聚丙烯，是丙烯通過加聚反應而成的聚合物。系白色蠟狀材料，外觀透明而輕。化學式為(C3H6)n，密度為0.89～0.91g/cm3，易燃，熔點165℃，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃。在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解。聚丙烯廣泛應用于服裝、毛毯等纖維制品、醫療器械、汽車、自行車、零件、輸送管道、化工容器等生產，也用于食品、藥品包裝。

　　聚丙烯簡稱PP，是一種無色、無臭、無毒、半透明固體物質。聚丙烯是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，為無色半透明的熱塑性輕質通用塑料。具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等，這使得聚丙烯自問世以來，便迅速在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業和食品工業等眾多領域得到廣泛的開發應用。近年來，隨著我國包裝、電子、汽車等工業的快速發展，極大地促進了我國工業的發展。而且因為其具有可塑性，聚丙烯材料正逐步替代木制產品，高強度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機械功能。 另外聚丙烯具有良好的接枝和復合功能，在混凝土、紡織、包裝和農林漁業方面具有巨大的應用空間。

　　針對聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差、耐候性不佳、表面裝飾性差以及在電、磁、光、熱、燃燒等方面的功能性與實際需要的差距，對聚丙烯加以改性，成為當前塑料加工發展最為活躍的，取得成果最為豐盛的領域。

　　PP化學改性

　　通過共聚改性、交聯改性、接枝改性、添加成核劑等使聚丙烯高分子組分與大分子結構或晶體構型發生改變而提高其機械性能、耐熱性、耐老化性等性能，提升其綜合性能、擴大其應用領域。

（1）共聚改性

　　共聚改性是采用茂金屬等催化劑在丙烯單體合成階段進行的改性。當單體聚合時，加入的烯烴類單體與之進行共聚，聚合得到無規共聚物、嵌段共聚物和交替共聚物等，均聚PP的機械性能、透明性和加工流動性都得以提升。茂金屬催化劑形成的絡合物是以不規則形狀受到一定限制的過渡狀態作為單一活性中心，達到精確控制相對分子質量及其分布、共聚單體含量、主鏈上的分布和高聚物晶型結構。

（2）接枝改性

　　PP(聚丙烯)樹脂分子呈非極性結晶型線型結構，表面活性低，無極性。存在表面印刷性不良;涂布粘接不良;與極性高聚物難以共混;與極性增強纖維、填料難以相容的缺點。接枝改性是向其大分子鏈上引入極性基團，實現改善PP的共混性、相容性和粘結性，達到克服難共混、難相容與難粘接的缺點。在引發劑作用下，熔融混煉時接技單體進行接技反應，引發劑在加熱熔融受熱時分解產生活性游離基，當活性游離基遇到不飽和羧酸單體時，促使不飽和羧酸單體不穩定鍵打開后與PP活性游離基反應形成接技游離基，隨后通過分子鏈轉移反應而終止。PP常見的接枝改性方法有：熔融法、溶液法、固相法、懸浮法等。接枝改性后的PP分子鏈中氫原子被取代而呈現較強極性，這些極性基團使得PP相容性增強，耐熱性、機械性能大幅提升。

（3）交聯改性

　　交聯改性主要是把線型或者是枝狀的聚合物通過交聯的方法改性成為網狀結構的聚合物。PP(聚丙烯)交聯改性可以使其力學性能、耐熱性以及形態穩定性得到改善，成型周期縮短。聚丙烯交聯改性主要方法有化學交聯改性、輻射交聯改性，它們主要區別在于交聯機理不同、活性源不同;化學交聯改性是通過添加交聯助劑來實現聚丙烯改性，輻射交聯改性主要是通過強輻射或強光來實現，由于輻射交聯改性對PP厚度要求使得該法普及困難。目前硅烷接枝交聯法由于其能夠制備出性能優良的材料而發展迅速，硅烷接枝交聯法生產的PP強度高、耐熱性好、熔體強度高、化學穩定性強、耐腐蝕性能好。

　　PP物理改性

　　在混合、混煉過程中向PP(聚丙烯)基體中添加有機或無機助劑等得到性能優異的PP復合材料，主要包括：填充改性、共混改性等。

（1）填充改性

　　在PP成型過程中，將硅酸鹽、碳酸鈣、二氧化硅、纖維素、玻璃纖維等填料填充于聚合物中，達到PP耐熱性提高、成本降低、剛性提高、成型收縮率降低等，但PP沖擊強度、伸長率也會隨之降低。玻璃纖維作為一種性能優異的無機非金屬晶須，價格低、絕緣好、耐熱強、抗腐好，機械強度高，應用比較普遍，經玻璃纖維填充改性的PP性能得到明顯的改善，但是玻纖添加量達到30%左右時，材料的機械性能才能有明顯的提高;添加量過大時會導致部分玻璃纖維得不到充分浸漬，使聚合物基體與玻璃纖維界面的結合性能變差，導致復合材料的力學強度下降，并且隨著玻璃纖維添加量的增加復合材料的流動性能降低，導致PP成型加工工藝性能困難。

