聚丙烯PP 日本出光 J700G 波纹板原料

PP物理改性

在混合、混炼过程中向PP基体中添加有机或无机助剂等得到性能优异的PP复合材料，主要包括：填充改性、共性等.

（1）填充改性

填充改性是PP中添加硅酸盐、二氧化硅、纤维素、玻璃纤维、碳酸钙、陶土、滑石粉及云母等填料，旨在提高PP的耐热性、降低成本、提高刚性、降低成型收缩率等性能。然而，填充改性会导致PP的冲击强度和伸长率降低。填充改性中添加不同的填料具有不同的特点和作用。如玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属晶须，价格低廉、绝缘性好、耐热强、抗腐蚀性好、机械强度高，应用比较普遍，经玻璃纤维填充改性的PP性能得到明显的改善，但是玻纤添加量达到30%左右时，材料的机械性能才能有明显的提高；添加量过大时会导致部分玻璃纤维得不到充分浸渍，使聚合物基体与玻璃纤维界面的结合性能变差，导致复合材料的力学强度下降，并且随着玻璃纤维添加量的增加复合材料的流动性能降低，导致PP成型加工工艺性能困难[18]；碳酸钙可降低产品成本、改善制品性能，提高其刚度、硬度、耐热性、尺寸稳定性；陶土又称高岭土，作为塑料填料，其电绝缘性优良，可用于制造各种电线，也可用作结晶成核剂，改善材料的结晶均匀程度，提高制品透明性，还有一定的阻燃作用，可用作辅助阻燃改性；滑石粉作为填料，可提高制品刚性、硬度、阻燃性能、电绝缘性能、尺寸稳定性，并具有润滑作用；云母可提高PP模量、耐热性，减少蠕变，防止制品翘曲，成型收缩率下降。

（2）共性

共性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下掺混，使其性能发生变化的过程。如提高抗低温冲击性的改性，可与乙丙橡胶、EPDM（三元乙丙橡胶）、POE（聚烯烃弹性体）、EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）、SBS（苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物）等共混，但共性中需注意的是聚合物间的相容性，只有形成不完全相容的多相体系，同时又能相互分散均匀时，才能达到预期的改性效果。共性工艺过程易调控，生产周期短、耗资少，可改进PP的着色性、加工性、抗静电性、耐冲击性等多种性能。聚合物共混可以综合各组分的突出性能，弥补各组分性能上的不足，共混物综合性能明显提升，但共性PP的耐低温性、耐老化性仍然不甚理想。共性时，剪切力可能导致一部分大分子链被切断形成自由基并形成接枝或嵌段共聚物，这些新的共聚物也可以有效的对PP起到增容作用。

（3）增强改性

纤维状材料加入到塑料中，可以显著提高塑料材料的强度，故称之为增强改性。大径厚比的材料可以显著提高塑料材料的弯曲模量（刚性），也可以将其称之为增强改性。

PP（聚丙烯）的增强改性中应用的增强材料主要是玻璃纤维及其制品，此外还有碳纤维、有机纤维、硼纤维、晶须等。玻璃纤维增强PP中，用得较多的玻璃纤维为无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维，其中无碱玻璃纤维的用量Zui大。玻纤的直径控制在6～15μm范围内，玻纤的长度必须保证在0.25～0.76mm，这样既能够保证制品性能，又能使玻纤分散良好。一般认为制品中的玻纤长度大于0.2mm时才有改性效果。玻纤含量（质量分数）在10%～30%为佳，超过40%时性能下降。另外，添加有机硅烷类偶联剂能使玻璃纤维和PP两者形成良好界面，提高复合体系的弯曲模量、硬度、负荷变形温度，特别是尺寸稳定性。

由于玻纤增强PP可以提高机械强度和耐热性，且玻纤增强PP的耐水蒸汽性、耐化学腐蚀性和耐蠕变性都很好，在许多场合可以作为工程塑料使用，如风扇叶片、暖风机格栅、叶轮泵、灯罩、电炉和加热器外壳等等。

聚丙烯在生产数量迅速发展的同时，也在性能上不断出新，使其应用的广度和深度不断变化，近年来或者通过在聚合反应时加以改进，或者在聚合后造粒时采取措施，有一些更具独特性能的聚丙烯新的品种问世，如透明聚丙烯、高熔体强度聚丙烯等。

表面改性

聚合物材料存在大量的表面和界面问题，如表面的黏结、耐蚀、染色、耐老化、润滑、硬度以及对力学性能的影响等。PP表面改性方法通常可分为化学改性和物理改性。化学改性是指用化学试剂处理PP材料表面，使其表面性质得到改善，这包括酸洗、碱洗、过氧化物或臭氧处理等。物理改性是指用物理技术处理材料表面，使其表面性质得以改善，其应用Zui为广泛，包括等离子体表面处理、光辐射处理、火焰处理、涂覆处理和加入表面改性剂等。

透明改性

PP的结晶是造成不透明的主要原因，利用急冷冻结PP的结晶趋向，可以得到透明的薄膜，但有一定壁厚的制品，因热传导需要时间，芯层不可能迅速被冷却冻结，因此对于有一定厚度的制品不能指望用急冷的办法提高透明度，必须从PP的结晶规律和影响因素入手。

