抗冲聚丙烯的结构与性能
SP179抗冲共聚聚丙烯性能评价
摘 要 ：运用差示扫描量热仪（ＤＳＣ）、动态热机械分析仪（ＤＭＡ）、红外光谱（ＩＲ）和凝胶渗透色谱（ＧＰＣ）等 对 ＳＰ１７９抗 冲共 聚聚丙烯的相关性能参数进行了表征研究 ，评价 了 ４个样 品的乙烯含量 、平均分子质量及其
分 布 和热 性 能 。实 验 证 明 ，随着 乙烯 含量 的增 加 ，乙丙 橡胶 相 增 加 ，重 均分 子 质 量增 大 ，样 品的 冲击 强 度 升高 ， 但弯曲模量下降 ，刚性降低 。加入成核剂后 ，在保持冲击强度的同时 ，刚性得到提高。
ｍｏｄｕｌｕｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ． Ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＳＰ１７９ ｗａｓ ｒｅｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｆ ｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｂｅｉｎｇ
ｍｏｄｉｆｉｅａｔｅｄｅｄ ｗｉｔｈ ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ．
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍ ｐａｃｔ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ＤＳＣ；ＤＭ Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（Ｌａｎｚｈｏｕ Ｒｅｓｅａｒｅｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｅａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｒｅｓｅａｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｅａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｏｕｒ ｉｍ ｐａｃｔ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ
分 析 化 学专 业 ，理 学 硕 士 ，目前 主要 从 事 高 分 子 材料 结构 表 征工 作 。
聚丙烯基础知识.docx
第一章聚丙烯的结构和性质第一节聚丙烯的结构一、分子结构由丙烯聚合的高分子化合物，聚合反应中链增长的方式，即下一个单体连接到分子链上的形式决定了分子链的形状和甲基的空间排列，决定其立构规整度，进而决定其结晶结构、结晶度、密度及相关的物理机械性能。
1．等规聚丙烯（ iPP）、间规聚丙烯（ sPP）和无规聚丙烯（ aPP）聚丙烯立构中心的空间构型有 D 型和 L 型两种：CH3HD：CH2C L：CH2CH CH3如果此立构中心 D 型或 L 型单独相连，就构成iPP：CH3CH3CH3CH2 C CH2C CH2C或H H HH H HCH2 C CH2C CH2CCH3CH3CH3如果立构中心 D 型和 L 型交替连接，就构成sPP：H CH3H CH3CH2 C CH2 C CH2 C CH2CCH3H CH3H如果立构中心 D 型和 L 型无规则地连接，甲基无规则地分布在主链平面两侧，就构成了 aPP：CH 3 CH 3 H CH 3HC CH2CCH2 CCH2 C CH2HHCHH3等规聚丙烯是高结晶的高立体定向性的热塑性树脂，结晶度60%~70%，等规度 >90%，吸水率 %~%，有高强度、高刚度、高耐磨性、高介电性，其缺点是不耐低温冲击，不耐气候，静电高。
间规聚丙烯结晶点较低（与等规聚丙烯相比），为 20%~30%，密度低（ ~0.8g/cm 3），熔点低（ 125~148℃），分子量分布较窄 （ M w /M v =~），弯曲模量低，冲击强度高，最为优异的是透明性、热密封性和耐辐射性，但加工性较差（以茂金属催化剂聚合可得间规度大于 80%的间规聚丙烯）。
无规聚丙烯分子量小，一般为 3000 至几万，结构不规整，缺乏内聚力，在室温下是非结晶、微带粒性的蜡状固体。
