聚丙烯是什么材料？类型有哪些？生产方法介绍

1.聚丙烯是什么材料

聚丙烯是一种以丙烯为单体聚合而成的热塑性树脂，为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，对水特别稳定，在水中 24h 的吸水率仅为0.01%，分子量约为 8~15 万之间。成型性也很好，不过厚壁制品易凹陷，故对于一些尺寸精度较高的零件，很难达到要求。

2.聚丙烯的类型

聚丙烯的类型主要有以下几种：

(1)氯化聚丙烯

氯化聚丙烯(chorinated Polypropylene)的氯含量最高达 65 %。氯化聚丙烯具有耐磨、耐酸和耐水等性能。常用作保护性涂料、油墨的填料，也可作胶粘剂、纸张涂层和薄膜。

(2)增强聚丙烯

增强聚丙烯(reinforced polypropylene)是聚丙烯与玻璃纤维或有机纤维、石棉、或无机填料(滑石粉、碳酸钙)的混合物。一般工业用的玻璃纤维增强聚丙烯中含 10 15 % 的纤维。由于含有玻璃纤维而具有良好的耐热性和尺寸稳定性。增强聚丙烯主要用于制造各种机械零件，特别是汽车零件，以及耐腐蚀性的管道、管件、阀门等。

(3)接枝聚丙烯

聚丙烯与乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等进行接枝共聚，目的是为了提高聚丙烯的拉伸强度、冲击强度以及与其它材料的粘合强度。接枝聚丙烯(graft polypropylene)可用作烯烃胶粘剂、涂料以及防水涂层，也可作管、板材料。

3.聚丙烯的生产方法

(1)淤浆法工艺

淤浆法工艺(Slurry Process)又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。从 1957 年第一套工业化装置一直到 20 世纪 80 年代中后期，淤浆法工艺在长达 30 年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。典型工艺主要包括意大利的 Montedison 工艺、美国 Hercules 工艺、日本三井东压化学工艺、美国 Amoco 工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种 BOPP 薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。目前世界淤浆法 PP 的生产能力约占全球 PP 总生产能力的13 %。

(2)本体法工艺

本体法工艺的研究开发始于 20 世纪 60 年代，1964 年美国 Dart 公司采用釜式反应器建成了世界上第一套工业化本体法聚丙烯生产装置。1970 年以后，日本住友、Phillips、美国 EI Psao 等公司都实现了液相本体聚丙烯工艺的工业化生产。与采用溶剂的浆液法相比，采用液相丙烯本体法进行聚合具有不使用惰性溶剂，反应系统内单体浓度高，聚合速率快，催化剂活性高，聚合反应转化率高，反应器的时空生产能力更大，能耗低，工艺流程简单，设备少，生产成本低， 三废 量少;容易除去聚合热，并使撤热控制简单化，可以提高单位反应器的聚合量;能除去对产品性质有不良影响的低分子量无规聚合物和催化剂残渣，可以得到高质量的产品等优点。不足之处是反应气体需要气化、冷凝后才能循环回反应器。反应器内的高压液态烃类物料容量大，有潜在的危险性。此外，反应器中乙烯的浓度不能太高，否则在反应器中形成一个单独的气相，使得反应器难以操作，因而所得共聚产品中的乙烯含量不会太高。

本体法不同工艺路线的区别主要是反应器的不同。反应器可分为釜式反应器和环管反应器两大类。釜式反应器是利用液体蒸发的潜热来除去反应热，蒸发的大部分气体经循环冷凝后返回到反应器，未冷凝的气体经压缩机升压后循环回反应器。而环管反应器则是利用轴流泵使浆液高速循环，通过夹套冷却撤热，由于传热面积大，撤热效果好，因此其单位反应器体积产率高，能耗低。

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