明无规共聚PP,如Spherpol本体工艺、Hypol本体工艺、Unipol气相工艺、Novenlen 气相工艺、BP-Amoco气相工艺等。
2.1.2 茂金属催化剂体系及生产高透明mPP的生产工艺目前采用茂金属催化剂生产高透明PP树脂已经获得了工业化。
由于茂金属催化剂具有单活性中心的特性,可以更精确地控制分子量、分子量分布、晶体结构以及共聚单体在聚合物分子链上的加入方式,从而可生产高强度高透明PP。
ExxonMobil公司的Univation(Exxpol /Unipol)技术、Basell公司的Metocene和Spheripol技术、Dow/UCC的Unipol工艺、Borealis 公司的Borecene技术、BP公司的Innovene气相法工艺等均可采用茂金属/单活性中心催化剂技术生产高透明等规PP、无规PP、间规PP或弹性均聚PP。
2.2在PP树脂中加入透明剂生产透明PP2.2.1添加透明剂改性方法添加透明剂的方法是目前最活跃、最常用的使PP高性能化、高透明化的有效方法,在PP中加入0.1%-0.4%的透明剂,既能使其透明性提高,又可以使刚性提高,且MI范围变宽。
同时透明PP树脂的热变形温度可达110℃,比目前大量使用的透明塑料如PS、PVC、PET树脂的热变形温度高。
生产透明PP时成核剂有两种添加方法,即釜内添加法和釜外添加法。
釜内添加成核剂法可使成核剂充分分散并与PP混合均匀,但釜内添加成核剂的添加难度大并对聚合活性可能有干扰,国外目前仍停留在浆液法工艺水平,尚处在发展阶段。
釜外添加成核剂(造粒过程中加入)目前在全世界广为采用,现在市场上高光泽及刚性、韧性优良的高透明PP大多数是采用山梨糖醇类成核剂,用釜外添加成核剂方法来生产。
采用在PP造粒装置上添加透明剂方法生产透明PP树脂,开发周期短,产品性能好,生产稳定,是目前透明PP的主要生产方法。
该技术的关键是透明剂的性能,透明剂可赋予原本不透明的PP以良好的透明度,而且可改进PP的刚性、冲击强度、热变形温度等性能,因此透明剂已成为广受关注的一种新型塑料助剂。
下面对国内外成核透明剂的发展作一介绍。
2.2.2国内外透明改性剂的进展2.2.2.1国外透明改性剂的进展透明剂的研究开发近年来一直比较活跃,美国、日本、欧洲等发达国家在透明剂的开发与应用技术方面较为成熟。
美国透明剂的产量以每年8%的速度增长,远高于一般塑料添加剂5%的年增长率,现已成为新兴的塑料助剂产业,其透明剂的生产和消耗量均为世界第一。
日本透明剂的消耗量也在1000吨/年以上,且日本高透明PP已进入工业容器和医用注射器市场,并正进入录像和软盘的PS市场。
世界范围内较大的透明剂生产商及其产品见表3。
2.2.2.2国内PP透明成核剂的进展我国对透明剂的开发与应用起步较晚,在工艺的研究和应用开发方面均与国外存在较大的差距,但近几年我国许多单位对透明改性剂进行了大量卓有成效的研究,有的已形成生产规模,目前主要生产厂家及其产品见表4。
这些产品的价格远低于国外,同时在品种及质量稳定性方面有待提高和完善。
在国内市场上,国外同类产品的占有率正在下降,国内产品市场份额不断扩大,部分产品已打入国际市场。
当前,我国正在进一步提高PP透明剂研发水平,相信随着高质量国产PP成核透明剂的大量投入使用,我国高透明PP树脂的产品市场竞争力也将得到迅速提高。
3.国内外透明PP的开发现状3.1国外透明PP的开发现状各类透明PP牌号是近期世界PP新产品开发的一个亮点,这类透明PP牌号将促进PP 树脂在透明包装市场替代其它相竞争的材料,如PS、PVC和PET。
目前新的高透明PP树脂主要分为以下三种产品:①透明剂改性PP产品;②生产本身具有透明性的无规共聚PP 产品;③茂金属PP产品。
现在市场上透明和光泽的PP产品大部分是用改性剂生产的,BP公司在这类透明PP产品开发方面处于领先地位,其开发的Acclear透明PP产品系列,就是采用Milliken公司的透明剂釜外添加法生产的,通常还同时添加无规共聚物提高透明性,具有代表性的牌号是:注拉吹成型牌号Acclear8649X;挤吹成型牌号Acclear 249。