（2）共混改性

　　將PP(聚丙烯)與聚乙烯、工程塑料、熱塑性彈性體或橡膠等共混，達到提升PP性能的改性方法。共混改性是在密煉機、開煉機、擠出機等加工設備中完成，工藝過程易調控，生產周期短、耗資少，可改進PP的著色性、加工性、抗靜電性、耐沖擊性等多種性能。聚合物共混可以綜合各組分的突出性能，彌補各組分性能上的不足，共混物綜合性能明顯提升，但共混改性PP的耐低溫性、耐老化性仍然不甚理想。共混改性時，剪切力可能導致一部分大分子鏈被切斷形成自由基并形成接枝或嵌段共聚物，這些新的共聚物也可以有效的對PP起到增容作用。

　　PP改性技術使得復合材料機械性能得到成倍的提升，極大的拓展了PP應用領域，提高了制品的性價比，推動了PP的工程化進程，也使得PP從通用塑料拓展應用于工程塑料領域，大大拓寬了它的應用范圍。近年，PP改性技術的研究發展迅速，越來越多新型技術應用于PP改性，PP綜合性能提升明顯、應用領域不斷擴大，發展前景十分廣闊。

（3）增強改性

　　纖維狀材料加入到塑料中，可以顯著提高塑料材料的強度，故稱之為增強改性。大徑厚比的材料可以顯著提高塑料材料的彎曲模量(剛性)，也可以將其稱之為增強改性。

　　PP(聚丙烯)的增強改性中應用的增強材料主要是玻璃纖維及其制品，此外還有碳纖維、有機纖維、硼纖維、晶須等。玻璃纖維增強PP中，用得較多的玻璃纖維為無堿玻璃纖維和中堿玻璃纖維，其中無堿玻璃纖維的用量最大。玻纖的直徑控制在6～15μm范圍內，玻纖的長度必須保證在0.25～0.76mm，這樣既能夠保證制品性能，又能使玻纖分散良好。一般認為制品中的玻纖長度大于0.2 mm時才有改性效果。玻纖含量(質量分數)在10%～30%為佳，超過40%時性能下降。另外，添加有機硅烷類偶聯劑能使玻璃纖維和PP兩者形成良好界面，提高復合體系的彎曲模量、硬度、負荷變形溫度，特別是尺寸穩定性。

　　由于玻纖增強PP可以提高機械強度和耐熱性，且玻纖增強PP的耐水蒸汽性、耐化學腐蝕性和耐蠕變性都很好，在許多場合可以作為工程塑料使用，如風扇葉片、暖風機格柵、葉輪泵、燈罩、電爐和加熱器外殼等等。

　　聚丙烯在生產數量迅速發展的同時，也在性能上不斷出新，使其應用的廣度和深度不斷變化，近年來或者通過在聚合反應時加以改進，或者在聚合后造粒時采取措施，有一些更具獨特性能的聚丙烯新的品種問世，如透明聚丙烯、高熔體強度聚丙烯等。

　　透明改性

　　PP(聚丙烯)的結晶是造成不透明的主要原因，利用急冷凍結PP的結晶趨向，可以得到透明的薄膜，但有一定壁厚的制品，因熱傳導需要時間，芯層不可能迅速被冷卻凍結，因此對于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度，必須從PP的結晶規律和影響因素入手。

　　經一定技術手段得到的改性PP，可具有優良的透明性和表面光澤度，甚至可以和典型的透明塑料(如PET、PVC、PS等)相媲美。透明PP更為優越的是熱變形溫度高，一般可高于110℃，有的甚至可達135℃，而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優勢明顯，近年來在全球都得以迅速發展，應用領域從家庭日用品到醫療器械，從包裝用品到耐熱器皿(微波爐加熱用)，都在大量使用。

　　PP的透明性提高可通過以下三種途徑：

　　(1)采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP;

　　(2)通過無規共聚得到透明性PP;

　　(3)在普通聚丙烯中加入透明改性劑(主要是成核劑)提高其透明性。

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