2．无规共聚物、抗冲共聚物和多元共聚物丙烯 -乙烯无规共聚物：使丙烯和乙烯的混合物聚合，所得聚合物的主链上无规则地分布着丙烯和乙烯链段，乙烯含量一般为 1%~4%（质量分数），乙烯抑制丙烯结晶，使无规共聚物结晶度下降，熔点、玻璃化温度、脆化点降低，结晶速度变慢，材料变软，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。
聚丙烯(PP)基础知识介绍
聚丙烯（PP）基础知识介绍时间：2008-03-17 15:07 来源：化工易贸网文字选择：大中小1 聚丙烯树脂分类与结构、性能1.1 聚丙烯树脂简介聚丙烯(polypropylene)是丙烯的聚合物,英文缩写为PP。
熔融温度约174℃，密度为0.91克／厘米3。
它具有强度高、硬度大、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度达120℃、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉而应用广泛的通用高分子材料。
但具有低温韧性差，不耐老化等缺点。
近年来可以通过共聚和共混等方法进行改进其性能。
聚丙烯可用注射、挤出、吹塑、层压、熔纺等工艺成型，也可双向拉伸。
被广泛用于制造容器、管道、包装材料、薄膜和纤维，也常用增强方法获得性能优良的工程塑料。
大量应用于汽车、建筑、化工、医疗器具、农业和家庭用品方面。
聚丙烯纤维的中国商品名为丙纶。
强度与耐纶相仿而价格低廉，用于织造地毯、滤布、缆绳、编织袋等。
1.2 聚丙烯树脂分类按聚丙烯分子中甲基（―CH3）的空间位置不同分为等规、间规和无规三类。
等规聚丙烯又称全同立构聚丙烯，英文缩写为IPP。
从立体化学来看，IPP分子中每个含甲基（―CH3）的碳原子都有相同的构型，即如果把主链拉伸（实际呈线团状），使主链的碳原子排列在主平面内，则所有的甲基（―CH3）都排列在主平面的同一侧。
我国各石化企业生产的均聚聚丙烯都属于等规聚丙烯。
间规聚丙烯，英文缩写为SPP。
从立体化学来看，SPP分子中含有甲基（―CH3）的碳原子分为两种不同构型且交替排列，如把主链拉伸，使主链的碳原子排列在主平面内，则所有的甲基（―CH3）交替排列在主平面的两侧。
SPP是高弹性的热塑性塑料，有良好的拉伸强度，它可以像乙丙橡胶那样进行硫化成为弹性体，机械性能优于一般不饱和橡胶。
无规聚丙烯，英文缩写为APP。
从立体化学来看，APP主链上所连甲基（―CH3）在主平面上下两方呈无规则排列。
APP曾是碳酸钙填充母料的载体树脂的主要原料，其原因是它作为IPP生产过程中的副产物，价格较为低廉，当初作为技术输出的外国公司认为它没有应用价值，通常将其焚烧处理，是我国的科技人员将其用于制作碳酸钙填充母料。
聚丙烯及聚乙烯物性对比表
聚乙烯聚丙烯简称PE PP物理化学特点无臭、无毒、手感似蜡，拥有无毒、无味，密度小，优异的耐低温性能（最低使用温低透明度、低光彩度、低度可达 -70℃～ -100 ℃，电绝缘性刚性但有较高的冲击强能优异，但聚乙烯对环境应力（化度。
强度刚度、硬度耐热学与机械作用）较为敏感，耐老性均优于低压聚乙烯。
可化性能差。
聚乙烯为白色蜡状半在 100 度左右使用，拥有透明资料，柔而韧，比水轻，具优异的电性能和高频绝有优越的介电性能。
易燃烧且离缘性且不受湿度影响，但火后连续燃烧，透水率低，对有低温时变脆、不耐磨、易机蒸汽透过率则较大。
聚乙烯的老化。
PP 的维卡消融温透明度增加而下降，在必然结晶度为 150 度，由于结晶度度下，聚乙烯的透明度随分子量较高，使其表面刚度和抗的增大而提高。
划痕特点很好， PP 不存聚乙烯有优异的化学牢固性，在环境应力开裂问题，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、均聚和共聚 PP 资料甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化都拥有优异的抗吸湿性、钾等各种化学物质，硝酸和硫酸抗酸碱腐化性、抗溶解对聚乙烯有较强的破坏作用。
聚性。
可是，它对芳香烃（如乙烯简单光氧化、热氧化、臭氧苯）溶剂、氯化烃（四氯分解，在紫外线作用下简单发生化碳）溶剂等没有抵抗降解，碳黑对聚乙烯有优异的光力。
PP 在高温下不拥有氧障蔽作用。
受辐射后可发生交联、化性，常有的酸、碱有机断链、形成不饱和基团等反应。
溶剂对它不起作用。