经一定技术手段得到的改性PP，可具有优良的透明性和表面光泽度，甚至可以和典型的透明塑料（如PET、PVC、PS等）相媲美。透明PP更为优越的是热变形温度高，一般可高于110℃，有的甚至可达135 ℃，而上述三种透明塑料的热变形温度都低于90℃。由于透明PP的性能优势明显，近年来在全球都得以迅速发展，应用领域从家庭日用品到医疗器械，从包装用品到耐热器皿（微波炉加热用），都在大量使用 

传统的透明改性通过以下三种途径：

（1）采用茂金属催化剂聚合出具有透明性的PP；

（2）通过无规共聚得到透明性PP；

（3）在普通聚丙烯中加入透明改性剂（主要是成核剂）提高其透明性

高熔体强度聚丙烯

聚丙烯的缺点之一是熔体强度低，耐熔垂性差。通常非晶态聚合物（如ABS、PS）在较宽的温度范围内存在类似橡胶一样的弹性行为，而处于半结晶的聚丙烯则没有。这一缺点造成了聚丙烯不能在较宽的温度范围内进行热成型，它的软化点和熔点非常接近，一旦到达熔点，熔体粘度急剧下降，随之熔体强度也大幅下降，导致在热成型时制品壁厚不均，挤出发泡泡孔塌陷等问题，大大限制了聚丙烯在某些方面的应用。高熔体强度聚丙烯（HMSPP）就是指熔体强度对温度和熔体流动速率不太敏感的聚丙烯，极具开发应用前景。

HMSPP是一种树脂含有长支链的聚丙烯，长支链是在后聚合中引发接枝的，这种均聚物的熔体强度是具有相似流动特性普通聚丙烯均聚物的9倍，在密度和熔体流动速率相近的情况下，HMSPP的屈服强度、弯曲模量以及热变形温度和熔点均高于普通聚丙烯，但缺口冲击强度比普通聚丙烯低。HMSPP的另外一个特点是具有较高的结晶温度和较短的结晶时间，从而允许热成型制件可以在较高温度下脱模，以缩短成型周期，可以在普通热成型设备上制成较大拉伸比、薄壁的容器[17]。

HMSPP在恒定应变速率下，熔体流动的应力开始呈现逐渐增加，然后成指数级增加，表现出明显的应变硬化行为。发生应变时，普通聚丙烯的拉伸粘度随即下降，而HMSPP则保持稳定。HMSPP的应变硬化能力可以保证其在成型拉伸时，保持均匀变形，而普通PP在受到拉伸时总是从结构中Zui薄弱的或Zui热的地方开始变形，导致制品种种缺陷，甚至不能成型

目前，HMSPP的制备方法主要有两种：一种是将聚丙烯与其他化合物进行反应性改性，另一类是聚丙烯与其他聚合物进行共性，具体的实施方法主要有射线辐射法、反应挤出法、聚合过程中引发接枝法等。在制备HMSPP的过程中，面临着两大难题：聚丙烯的降解和凝胶问题，同时存在着聚合物接枝与单体均聚的竞争、聚合物主链β断键和交联与支化的竞争。影响高聚物熔体强度的主要因素是其分子结构。就聚丙烯而言，相对分子质量及其分布和是否具有支链结构决定其熔体强度。一般相对分子质量越大，相对分子质量分布越宽，其熔体强度越大，长支链可明显提高接枝聚丙烯的熔体强度。

HMSPP专用树脂解决了普通聚丙烯热成型困难的问题，可在普通热成型设备上成型较大拉伸比的薄壁容器，加工温度范围较宽，工艺容易掌握，容器壁厚均匀。可以用于制作微波食品容器和高温蒸煮杀菌容器。混有HMSPP的普通聚丙烯比纯普通聚丙烯具有较高的加工温度和加工速度，制成的薄膜透明性也好于普通聚丙烯。这主要是由于HMSPP具有拉伸应变硬化的特点，它的长支链具有细化晶核的作用。

HMSPP的应变硬化行为是取得高拉伸比和涂覆速度快的关键因素。使用HMSPP可获得较高的涂覆速度和较薄的涂层厚度。HMSPP具有较高的熔体强度和拉伸粘度，其拉伸粘度随剪切应力和时间的增加而增加，应变硬化行为促使泡孔稳定增长，抑制了微孔壁的破坏，开辟了聚丙烯挤出发泡的可能性。

高熔体强度聚丙烯的研究虽然起自20世纪80年代末，但它的各种优异性能、合理的价格优势以及广泛的应用范围已经获得世界范围的认同，并有逐步取代传统的PS、ABS，向工程塑料发展的趋势，其开发利用前景广阔。

聚丙烯是重要的通用塑料之一，无论是从juedui数量上，还是从应用的广度与深度上都属发展Zui快的品种。作为改性塑料行业，聚丙烯的高性价比、多功能化和工程化始终是摆在面前的重要任务。

