聚丙烯产品的性能及其应用进展

周刚

摘要： 随着中国工业的不断发展，对聚丙烯的需求也在不断增加。虽然国内生产能力正在逐步提高，但供应仍然短缺。中国的聚丙烯工业生产始于20世纪70年代。经过几十年的发展，聚丙烯的主要生产工艺有溶剂法、气相法和间歇相本体法。然而，无论哪种生产工艺，聚丙烯产品质量的检测指标基本相同，其中关键指标主要包括溶液流量、粉末含量、表观密度、等规度、力学性能、分子量分布和温血性能等。在聚丙烯产品的生产过程中，有必要对这些方面进行有效的控制，以保证聚丙烯产品的质量符合标准。鉴于此，本文对聚丙烯产品的性能及其应用进展进行分析，以供参考。

关键词： 聚丙烯;化学性质;用途

【中图分类号】TQ325.14【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0235-01

引言：聚丙烯是使用广泛的高分子材料，生产工艺成熟、原料价廉易得、产品安全无毒且环境友好，在产品包装、日用品生产、汽车制造、建筑材料、医疗器械等多个领域得到了应用。目前我国大多数聚丙烯生产设备、生产工艺、催化剂仍采用国外技术，应加快聚丙烯生产设备以及工艺的研究，在吸收国外经验的基础上，设计效果更好的聚丙烯生产工艺。同时要加大科研投入，研发性能更加优良，附加值更高的聚丙烯产品，提高我国的核心竞争力。

1聚丙烯产品生产工艺介绍

1.1Spheripol工艺

双环管结构可以通过改变合成工艺中的压力，得到性能更优良的聚丙烯产品，实现了对聚丙烯大分子质量以及聚丙烯大分子形态的调控;经多次改良后得到的第四代催化剂，催化生成的聚丙烯产品纯度更高，机械性能更好，具有更高的耐磨性能;由于使用了双环管反应结构，可以更方便生产操作;提高了反应压力，所以整个生产工艺中氢气含量增加，在一定程度上改良了聚丙烯产品的各项性能;同时，基于双环管结构的优良特性，能够生产相对质量更高的大分子，以及质量更小的聚丙烯产品，使生产出的聚丙烯产品分子质量分布范围更大，且得到的聚丙烯产品更加均质;这一结构能更好地促进反应物料之间的传热，如果结合目前更为先进的茂金属催化剂，未来将会制备出性能更加优良的聚丙烯产品。双环管反应器结构使得生产效率提高，使生产过程变得更加便捷灵活，在一定程度上提高了聚丙烯产品的产量。

1.2Borstar工艺

Borstar聚丙烯合成工艺是北欧化工在Basell公司的聚丙烯合成工艺的基础上，在双环管结构反应器的基础上，同时串联气相流化床反应器，由此生产出了性能更加优良的聚丙烯产品。：第一，催化剂活性更高;第二，在双环管反应器的基础上串联了气相反应器，能够对合成大分子的分子质量以及大分子形态进行更便捷的调控;第三，在进行双峰聚丙烯的生产时得到的每个峰都能实现较窄的分子质量分布，双峰产品质量更好;第四，提高了操作温度，避免了聚丙烯分子溶解于丙烯的现象，不会出现聚丙烯产品粘连在反应釜内壁的情况。

2聚丙烯应用进展

2.1管材用聚丙烯产品开发

无规共聚聚丙烯管，又称PPR，是目前需求量较大的聚丙烯产品之一，机械性能良好，抗冲击能力强，以其作为原料制备的管材，机械强度高，质量轻便，耐磨耐腐蚀、方便进一步加工。由于其可以承受高温热水，根据质量检测使用寿命较长，产品质量好、稳定性高，目前已被广泛应用于冷热水输送。由于其性能稳定，安全可靠且价格合适，被我国建设部等相关部门列为推荐使用的管件材料，应逐渐用PPR此类绿色环保的管材来替代传统管材，在政府倡导下，目前我国在建住宅80%以上采用了PPR绿色管材。随着我国建筑业的快速发展，对于PPR管材的需求量也不断增加，据统计数据显示，年需求量平均约为200kt。

2.2等规度

一种是活化剂，主要用于聚丙烯原料中的杂质，以保证催化剂能够发挥有效作用，因此适当增加活化剂的用量可以提高聚丙烯产品的等规度。然而，在实际生产过程中，应注意控制活化剂的用量。不同用途的聚丙烯产品对等规度有不同的要求，活化剂的使用也有剂量限制，因此工人需要合理控制。第二是关于催化剂的使用。在聚丙烯产品的生产过程中，催化剂是直接影响产品等规度的因素。一般来说，催化剂的定向能力越强，产物的等规度越高[2]。因此，在生产过程中，可以根据产品的实际需要增强催化剂的取向能力，提高产品的等规度。第三，它来自聚丙烯的原料。聚丙烯原料中含有各种杂质，会影响催化剂的功能。因此，如果要提高聚丙烯产品的全同立构规整度，就必须彻底提纯原料，并了解原料中的硫化物、一氧化碳和氮氧化物。

2.3熔体流动速率

目前，在聚丙烯生产过程中已经发现的可能影响聚丙烯熔体流动速率的原因包括但不限于对产品熔体流动速率有或多或少显着影响的聚丙烯原料、催化剂性能、生产工艺和氢化控制[5]。在实际生产过程中，可以通过降解法和氢气调节来控制产品熔体的流速，氢气调节主要采用性能优良的催化剂来调节聚合过程，同时加入适量的氢气来调节分子量，从而达到调节聚丙烯产品熔体流速的目的。分解法主要用于通过过氧化物和聚丙烯的反应进行处理，达到提高聚丙烯制品熔体流速的目的。这两种调节方式各有利弊，具体需求根据实际生产情况确定。

2.4产品应用

合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大类。其中，塑料制品的产量占合成材料总量的近三分之二，而以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯为代表的通用塑料占最多，在全球范围内甚至占塑料总产量的百分之七十以上。随着新型煤化工的发展，甲醇是以煤为原料，用甲醇制烯烃，聚合成聚乙烯，聚丙烯是双聚合产物。聚乙烯是一种极具韧性的热塑性树脂，成本低，耐腐蚀性特别好。随着近年来工业化的发展，这种产品被广泛应用于许多领域，例如化学工业，经常用于建筑工程，甚至军事领域，拉伸性能是评價聚丙烯产品性能的重要指标。为了保证该产品的质量，国内外许多学者对聚丙烯的拉伸性能进行了深入的研究。

结束语：聚乙烯树脂（PP）是一种用途广泛的工业和民用塑料原料，PP产品应用于工业、轻工业、医药、日用品等多种行业。Unipol聚丙烯工艺选用气相流化床反应器，不仅简单、相对平稳，负载弹性和操作灵活性非常大，启停操作简单，该工艺的PP产品比例高，切换不同品牌所需的时间非常短。PP产品机械性能好，热稳定性高，主要优点是价格较低，可为许多行业所接受。

参考文献

[1]孟永智，胡琳，曾祥国，王建，孙海平.高熔薄壁注塑聚丙烯新产品1040TE开发与应用[J].塑料工业，2019，47（S1）：52-54+63.

[2]王奉鹏，唐珊，安东玲.影响聚丙烯产品拉伸性能的原因分析[J].化工管理，2019（16）：100-101.

[3]常亮，陈福德.人造板用聚丙烯装饰薄膜应用现状及展望[J].中国人造板，2019，26（04）：1-4.