聚乙烯常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其是线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，高密度聚乙烯熔点范围为 132℃～ 135℃，低密度聚乙烯熔点较低（ 112℃）且范围宽。
常温下不溶于任何一支溶剂，70℃以上可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等。
物理特点密度为～／ cm3 密度为 0.851 ～成型缩短率： 1.5-3.6% g/cm3成型温度： 140-220 ℃成型缩短率 :1.0-2.5%成型温度： 160-220℃结晶性低结晶半结晶性IPP SPP晶系斜方单斜或三斜方斜分子构型平面锯齿型螺旋型螺旋型（ 3/1）（4/1）结晶密度 g / cm2 0． 997 0． 95 0．93结晶弹性模量 /Gpa 240 34平时结晶度65（ LD ）85 ～95 70 （ HD）（ HD）45 ～60（ MD）注：（ 1）在加工过程中，聚合物会发生一系列的物理、化学变化，依照制品的性能和用途需控制高分子资料的结构变化。
聚丙烯结构简式。-定义说明解析
聚丙烯结构简式。
-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚丙烯是一种重要的聚合物材料，具有广泛的应用领域和重要的经济价值。
它是由丙烯单体通过聚合反应形成的高分子化合物。
聚丙烯具有许多出色的性能，如良好的机械强度、抗冲击性、耐腐蚀性和化学稳定性等。
同时，聚丙烯还具有良好的加工性能，可以通过各种常见的塑料加工方法进行成型，例如挤出、注塑和吹塑等。
在化学结构上，聚丙烯是由一系列丙烯单体通过共价键连接而成的线性聚合物。
其化学式为（C3H6）n，其中n表示丙烯单体的重复次数，决定了聚丙烯的分子质量和链长。
聚丙烯的化学结构中主要含有碳-碳单键和碳-氢键，使其具有较为简单的结构和较好的稳定性。
此外，聚丙烯还可以通过引入其他功能基团来改变其性能，例如引入极性基团可以增加聚丙烯的亲水性和黏附性。
聚丙烯作为一种重要的塑料材料，被广泛应用于日常生活和工业生产中。
在日常生活中，聚丙烯袋、聚丙烯瓶和聚丙烯管等常见用品都是聚丙烯材料的典型应用。
在工业生产中，聚丙烯被广泛用于制造各种塑料制品，如塑料薄膜、塑料容器、塑料管道和塑料零件等。
此外，聚丙烯还可用于制备人工纤维、高吸水树脂和电解质膜等特殊用途材料。
综上所述，聚丙烯作为一种具有简单化学结构和良好物理性质的聚合物材料，具有广泛的应用领域和重要的经济价值。
随着科学技术的不断发展和进步，对聚丙烯结构简式的研究仍在进行中，未来的研究方向可能会集中在聚丙烯材料的性能改进、功能扩展和环境友好等方面，以满足人们对高性能、环保材料的不断需求。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕聚丙烯的结构简式展开讨论。
首先，我们将在引言部分概述聚丙烯的基本概念和研究意义。
接下来，在正文部分，我们将详细介绍聚丙烯的化学结构和物理性质，并探讨其在不同领域的应用。
最后，在结论部分，我们将对聚丙烯结构简式进行总结，并强调其在工业中的重要性。
此外，我们还将展望聚丙烯结构简式的未来研究方向。
在正文部分的第一节中，我们将重点介绍聚丙烯的化学结构。
PP聚丙烯的特性
PP聚丙烯的特性PP聚丙烯的特性PP聚丙烯的特性如下：1、物理性能：PP（聚丙烯）为⽆毒、⽆臭、⽆味的乳⽩⾊⾼结晶聚合物，密度为0.90-0.91g/cm3,对⽔特别稳定，24⼩时在⽔中的吸⽔率为0.01%，分⼦量在8-15万之间。
成型性好，但收缩率⼤，制造厚壁制品容易凹陷。
制品表⾯光泽度好，容易着⾊。
2、⼒学性能：PP（聚丙烯）的结晶度⾼，结构规整，具有良好的⼒学性能，其强度和硬度、弹性都⽐较好，但在室温和低温下冲击强度较差，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（聚丙烯）最突出的性能是抗弯曲疲劳性。
⼲摩擦系数与尼龙相似，在润滑油下不如尼龙。
3、热性能：PP（聚丙烯）具有良好的耐热性，熔点在164-170℃，制成的制品可在100℃以上温度进⾏消毒灭菌；在不受外⼒的情况下150℃也不变形。
脆化温度为–35℃。
