分析聚丙烯的应用及其发展趋势

分析聚丙烯的应用及其发展趋势

段岩 何林析

中石油广东石化分公司 广东 揭阳 522000

摘要：聚丙烯是一种用途广泛的树脂材料，具有优异的性能，目前是世界上三大塑料之一，并用于家用电器、建筑材料、汽车和电子产品等许多行业。但是，聚丙烯产品的制造过程涉及许多环节，这些环节相对复杂并会进一步影响聚丙烯产品的质量，如果不验证产品的质量，则使用寿命会大大缩短，同时还会在一定程度上影响各种性能。本文介绍了如何做好聚丙烯产品的质量控制，以分析聚丙烯生产过程中产品的质量指标，为生产优质聚丙烯产品提供参考。

关键词：聚丙烯；应用；发展趋势

近年来，随着我国工业的不断发展，对于聚丙烯的需求量不断的增加，虽然国内的产能在逐渐上升，但是仍然供不应求。我国在聚丙烯工业生产方面最早始于上世纪七十年代，经过数十年的发展， 目前聚丙烯的生产主要以溶剂法、气相法、间歇式相本体法等生产工艺为主。但是无论是哪种生产工艺关于检测聚丙烯产品质量的指标基本一致，其中关键性的指标主要包括溶体流动速率、回粉含量、表观密度、等规度、力学性能、分子量分布以及热血性能等。在聚丙烯产品的生产过程中需要对这些方面对产品质量进行有效的控制，才能确保聚丙烯产品质量符合标准。

1 等规度

根据聚丙烯中支链原子的分布，聚丙烯可分为三种：等规、无规和间规。聚丙烯产品中结构聚丙烯的含量。等规度主要代表聚丙烯分子的立构规整度，可以反映聚丙烯产品的结晶度，结晶度与等规度成比例关系，且结晶度随等规度的增加而增加。聚丙烯产品的结晶度越高、耐热性、密度、硬度、熔点和拉伸性能越高，但产品的冲击强度会下降，尤其是在低温条件下。冲击强度的下降非常明显。为了确保聚丙烯产品制造过程中的产品质量，通常需要在活化剂、催化剂和原料方面严格控制聚丙烯产品的全同立构规整度。活化剂主要用于聚丙烯原料中的杂质，因此催化剂可以有效地发挥作用，因此适当增加活化剂的剂量可以提高聚丙烯产品的全同立构规整度。但是，在实际生产过程中，应特别注意活化剂的剂量控制，聚丙烯产品的全同立构规整度要求是不同的，活化剂的使用也有剂量限制，因此员工必须适当控制它们。第二个方面涉及催化剂的使用，在聚丙烯产品的生产过程中，催化剂对产品的全同立构规整度有直接影响，通常催化剂的取向越强，产品的全同立构规整度越高。因此，在制造过程中，为了促进产品的全同立构改进，可以根据产品的实际需要来提高催化剂的定向能力。第三种是由聚丙烯原料衍生而来的，聚丙烯原料中含有多种杂质，杂质会影响催化剂的功能，因此，为了提高聚丙烯产品的全同立构规整度，需要对原料进行彻底的精制，并将原料必须了解。其中有硫化物，一氧化碳和氮氧化物。

2 表观密度

聚丙烯的表观密度是指聚丙烯产品的表观体积与质量之比，产品的表观密度与粒料的堆积密度成反比。粒料的堆积密度随着表观密度的增加而增加，产品的表观密度越大，聚丙烯产品的包装和运输就越容易。另外，聚丙烯产品的表观密度可以反映产品的流动性能和颗粒状况。在实际生产过程中，产品的标准密度越高，产品的流动性能越好，便于后续的深加工。影响聚丙烯产品标准密度的因素主要是聚丙烯颗粒的状态、尺寸和表面性能，通常球形颗粒具有较高的表观密度，相对较宽的尺寸分布具有较高的表观密度。影响这两个因素的是生产过程中使用的催化剂，通常，催化剂的性能越好，所生产的聚丙烯产品的颗粒形状越圆整，越均匀，这会影响聚丙烯产品的表观密度。主要因素有：诸如SHAC^TM501制成的聚丙烯产品之类的催化剂通常具有不规则的颗粒形状，不均匀的尺寸，并且具有约285-315 kg.m-3的表观密度。使用SHAC^TM601催化剂生产的聚丙烯产品的颗粒形状通常为球形，尺寸相对均匀，表观密度约为330-360kgm-3。

3 分子量分布

聚丙烯由具有基本相同的结构组成但分子量分布不同的聚合物混合物组成。分子量分布主要反映以Mw/Mn表示的聚合物的分子量分散程度（Mw代表重均分子量，Mn代表数均分子量），比率2越小，聚合物的分子量分布越均匀。意思是，比率2越大，意味着聚合物的分子量不同。聚丙烯产品的分子量分布指数主要影响聚丙烯产品的加工性能和机械性能，当用于注塑产品时，较宽的分子量分布可提高加工性能，但同时会降低产品的拉伸强度。拉伸速度降低。如果是纤维级聚丙烯，则产品的分子量分布通常应略小，这有助于提高产品的纤维质量。化学试剂也会影响Al/Ti、聚合温度和其他因素。在一定温度条件下，聚合温度越高，分子量分布越窄，且比例成反比;当Al/Ti含量低时，助催化剂的浓度增加，产物的分子量分布变窄，但助催化剂的Al/Ti值减小无论浓度如何变化，略微增加对产物的分子量分布几乎没有影响。

4 熔体流动速率

所谓的熔体流动速率主要是用于测量处于熔融状态时聚丙烯的流动性能的指标，聚丙烯的流动性能与熔体流动速率直接成比例，并且聚丙烯的流动性能取决于熔体流动速率。聚丙烯的流动性主要是衡量加工性能的指标，也是聚丙烯产品质量的重要指标。熔体流动速率以MFR表示，这意味着在230°C和2160 g的载荷下，每10分钟通过标准模具的重量，单位为g·（10min）-1。通常，MFR越高，聚丙烯产品的流动性能越好，加工性能越好。如果聚丙烯材料需要在以后进行进一步处理，则必须在制造过程中提高熔体流动速率。

当前，在聚丙烯生产过程中确定的会影响聚丙烯熔体流动速率的因素包括聚丙烯原料、催化剂性能、生产工艺和加氢控制，所有这些都会影响产物熔体流动速率。在实际的制造过程中，可以使用分解法和氢调节法来控制产物的熔体流动速率，氢调节法主要是通过使用性能优异的催化剂使聚合过程标准化来调节分子量，并通过添加适量的氢来调节分子量。以达到调节丙烯产品熔体流动速率的目的。分解方法主要使用过氧化物与聚丙烯之间的反应进行分解处理，以达到提高聚丙烯产品熔体流动速率的目的。这两种调整方法各有优缺点，需要根据实际生产情况做出具体决策。

结语

综上所述，在聚丙烯产品的生产过程中，有许多因素影响产品质量，本文主要分析了四个指标：熔体流动速率、表观密度、全同规整度和分子量。提出了调整这些指标的方法。但是，在实际生产过程中，影响聚丙烯产品质量的因素比较多，因此研究人员仍然需要进一步的研究。中国作为全球最大的聚丙烯需求市场，吸引了国际石化巨头的目光，欧美巨头联合中东产油大国，开始了新的一轮扩能规模化历程，其产品的主要的目标市场就是中国。这些企业依托先进的生产技术、科学的管理流程、低成本的生产原料以及巨型化的生产装置，欲取得全面的竞争优势。

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