应用

在欧美各国，聚丙烯被广泛用于注塑制品，占总消费量的50%。这些制品主要用于汽车、电器的零部件，各种容器、家具、包装材料和医疗器材等。薄膜占总消费的8%～15%，聚丙烯纤维（中国称丙纶）占8%～10%，建筑等领域用的管材和板材占总消费的10%～15%，其他用途占10%～12%。中国目前用于编织制品的量占40%～45%，其次是薄膜和注射制品占40%左，丙纶及其他占10%～20%。

中国主要将聚丙烯用于食品包装、家用物品、汽车和光纤等领域。其中，编织袋、包装袋、捆扎绳等产品是中国使用聚丙烯Zui多的领域，约占总消费的30%。近年来，随着聚丙烯注塑产品和包装膜的发展，其在织造产品中的应用比例有所下降，但仍然是聚丙烯消耗Zui大的领域之一。注塑产品是中国第二大聚丙烯消费领域，占总消费量的26%左右。薄膜在中国的消费占比约为20%，主要是BOPP（双向拉伸聚丙烯薄膜）。纺织产品、注塑产品、薄膜是中国聚丙烯的主要需求领域，而管材、板材、纤维等领域的需求增长迅速，国内对聚丙烯的需求也在迅速增长。高速绘图BOPP薄膜、管材、薄无纺布、高透明食品容器等特种材料市场发展前景良好。

机械及汽车制造零部件

聚丙烯具有优异的机械性能，可用于制造各种机械设备的零部件，如制造工业管道、农用水管、电机风扇、基建模板等。改性的聚丙烯可模塑成保险杠、防擦条、汽车方向盘、仪表盘及车内装饰件等，大大减轻车身自重达到节约能源的目的。

电子及电气工业器件

改性的聚丙烯可用于制作家用电器的绝缘外壳及洗衣机内胆，广泛用于电线电缆和其他电器的绝缘材料。采用重量份数的均聚聚丙烯60~80份，乙烯-乙烯醇共聚物20~40份，相容剂（聚丙烯马来酸酐接枝物与乙烯-乙烯醇共聚物的反应物）1~10份，于170℃~190℃条件下混炼制成的聚丙烯复合材料具有较高的韧性，其冲击强度高达210J/m，具有较高的气体阻隔性能，透水蒸汽速率接近2000g·μm/(m2·24h)。在制备阻隔性薄膜时，可采用传统的制膜工艺进行生产，工艺较为简单，生产的成本较低[6]。

建筑业

聚丙烯纤维是所有化学纤维中Zui轻的一种，其密度为0.90~0.92g/cm3，具有强度高、韧性好、耐化学品性好、抗微生物性强、价格低等优点。用玻璃纤维增强改性或用橡胶、SBS改性过的聚丙烯被广泛用于制作建筑工程模板，发泡后的聚丙烯可用于制作装饰材料。在地震发生时，聚丙烯纤维陶粒混凝土的破坏形态为塑性破坏，无碎块剥落。选用聚丙烯纤维陶粒混凝土比素陶粒混凝土更安全。

农业、渔业及食品工业

聚丙烯可用于制作温室气蓬、地膜、培养瓶、农具、鱼网等，也可用于制作食品周转箱、食品袋、饮料包装瓶等。通过与废旧PET（聚对苯二甲酸乙二酯）反应性共混制成多功能废旧PET，将多功能废旧PET与聚丙烯原位成纤复合制成的原位成纤复合材料。这种复合材料具有废旧PET形成异形微纤和废旧PET微纤与PP基体树脂间形成适度柔性强结合的界面等结构特征，废旧PET与PP复合制备的原位成纤复合材料的韧性刚性均比PP明显提高，力学性能的重现性相当好。将中国每年大量产生的废弃物即废旧PET资源化可带来显著的经济和社会效益。

中国东部沿海地区拥有广袤的海洋滩涂，具有典型的盐渍土特征。有研究表明，聚丙烯酰胺（PAM）协同3种牧草对滨海盐渍土区实施水土保持具有显著效果。生物措施下施用PAM，对3种牧草均有促进土壤提高抗侵蚀能力的作用。施用PAM可减少土壤侵蚀量，提升雨水截留量。研究发现，低剂量（1g/m）的PAM在单位质量下的水土保持效益Zui高，可减少年侵蚀量42.8%~46.7%，抑制土壤腾发总量28.7%~40.4%，增大土壤水分散失量5.0%~12.4%，降低水分散失率1.83%~3.25%，促进土壤持水能力的提升。在牧草生长初期，施用PAM可提升雨水截留量16.5%~33.8%。PAM的协同作用有利于抑制土壤腾发的产生，并加强雨水截留能力。

纺织和印刷工业

聚丙烯是合成纤维的原材料，丙纶纤维被广泛应用于制作轻质美观且耐用的纺织用品，使用聚丙烯材料印刷出的画面特别光亮、鲜艳且美观。

其它行业

在化学工业中，聚丙烯可以应用于制备各种耐腐蚀的输送管道、储槽、阀门、填料塔中的异型填料、过滤布、耐腐泵及耐腐容器的衬里；在医药方面可用于制作医疗器具；聚丙烯还可以通过接枝、复合和共混工艺，实现在能源领域的开发应用。