4、化学稳定性：PP（聚丙烯）的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都⽐较稳定，但低分⼦量的脂肪烃、氯化烃等能使PP（聚丙烯）软化和溶胀。
5、电性能：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。
PP（聚丙烯）具有较⾼的介电系数，随着温度的上升，可以⽤来制作受热的电⽓绝缘制品，它的击穿电压也很⾼。
PP（聚丙烯）的抗电压、耐电弧性好，但静电度⾼，与铜接触易⽼化。
6、耐候性：PP（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。
⼄烯(PE)(PPPPPP（P((育聚⼄烯英⽂名称：polyethylene ，简称PE，是⼄烯经聚合制得的⼀种热塑性树脂。
在⼯业上，也包括⼄烯与少量α－烯烃的共聚物。
聚⼄烯⽆臭，⽆毒,⼿感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使⽤温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐⼤多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于⼀般溶剂,吸⽔性⼩,电绝缘性能优良聚⼄烯分⼦模型概述聚⼄烯对于环境应⼒(化学与机械作⽤)是很敏感的，耐热⽼化性差。
SP179抗冲共聚聚丙烯性能评价
SP179抗冲共聚聚丙烯性能评价贾慧青;姚自余;杨芳;陈跟平;赵家琳;熊华伟【摘要】The structure and mechanical properties of four impact copolymer polypropylenes have been characterized by DSC, DMA, IR, GPC.The results showed that as ethylene content increasd, ethylene-propylene robbers, molecular mass and impact strength(at 23℃ and -20℃) increases while the flexural strength and flexural modulusdeeressed.Impact strength of SP179 was retained and flexural strength increases during being modificateded with nucleation agent.%运用差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、红外光谱(IR)和凝胶渗透色谱(GPC)等对SPi79抗冲共聚聚丙烯的相关性能参数进行了表征研究,评价了4个样品的乙烯含量、平均分子质量及其分布和热性能.实验证明,随着乙烯含量的增加,乙丙橡胶相增加,重均分子质量增大,样品的冲击强度升高,但弯曲模量下降,刚性降低.加入成核剂后,在保持冲击强度的同时,刚性得到提高.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】3页(P62-64)【关键词】抗冲共聚聚丙烯;力学性能;乙烯含量;相对分子质量;DSC;DMA【作者】贾慧青;姚自余;杨芳;陈跟平;赵家琳;熊华伟【作者单位】中国石油兰州化工研究中心,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州化工研究中心,甘肃,兰州,730060【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1Abstract：The structure and mechanical properties of four impact copolymer polypropylenes have been characterized by DSC，DMA，IR，GPC.The results showed thatas ethylene content increasd，ethylene-propylene rubbers，molecularmass and impact strength（at23℃ and-20℃）increaseswhile the flexural