聚乙烯-聚丙烯概念-合成方法及應(yīng)用課件

常用熱塑性樹脂理論合成方法應(yīng)用常用熱塑性樹脂理論合成方法應(yīng)用1聚乙烯PE聚丙烯PP聚氯乙烯PVC聚苯乙烯PSABS塑料聚乙烯PE2聚乙烯PE概念聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的-CH2-單元連接而成的。聚乙烯是通過依?。–H2=CH2）的加成聚合而成的。聚乙烯PE概念3合成方法

合成方法有高壓法、低壓法、中壓法三種，其中低壓法按其實(shí)施方法又可分為淤漿法、氣相法及溶液法。1.高壓法

它以純度達(dá)99.95％的乙烯為原料，以微量氧、偶氮化合物、有機(jī)或無機(jī)過氧化物作引發(fā)劑，在氣相高壓下進(jìn)行自由基加聚反應(yīng)。聚合時(shí)壓力為100～350MPa，聚合溫度150～30℃。因其反應(yīng)溫度較高，易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，故產(chǎn)物為支鏈較多的曲線型大分子。聚合度主要由反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑用量、分子量調(diào)節(jié)劑等因素影響。合成方法4

2.低壓法

低壓法一般步驟有催化劑的配制、乙烯聚合、聚合物的分離和造粒等，就其實(shí)施方法來說，有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚乙烯，而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯，還可通過加共聚單體，生產(chǎn)中、低密度聚乙烯，也稱為線型低密度聚乙烯。近年來，各種低壓法工藝發(fā)展很快，除溶液法外，聚合壓力都在2MPa以下。（1）淤漿法

常用烷基鋁作活化劑，氫氣作分子量調(diào)節(jié)劑。多采用釜式反應(yīng)器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經(jīng)閃蒸釜、氣液分離器到粉料干燥機(jī)，然后去造粒生產(chǎn)過程中還包括溶劑回收、溶劑精制等步驟。采用不同的聚合釜串聯(lián)或并聯(lián)的組合方式，可以得到不同分子量分布的產(chǎn)品。2.低壓法5（2）氣相法

乙烯在氣態(tài)下聚合，一般采用流化床反應(yīng)器。催化劑有鉻系和鈦系兩種，由貯罐定量加入到床層內(nèi)，用高速乙烯循環(huán)以維持床層流態(tài)化，并排除聚合反應(yīng)熱。生成的聚乙烯從反應(yīng)器底部出料。反應(yīng)器的壓力約2MPa，溫度85～100℃。（3）溶液法

聚合在溶劑中進(jìn)行，但乙烯和聚乙烯均溶于溶劑中，反應(yīng)體系為均相溶液。反應(yīng)溫度(≥140℃)、壓力(4～5MPa)較高。（2）氣相法63.中壓法

用負(fù)載于硅膠上的鉻系催化劑，在環(huán)管反應(yīng)器中，使乙烯在中壓下聚合，中壓法僅菲利浦公司至今仍在采用，生產(chǎn)的主要是高密度聚乙烯。采用改進(jìn)型齊格勒催化劑，其聚合溫度和壓力都高于低壓法聚乙烯的聚合條件。合成的聚乙烯的大分了結(jié)構(gòu)為線型，其純度和很多方面性能都介于髙壓法聚乙烯和低壓法聚乙烯之間。

3.中壓法7聚乙烯材料的應(yīng)用

①聚乙烯應(yīng)用薄膜

低密度聚乙烯總產(chǎn)量的一半以上經(jīng)吹塑制成薄膜，這種薄膜有良好的透明性和一定的抗拉強(qiáng)度，廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜。也可用擠出法加工成復(fù)合薄膜用于包裝重物。1975年以來，高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展，它的強(qiáng)度高、耐低溫、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜，其強(qiáng)度、韌性均優(yōu)于低密度聚乙烯，耐刺穿性和剛性也較好，透明性雖較差，仍稍優(yōu)于高密度聚乙烯。此外，還可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出涂布聚乙烯涂層，制成高分子復(fù)合材料。聚乙烯材料的應(yīng)用8②聚乙烯應(yīng)用中空制品

高密度聚乙烯強(qiáng)度較高，適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶；可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。③聚乙烯應(yīng)用管板材

擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高，適于地下鋪設(shè)；擠出的板材可進(jìn)行二次加工；也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作臺(tái)板和建筑材料；防護(hù)套（例如纜索護(hù)套）。②聚乙烯應(yīng)用中空制品9④聚乙烯應(yīng)用纖維

中國(guó)稱為乙綸，一般采用低壓聚乙烯作原料，紡制成合成纖維。乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索，或紡成短纖維后用作絮片，也可用于工業(yè)耐酸堿織物。目前已研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維（強(qiáng)度可達(dá)3～4GPa），可用作防彈背心，汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。⑤聚乙烯應(yīng)用雜品