而茂金属PP是目前得到的透明性最好的产品,如果把PET透明度定为100%,那么高结晶PP为47%,用成核剂生产的透明PP为89%,茂金属PP均聚物的透明度为93%,mPP 无规共聚物的透明度可达96%。
目前国外的一些公司均在努力开发高透明性的mPP产品。
Basell公司在这方面具有领先地位,该公司的透明PP Metocene系列产品就是在单反应器或多反应器体系中采用单活性中心的茂金属催化剂生产,产品具有相当窄的分子量分布、高刚性、高光泽、优异的透明性、高流动性易加工及其它性能(低密、好的耐环境应力开裂性、耐化学腐蚀),该产品系列在注塑及纤维领域具有很大的发展潜力。
国外高透明PP的的主要生产厂家及产品牌号见表5。
3.2国内高透明PP的开发现状我国对透明PP的研发起步较晚,生产方法主要是在PP中添加透明改性剂,在透明剂工艺研究和应用开发以及高透明PP产品种类和市场消费方面与国外尚存在较大的差距,市场应用也仅限于薄膜、片材、透明水杯、微波炉炊具及一次性餐具等低附加值的塑料制品领域。
但近两年的发展迹象说明,我国透明PP树脂的需求量正悄然增长,已成为国内PP树脂市场的新买点。
2002年我国透明PP的需求量在12万吨左右,到今年年预计可达20~30万吨。
透明PP需求量的不断扩大刺激了国内PP生产厂家的开发研究。
燕山石化公司于1993年开始研制开发高透明PP技术及其制品,其后在其PP装置上进行工业化生产。
燕化树脂应用研究所采用添加成核剂方法,目前已开发出高透明PP产品牌号K4818、K4808、K4902等牌号,可应用于制作挤出片材、热成型、吹塑、注塑等制品。
其中两种PP输液瓶专用料B4902、B4808,具有优良的综合性能,适于注拉吹成型,可广泛用于医用大输液包装、热灌装饮料包装及奶制品包装等。
经用户使用,证实其加工性能优良,成瓶率高,目前该产品性能与应用情况在国内注拉吹领域具领先地位。
上海石化股份有限公司于1997年成功开发透明PP,目前该公司的均聚透明PP、无规共聚透明PP主要牌号有:M250E、M450E、M800E、M1200E、M3000E、M250T等。
扬子石化公司于2000年8月在其16万吨/年PP生产装置上用N催化剂生产的PPF401粉料为基础,添加复合的透明助剂,生产出高透明度的PP牌号J301G。
目前,扬子石化公司把开发普通级无规共聚PP透明产品的系列牌号定为其目前研究开发的重点,其开发的两个新牌号暂定为PPT800和PPT2000。
天津石化乙烯厂自主开发的透明PP专用料TJTM-8020于2003年3月投入工业化生产。
此外广州石化总厂、宁波华盛公司、上海淘浦斯公司等也都在开发透明PP。
4.高透明PP的应用PP树脂可通过注射、吹塑等成型工艺生产出各种用途的透明度相当优越的产品。
表6是生产透明PP的各种加工工艺和产品应用。
目前,高透明性PP产品已经在食品、化妆品和药品用的吹塑瓶领域,小型器具部件和家用器皿领域,食品容器等注塑成型领域以及热成型领域取得了一些市场。
据有关资料统计,2002年增透PP制品生产的增长速度高出常规PP制品12%。
首先,在透明包装市场,高透明PP牌号将促进PP树脂在此领域替代其他相竞争的材料。
如透明PP在进一步改进阻隔性之后有潜力进入现在主要采用PET树脂的注拉吹瓶市场,如软饮料瓶、啤酒瓶等。
现在市场上的BOPP瓶,就是透明PP容器的一种。
如Amoco公司用透明改性剂生产的PP树脂经注拉吹工艺加工而成的水瓶(如软饮料瓶、啤酒瓶等)可替代PET水瓶。
在热成型制品市场,新开发的高透明PP均聚物具有更高的抗冲击性和更好的尺寸精确性,并且可以用现有的热成型设备加工,有潜力向一次性包装市场渗透,这一市场目前主要使用PS/HIPS共混物。
透明PP生产的透明热成型包装,具有较低的成本,并可用于很大的温度范围,最终用户不需要担心微波炉的高温会损坏食品包装、污染食物。
此外,与其他常用的热成型材料相比,透明PP的柔性更好,热成型的浅盘不会破裂,有极好的密封性。