strength and flexural modulus decreased.Impact strength of SP179 was retained and flexural strength increases during being modificateded with nucleation agent.Keywords：impact copolymer polypropylene；mechanical properties；DSC；DMA聚丙烯是一种用途广泛的高分子材料，等规聚丙烯因其低温脆性和收缩率大等缺陷，导致制品易变形且耐冲击性差，在一定程度上限制了它应用范围，与乙烯共聚改性的抗冲共聚聚丙烯因其刚韧平衡性成为近年来发展较快的聚丙烯产品[1-4]，广泛应用于大型注塑制品，兰州石化公司开发生产的牌号为SP179抗冲共聚聚丙烯便是其中之一。
聚丙烯的材料性能
中英名称中文名称(聚丙烯)[1]英文名称Polypropyle ne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7X107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 C,制品能在100 C以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150 C也不变形。
脆化温度为-35 C,在低于-35 C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。
聚丙烯纤维的参数
聚丙烯纤维的参数包括：
1. 纤度：工业丝一般强度在420-750克/旦，由于纤维比较柔软，其织物舒适性较好。
2. 耐老化性：聚丙烯纤维具有优异的耐老化性，即使在长期使用过程中也具有优异的性能。
3. 抗冲击性：聚丙烯纤维在抗冲击性方面有很好的性能，它可以吸收大量的冲击能，从而减少冲击对物品本身的影响。
4. 弹性：聚丙烯纤维的弹性模量较低，这使得纤维有更大的灵活性，可以更好地适应不同的形状和结构。
5. 聚丙烯纤维的阻燃性能：聚丙烯纤维在火焰中不易熔融，不会滴落，不会产生大量烟雾，安全无毒。
此外，聚丙烯纤维还具有优良的抗紫外线、耐候性和较好的抗污染性。
这些纤维可以制成短纤维或长丝，根据不同的需求应用于建筑、交通、汽车、电子产品、日常生活用品等各个领域。
请注意，如有更多信息，请咨询专业人士。
聚丙烯树脂介绍
聚丙烯树脂介绍聚丙烯最突出的性质是多面性，它能适合于许多加工方法和用途。
它的价值和多面性主要来自于优良的耐化学品性能、在大宗热塑性塑料中最低的密度和最高的熔点、适中的成本。
根据高分子链立体结构不通，聚丙烯有三个品种：等规聚丙烯（IPP)，间规聚丙烯（SPP）和无规聚丙烯（APP）。
化学和性能聚丙烯（简称PP）与聚乙烯（PE）不同之处在于，前者每隔一个碳原子上就有一个甲基，这起到使链硬化的作用。
除非这些甲基处于链的同一侧位置上，聚合物不会结晶。
在Natta 和Ziegler（互相独立地）开发出立体定向催化剂之前，只能生产出软且粘连的无规立构聚丙烯。
商业塑料的硬度和耐溶齐小胜源自结晶性。
PP的链比PE的硬，因而PP有较高的熔化温度和抗张强度，但结晶度较低。
PP均聚物的熔点约为330°F，取决于加热速度和热历史。
在PP链上间隔地插入乙烯（无规共聚），链会变得更缺乏规则和更柔软，从而降低聚合物的结晶度、模量、熔点和熔点锐度。
典型的无规共聚物是比较透明的，熔点在293—305°F范围内。
当乙烯含量升高时，聚合物的结晶度越来越低，最后变成乙烯一丙烯橡胶（EPR）。
另一类重要的共聚物是抗冲击非均相共聚物。
这些产品是由橡胶（有时为PE）在均聚物基体中聚合而制得的。
所用橡胶通常为EPR，它生成一个与均聚物基体分离的相态，形成有光雾。
半透明的外观。
这些材料并非真正的嵌段共聚物，因为其中的橡胶相可被溶剂所革取。
用EPR与PP共混可得类似的产品，抗冲击共聚物具有和均聚体物相似的熔点。
分子量和分子量分布在PP加工过程中很重要。
在446T和4．75磅负荷下的熔体流动是熔体粘度的一个指数，该指数与重均分子量相关。
商品聚丙烯的熔体流动有低至0．25克／10分钟到高达800克／10分钟。
分子量分布用重均分子量与数均分子量的比值来表示，高结晶度PP的这个比值可以高达11；而用作熔吹织物的PP则可低至2．l。