用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等；電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等；制造結(jié)構(gòu)件時(shí)要用高密度聚乙烯。④聚乙烯應(yīng)用纖維10聚丙烯PP概念

聚丙烯是丙烯的聚合產(chǎn)物

PP塑料，化學(xué)名稱：聚丙烯

英文名稱:Polypropylene（簡(jiǎn)稱PP）

比重:0.9-0.91克/立方厘米

成型收縮率:1.0-2.5%

成型溫度：160-220℃

按照結(jié)構(gòu)不同，聚丙烯可以分為等規(guī)、間規(guī)及無規(guī)三類。

聚丙烯PP概念11合成工藝

1.溶劑聚合法：(1).工藝特點(diǎn)：a.丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中，在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合，聚合物以固體顆粒狀態(tài)懸浮在溶劑中，采用釜式攪拌反應(yīng)器。b.有脫灰、脫無規(guī)物和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)，較復(fù)雜，裝置投資大，耗能高，但生產(chǎn)易控制，產(chǎn)品質(zhì)量好。c.以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒，再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。(2).工藝條件：T=70-75℃P=1.0MPa

合成工藝12

2.溶液聚合法

(1).工藝特點(diǎn)：a.使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布；b.高溫汽提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯，再擠出造粒得到產(chǎn)品。c.生產(chǎn)廠家只有美國(guó)EastamnKodak公司一家。(2).工藝條件：T=160-250℃2.溶液聚合法133.氣相本體法

(1).工藝特點(diǎn)：a.系統(tǒng)不引入溶劑，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行氣相本體聚合。b.流程簡(jiǎn)短，設(shè)備少，生產(chǎn)安全，生產(chǎn)成本低。c.聚合反應(yīng)器有流化床、立式攪拌床及臥式攪拌床等。(2).工藝條件：T=40-70℃P=2.0-3.5MPa3.氣相本體法143.液相本體法

(1).工藝特點(diǎn)：a.系統(tǒng)不加溶劑，丙烯單體以液相狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行液相本體聚合，乙烯丙烯在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行氣相共聚。b.流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少、投資省動(dòng)力消耗及生產(chǎn)成本低。c.均聚采用釜式攪拌反應(yīng)器工藝，或環(huán)管反應(yīng)器，無規(guī)共聚和嵌段共聚在攪拌式流化床中進(jìn)行。(2).工藝條件：T=65-75℃P=3.0-4.0MPa

3.液相本體法15聚丙烯應(yīng)用

1.醫(yī)用消毒器件：耐水蒸氣、五毒。2.食品、藥品包裝和日用品：五毒。a.聚丙烯OPP珠光膜標(biāo)簽b.聚丙烯發(fā)泡塑料c.包裝材料和加工方面d.無紡布專業(yè)無紡布手袋和運(yùn)動(dòng)服裝關(guān)迎秋楊玉聚丙烯應(yīng)用16常用熱塑性樹脂理論合成方法應(yīng)用常用熱塑性樹脂理論合成方法應(yīng)用17聚乙烯PE聚丙烯PP聚氯乙烯PVC聚苯乙烯PSABS塑料聚乙烯PE18聚乙烯PE概念聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的-CH2-單元連接而成的。聚乙烯是通過依?。–H2=CH2）的加成聚合而成的。聚乙烯PE概念19合成方法

合成方法有高壓法、低壓法、中壓法三種，其中低壓法按其實(shí)施方法又可分為淤漿法、氣相法及溶液法。1.高壓法

它以純度達(dá)99.95％的乙烯為原料，以微量氧、偶氮化合物、有機(jī)或無機(jī)過氧化物作引發(fā)劑，在氣相高壓下進(jìn)行自由基加聚反應(yīng)。聚合時(shí)壓力為100～350MPa，聚合溫度150～30℃。因其反應(yīng)溫度較高，易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，故產(chǎn)物為支鏈較多的曲線型大分子。聚合度主要由反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑用量、分子量調(diào)節(jié)劑等因素影響。合成方法20

2.低壓法

低壓法一般步驟有催化劑的配制、乙烯聚合、聚合物的分離和造粒等，就其實(shí)施方法來說，有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚乙烯，而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯，還可通過加共聚單體，生產(chǎn)中、低密度聚乙烯，也稱為線型低密度聚乙烯。近年來，各種低壓法工藝發(fā)展很快，除溶液法外，聚合壓力都在2MPa以下。（1）淤漿法

常用烷基鋁作活化劑，氫氣作分子量調(diào)節(jié)劑。多采用釜式反應(yīng)器。由聚合釜出來的聚合物淤漿經(jīng)閃蒸釜、氣液分離器到粉料干燥機(jī)，然后去造粒生產(chǎn)過程中還包括溶劑回收、溶劑精制等步驟。采用不同的聚合釜串聯(lián)或并聯(lián)的組合方式，可以得到不同分子量分布的產(chǎn)品。2.低壓法21（2）氣相法

