1、第二章 熱塑性塑料,第二節(jié) 聚丙烯（PP） 2.1 聚丙烯的結(jié)構(gòu)（重點） 2.2 聚丙烯的性能 (重點） 2.3 聚丙烯的應(yīng)用 2.4 聚丙烯的改性,2.1 聚丙烯的結(jié)構(gòu), 定義 聚丙烯是丙烯的聚合產(chǎn)物。,英文：polypropylene, 縮寫為PP。, PP的聚合 Zieglar-Natta催化劑催化的陰離子配位聚合制成等規(guī)PP。 該反應(yīng)的副產(chǎn)物是無規(guī)PP。, PP的三種不同立體構(gòu)型,等規(guī)PP：結(jié)晶度高，占PP產(chǎn)量的95。,間規(guī)PP：結(jié)晶度低。目前產(chǎn)量少。,無規(guī)PP：不結(jié)晶，粘稠狀物質(zhì)，不能用做塑料。,（Fischer投影圖）,等規(guī)PP的等規(guī)度（等規(guī)指數(shù)）：等規(guī)聚合物所占的重量百分比。 測

2、量方法：一般指用正庚烷回流萃取，去掉無規(guī)聚合物及低分子量聚合物后的剩余物所占的百分比。（并不十分準(zhǔn)確!）, 等規(guī)PP的鏈構(gòu)象（與聚乙烯對比）,1. 原子半徑和范德華半徑 原子或基團范德華吸引力作用的范圍稱為范德華半徑，其大小與原子或集團的體積有關(guān)（明顯大于原子或基團的半徑）。 當(dāng)兩個原子或基團之間的距離小于它們的范德華半徑之和時，就會產(chǎn)生排斥作用，稱為一級近程排斥力。,PE平面鋸齒構(gòu)象，Tg-125oC,2. 等規(guī)PP的鏈構(gòu)象(與PE對比）,PP螺旋構(gòu)象,因甲基的空間位阻，PP分子鏈較僵硬， Tg-10oC, 等規(guī)PP的聚集態(tài)和結(jié)晶結(jié)構(gòu),1.聚集態(tài)特征：等規(guī)PP在使用溫度范圍內(nèi)是結(jié)晶和無定形結(jié)

3、構(gòu)共存。 2. 等規(guī)PP是高度結(jié)晶的聚合物：結(jié)晶度在5080之間。 3. 等規(guī)PP具有多種不同的結(jié)晶結(jié)構(gòu)： 、和擬六方型5種。 晶型是最常見，熱穩(wěn)定性最好,熔點176oC。 4. 等規(guī)PP結(jié)晶結(jié)構(gòu)的密度較?。?，0.936 g.cm-3（而PE 型為1.0 g.cm-3）。,5. 影響等規(guī)PP結(jié)晶度的分子結(jié)構(gòu)因素,（a） 等規(guī)度 （b）分子量（數(shù)均3800060000),結(jié)晶度,分子量較低時（MFI大）：結(jié)晶度,分子量較大時（MFI小）：結(jié)晶度,不變,6. 等規(guī)PP的球晶結(jié)構(gòu)在PP中易形成大球晶，對性能不利,影響球晶結(jié)構(gòu)因素,熔融溫度和時間,熔體溫度,晶核,球晶尺寸,熔融時間,晶核,球晶尺寸,

4、冷卻速率,速度慢,驟冷,加工剪切應(yīng)力,成核劑,生成大球晶,嚴(yán)重“皮心”結(jié)構(gòu),晶核,球晶尺寸,晶核,球晶尺寸,一般采用中等降溫速率,2.2 聚丙烯的性能, 基本性質(zhì) 無臭、無味、無毒； 白色蠟狀物質(zhì)，但比PE透明； 密度低：0.89-0.91g.cm-3，是最輕的塑料之一； 容易燃燒。, 力學(xué)性能 強度、硬度和剛性明顯高于PE； 具有優(yōu)良的耐彎折疲勞性能； 抗沖擊性能、特別是低溫抗沖擊性差。 等規(guī)度和分子量（MFI）對性能有很大影響。,等規(guī)度增大，強度、剛度、硬度提高、抗沖擊性下降。 分子量增大（MFI減?。?，強度、剛度、硬度降低、抗沖擊性能提高。,結(jié)晶度提高,剛度、硬度、強度、耐熱性、耐溶劑、

5、氣液阻隔性能提高。,韌性、抗沖擊性和透明度下降。,大尺寸球晶對性能不利：斷裂伸長、韌性、抗沖擊性下降、透明度下降。, 熱性能 等規(guī)PP具有良好的耐熱性： 輕載或無載條件下最高可在120oC下長期使用； 短期可在150oC下使用； 耐沸水、耐蒸汽性良好。 等規(guī)PP是良好的絕熱保溫材料。, 電性能 等規(guī)PP具有優(yōu)異的電絕緣性； 但由于低溫脆性、應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。,等規(guī)度： 耐熱性（熱變形溫度）： MFI： 耐熱性（熱變形溫度）：, 耐化學(xué)藥品性 耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異。 耐溶劑性優(yōu)良，只有在高溫下才能被溶解。 很好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。, 環(huán)境性能 耐候性差：叔碳上的氫易氧化，造成降解。 Cu會加速PP的氧化降解。, 加工特性 PP吸水率低，加工前不必干燥； PP的熔體黏度對剪切速率和溫度都敏感；,但對剪切速率更敏感。,PP受熱易氧化：,PP成型收縮率大，在加工中分子易取向； PP具有缺口敏感性：,PP易成型：擠出與注射最常用。, 小結(jié),2.3聚丙烯的應(yīng)用,醫(yī)用消毒器件：注射器、急救箱等,耐水蒸汽,無毒,相對高的強度,相對高的耐熱性,優(yōu)異的耐腐蝕性,優(yōu)異的電絕緣性,食品、藥品包裝和日用品。,輕載的機械、汽車零部件。,耐熱、耐腐蝕的化工管道、容器、閥門配件等。,電子、電氣配件(電信電纜絕緣、電器外殼）。,2.4 聚丙烯的改性,填充：粉末狀礦物填料填充PP,增強：用玻璃纖維增強PP,作