这个比值在纤维纺丝过程中极为重要，而且影响到挤压、挤出物胀大、模塑内应力和定向过程。
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抗冲聚丙烯的结构与性能
柴子斌
【摘要】The structure and properties of MFR similar commercial impact polypropylene was studied by FTIR and Cryst-EX.Import PP had lower ethylene fraction but higher Charpy impact strength, as ethylene in PP chain was better distributed and more rubber can be formed.MFR of domestic PP was 34.1 g/10 min, mass fraction of ethylene in PP was 11.3%, rubber phase content was 19.7%, ethylene fraction in rubber was 36.9%, charpy impacted strength was 11.2 kJ/m2 at room temperature, 6.5 kJ/m2 at low temperature.MFR of import PP was 33.2 g/10 min, mass fraction of ethylene was 9.2%, rubber phase content was 27.7%, the rubber phase ethylene content was 26.2%, charpy impacted strength of 15.3 kJ/m2 at normal temperature, 7.5 kJ/m2 at low temperature.%用FTIR， Cryst－EX对MFR相近的两种市售抗冲聚丙烯结构与性能进行表征，发现乙烯含量更低的进口产品常温和低温抗冲击性能更佳。
通过分析认为，乙烯链段在聚丙烯链上分布更加均匀，能生成更多的橡胶相，所以产品抗冲性能更好，综合性能更优。
其中，国产料MFR为34.1 g／10 min，乙烯质量分数为11.3％，橡胶相含量为19.7％，橡胶相中乙烯含量为36.9％，常温简支梁冲击强度为11.2 kJ／m2，低温简支梁冲击强度为6.5 k／m2。
进口料MFR为33.2 g／10 min，乙烯质量分数为9.2％，橡胶相含量为27.7％，橡胶相乙烯含量为26.2％，常温简支梁冲击强度为15.3 kJ ／m2，低温简支梁冲击强度为7.5 kJ／m2。
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2015(000)006
【总页数】2页(P114-115)
【关键词】聚丙烯;熔体流动速率;乙烯含量;橡胶相
【作者】柴子斌
【作者单位】中国石化扬子石油化工有限公司研究院，江苏南京 210048
【正文语种】中文
【中图分类】O631
近年来，国内在抗冲聚丙烯催化剂及生产工艺方面都取得了很大进步。
但是在与国外产品竞争中，大多由于综合性能不佳处于劣势地位[1]。
对聚丙烯结构与性能进行研究，有利于提高产品综合性能。
熔体流动速率(MFR)与乙烯含量对于抗冲聚丙烯产品性能影响较大。
一般认为MFR越低，产品抗冲击性能越好，但是MFR过太低，对材料的加工与成型不利。
随着抗冲聚丙烯中乙烯含量的逐渐增加，产品的冲击强度也增加，拉伸强度、杨氏模量、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度、洛氏硬度等逐渐降低[2-3]。
工业生产上，对于熔体流动速率接近的产品，通常以乙烯含量高低来评价其抗冲击性能，通常乙烯含量高的产品抗冲击能力更好。
但有研究表明乙烯含量高的抗冲聚丙烯抗冲击性能不一定就由于乙烯含量低的材料，其抗冲性能还取决于乙烯在聚合物链的分布状态[4-5]。
本工作对熔体流动速率相近的两种市售抗冲聚丙烯产品结构与性能进行表征，研究了乙烯含量、橡胶相含量、乙烯链段在橡胶相中分布对抗冲聚丙烯性能的影响。
1.1 样品来源
市售高熔指嵌段共聚聚丙烯，主要用于汽车内饰料。
1.2 结构与性能测试
1.2.1 测试仪器