乙烯在氣態(tài)下聚合，一般采用流化床反應(yīng)器。催化劑有鉻系和鈦系兩種，由貯罐定量加入到床層內(nèi)，用高速乙烯循環(huán)以維持床層流態(tài)化，并排除聚合反應(yīng)熱。生成的聚乙烯從反應(yīng)器底部出料。反應(yīng)器的壓力約2MPa，溫度85～100℃。（3）溶液法

聚合在溶劑中進(jìn)行，但乙烯和聚乙烯均溶于溶劑中，反應(yīng)體系為均相溶液。反應(yīng)溫度(≥140℃)、壓力(4～5MPa)較高。（2）氣相法223.中壓法

用負(fù)載于硅膠上的鉻系催化劑，在環(huán)管反應(yīng)器中，使乙烯在中壓下聚合，中壓法僅菲利浦公司至今仍在采用，生產(chǎn)的主要是高密度聚乙烯。采用改進(jìn)型齊格勒催化劑，其聚合溫度和壓力都高于低壓法聚乙烯的聚合條件。合成的聚乙烯的大分了結(jié)構(gòu)為線型，其純度和很多方面性能都介于髙壓法聚乙烯和低壓法聚乙烯之間。

3.中壓法23聚乙烯材料的應(yīng)用

①聚乙烯應(yīng)用薄膜

低密度聚乙烯總產(chǎn)量的一半以上經(jīng)吹塑制成薄膜，這種薄膜有良好的透明性和一定的抗拉強(qiáng)度，廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜。也可用擠出法加工成復(fù)合薄膜用于包裝重物。1975年以來，高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展，它的強(qiáng)度高、耐低溫、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。線型低密度聚乙烯的最大用途也是制成薄膜，其強(qiáng)度、韌性均優(yōu)于低密度聚乙烯，耐刺穿性和剛性也較好，透明性雖較差，仍稍優(yōu)于高密度聚乙烯。此外，還可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出涂布聚乙烯涂層，制成高分子復(fù)合材料。聚乙烯材料的應(yīng)用24②聚乙烯應(yīng)用中空制品

高密度聚乙烯強(qiáng)度較高，適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶；可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。③聚乙烯應(yīng)用管板材

擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高，適于地下鋪設(shè)；擠出的板材可進(jìn)行二次加工；也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作臺(tái)板和建筑材料；防護(hù)套（例如纜索護(hù)套）。②聚乙烯應(yīng)用中空制品25④聚乙烯應(yīng)用纖維

中國(guó)稱為乙綸，一般采用低壓聚乙烯作原料，紡制成合成纖維。乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索，或紡成短纖維后用作絮片，也可用于工業(yè)耐酸堿織物。目前已研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維（強(qiáng)度可達(dá)3～4GPa），可用作防彈背心，汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。⑤聚乙烯應(yīng)用雜品

用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等；電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等；制造結(jié)構(gòu)件時(shí)要用高密度聚乙烯。④聚乙烯應(yīng)用纖維26聚丙烯PP概念

聚丙烯是丙烯的聚合產(chǎn)物

PP塑料，化學(xué)名稱：聚丙烯

英文名稱:Polypropylene（簡(jiǎn)稱PP）

比重:0.9-0.91克/立方厘米

成型收縮率:1.0-2.5%

成型溫度：160-220℃

按照結(jié)構(gòu)不同，聚丙烯可以分為等規(guī)、間規(guī)及無規(guī)三類。

聚丙烯PP概念27合成工藝

1.溶劑聚合法：(1).工藝特點(diǎn)：a.丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中，在催化劑作用下進(jìn)行溶劑聚合，聚合物以固體顆粒狀態(tài)懸浮在溶劑中，采用釜式攪拌反應(yīng)器。b.有脫灰、脫無規(guī)物和溶劑回收工序，流程長(zhǎng)，較復(fù)雜，裝置投資大，耗能高，但生產(chǎn)易控制，產(chǎn)品質(zhì)量好。c.以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒，再經(jīng)氣流沸騰干燥和擠壓造粒。(2).工藝條件：T=70-75℃P=1.0MPa

合成工藝28

2.溶液聚合法

(1).工藝特點(diǎn)：a.使用高沸點(diǎn)直鏈烴作溶劑，在高于聚丙烯熔點(diǎn)的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布；b.高溫汽提方法蒸發(fā)脫除溶劑得熔融聚丙烯，再擠出造粒得到產(chǎn)品。c.生產(chǎn)廠家只有美國(guó)EastamnKodak公司一家。(2).工藝條件：T=160-250℃2.溶液聚合法293.氣相本體法