高透明聚丙烯开发与应用

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1、高透明聚丙烯的开发与应用聚丙烯（PP）具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、容易加工成型等优良特性，且性能价格比高，已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、新品开发最为活跃的品种。但PP的结晶性使其制品的光泽和透明性差，外观缺少美感，使其在透明包装、日用品等应用领域的发展受到制约。而PP经过透明改性后，不仅可承袭其质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型等优点，且透明性和表面光泽度可与其他一些透明树脂(聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS等)相媲美，性能价格比也优于PC、PS、PET等，故可广泛应用于透明包装、医疗器械、家庭

2、用品、一般工业等领域。1.高透明PP的性能　　1.1透明PP与其他透明材料的性能对比　　透明PP与其他一些透明材料相比,质轻价廉,刚性及强度综合性能好,阻湿,可回收。随着透明PP的推出,突破了PP制品透明性不佳的瓶颈,成为透明材料的强有力竞争者。透明PP与其它材料的性能对比见表1。　　1.2透明PP与普通PP的性能对比　　PP进行透明改性后,球晶结构极度均一细化,透明性和光泽度显著提高,而且结晶温度、维卡软化点、刚性和其它力学性能都得到改善,透明PP与普通PP相比，综合性能得到改善，其性能对比见表2。　　从表2可以看出，透

3、明PP中由于透明剂的加入，有效地提高了成核密度，结晶温度、维卡软化点和硬度也有所提高；大量晶核导致结晶结构极度均一化，从而使透明性和表面光泽明显改善。这些综合性能的提高，增强了透明PP制品的环境适应性，并扩大了使用范围。　　2.高透明PP的生产技术　　目前获得高透明PP主要通过以下3个途径：　　1、在PP树脂中加入透明剂；　　2、利用Z-N催化剂生产本身具有优异透明性的无规共聚PP产品；　　3、采用茂金属催化剂生产高透明PP。　　2.1生产高透明PP所采用催化剂体系及其生产工艺　　2.1.1Z-N催化剂体系及生产透明无规共

4、聚PP的生产工艺　　当前世界上60%以上的透明PP生产在使用第三代超高活性催化剂和第四代催化剂,典型代表有三井油化公司的TK-Ⅱ催化剂、Himont公司的GF-2A、FT-4S、UDC-104催化剂，Shell公司的SHAC催化剂，Amoco公司的CD催化剂。这些催化剂的特点是不仅具有高活性和高定向能力，而且能控制粒子形态，具有反应器颗粒技术的特点，有利于生产透明度较高的无规共聚PP。在PP生产过程中不需添加PP透明剂，利用高效Z-N催化剂直接制备透明PP产品，是一种较为理想的方法。目前大部分聚合工艺都可以采用高效Z-N催

5、化剂直接生产透明无规共聚PP，如Spherpol本体工艺、Hypol本体工艺、Unipol气相工艺、Novenlen气相工艺、BP-Amoco气相工艺等。　　2.1.2茂金属催化剂体系及生产高透明mPP的生产工艺　　目前采用茂金属催化剂生产高透明PP树脂已经获得了工业化。由于茂金属催化剂具有单活性中心的特性，可以更精确地控制分子量、分子量分布、晶体结构以及共聚单体在聚合物分子链上的加入方式，从而可生产高强度高透明PP。ExxonMobil公司的Univation(Exxpol／Unipol)技术、Basell公司的Meto

6、cene和Spheripol技术、Dow/UCC的Unipol工艺、Borealis公司的Borecene技术、BP公司的Innovene气相法工艺等均可采用茂金属／单活性中心催化剂技术生产高透明等规PP、无规PP、间规PP或弹性均聚PP。　　2.2在PP树脂中加入透明剂生产透明PP　　2.2.1添加透明剂改性方法　　添加透明剂的方法是目前最活跃、最常用的使PP高性能化、高透明化的有效方法,在PP中加入0.1％-0.4％的透明剂，既能使其透明性提高，又可以使刚性提高，且MI范围变宽。同时透明PP树脂的热变形温度可达110℃

7、，比目前大量使用的透明塑料如PS、PVC、PET树脂的热变形温度高。生产透明PP时成核剂有两种添加方法，即釜内添加法和釜外添加法。釜内添加成核剂法可使成核剂充分分散并与PP混合均匀，但釜内添加成核剂的添加难度大并对聚合活性可能有干扰，国外目前仍停留在浆液法工艺水平，尚处在发展阶段。　　釜外添加成核剂（造粒过程中加入）目前在全世界广为采用，现在市场上高光泽及刚性、韧性优良的高透明PP大多数是采用山梨糖醇类成核剂，用釜外添加成核剂方法来生产。　　采用在PP造粒装置上添加透明剂方法生产透明PP树脂，开发周期短，产品性能好，生产稳

8、定，是目前透明PP的主要生产方法。该技术的关键是透明剂的性能，透明剂可赋予原本不透明的PP以良好的透明度，而且可改进PP的刚性、冲击强度、热变形温度等性能，因此透明剂已成为广受关注的一种新型塑料助剂。　　下面对国内外成核透明剂的发展作一介绍。　　2.2.2国内外透明改性剂的进展　　2.2.2.1国外透明