MFR：使用德国Göttfert MI-4熔指仪测试；
乙烯含量：使用布鲁克ɑ-T红外光谱仪测试；
橡胶相含量及橡胶相乙烯含量：使用西班牙Cryst-EX仪器测试；
简支梁冲击试验：使用意大利Ceast公司生产的冲击强度试验机测试；
拉伸和弯曲试验：使用Reger公司生产的RG-2000-10型万能电子试验机测试。
1.2.2 测试方法与参数
MFR测试：温度230 ℃，负载2.16 kg，按DIN ISO 1133方法进行。
红外光谱测试乙烯含量：分辨率4 cm-1，扫描次数为16次。
粉末压片仪使用天
津市科器高新技术公司769YP-24B，使用参数：180 ℃，10 MPa。
乙烯含量及橡胶相含量测试：溶解溶剂：100 mL；高温：150 ℃；低温：35 ℃；顶部温度：150 ℃；红外探测器温度：150 ℃；升温速率：20 ℃/min；降温速率20 ℃/min；取样体积：2.5 mL；溶剂清洗体积：20 mL; 清洗温度：160 ℃；样
用量：(200±5) mg。
力学性能测试：测弯曲模量及抗冲性能的样条按国标GB/T9341-2008和GB/T 1043-2008制样。
简支梁冲击试验用2 J 的冲击锤，冲击速度为2.9 m/s。
弯曲性能按GB/T9341-2008测试。
拉伸性能测试按GB/T 1040.2-2006进行。
2.1 基本指标
工业装置上对抗冲聚丙烯产品质量的控制，主要通过控制聚合过程中产品的MFR
和乙烯含量来实现。
MFR升高，聚丙烯链均分子量减小，屈服拉伸强度升高，冲
击强度下降；当MFR降低时，聚丙烯的断裂伸长率增大，冲击强度下降增加。
因此，在生产中应控制好MFR的分布，从而提高聚丙烯的质量和加工性能。
催化剂的性能、工艺过程参数、原料配比、操作的氢调手断等都是影响MFR的主要因素。
抗冲共聚聚丙烯是均聚聚丙烯和二聚物的原位共混物，其中均聚聚丙烯呈多空球状，表面有许多孔隙，二聚物在这些孔隙中生成。
二聚物主要是由乙丙嵌段共聚聚丙烯和乙丙无规共聚聚丙烯。
二聚物的含量直接影响抗冲共聚聚丙烯的冲击强度，其含量由键合乙烯量决定，键合乙烯含量增加，一方面可以增加产品的韧性，同时也会降低产品的刚性，这就必须要根据产品性能要求寻找一个平衡点，在生产抗冲共聚聚丙烯时键合乙烯量是通过调整乙烯与均聚物进料比的设定值来控制的。
如表1所示，两种抗冲聚丙烯产品MFR非常接近，国产料中乙烯含量较进口产品高18.6%。
2.2 力学性能
MFR及乙烯含量对抗冲聚丙烯产品的性能影响较大。
对于MFR接近的抗冲聚丙
烯产品，工业上通常用乙烯含量来评价其抗冲击性能，一般认为乙烯含量高的产品抗冲性能较好。
对上述两种产品进行力学性能测试，通过对比发现乙烯含量进口料虽然较低，但具有更加优异的常温、低温抗冲击性能，其常温简支梁冲击强度较国产料高36.6%，低温简支梁冲击强度较国产料高15.4%，结果如表2所示。
总体
而言，进口料韧性较好，同时能保持较好的刚性，综合性能更加优越。
为了找到进口料冲击性能更加优异的原因，我们对上述两抗冲聚丙烯产品可溶物进行进一步表征。
2.3 可溶物及可溶物乙烯含量
抗冲共聚聚丙烯的抗冲击韧性由聚丙烯基体和乙丙橡胶相的含量和各组分的分子量、橡胶相在聚丙烯基体中的分散、尺寸和尺寸分布，橡胶相与聚丙烯基体间的界面相容以及剪切等多种因素决定。
其中乙丙橡胶的组成和链结构直接影响其增韧性能的发挥。
利用Cryst-EX对上述两种抗冲聚丙烯进行分析，发现进口料虽然乙烯含量较低，但二甲苯可溶物(橡胶相)含量却更高。
与国产料相比，进口料的总乙烯含量低
18.6%，但可溶物含量较国产料高28.9%。
这表明进口料中乙烯链段分布更为均衡，能更多地生成橡胶相，橡胶相的分布更加均匀，这有利于获得刚韧性能更加平衡的抗冲聚丙烯产品。
(1)与国产料相比，进口料乙烯含量低18.6%，可溶物乙烯含量低29%，但可溶物含量高28.9%，常温冲击强度高36.6%，低温冲击强度高15.4%。
进口料乙烯在聚丙烯链段中的分布更加均衡，能更多地形成橡胶相，从而使产品抗冲性能更好、综合性能更优。
(2)在开发或者优化抗冲聚丙烯产品时，考虑乙烯含量高低的同时还需要综合考虑到橡胶相含量，橡胶相的分布对产品性能的影响。
不仅可以从提高乙烯含量角度优化抗冲聚丙烯产品性能，还可以从提高橡胶相含量，均匀橡胶相分布的角度出发得到综合性能更优的产品。
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