常用塑料及其改性.pptx

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1、 常用塑料及改性常用塑料及改性n主要内容：主要内容：n第一章概论n第二章常用塑料n第三章高全同聚丁烯-1第一章第一章 概论概论一、塑料定义：一、塑料定义：塑料是以树脂（有时用单体在加工过程中直接聚合）为塑料是以树脂（有时用单体在加工过程中直接聚合）为主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的材料。（目前塑料一词尚无确切的定义，一般不包括弹性材料。（目前塑料一词尚无确切的定义，一般不包括弹性体、纤维、涂料、粘合剂。）体、纤维、涂料、粘合剂。）或塑料是以树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可或塑料是以树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，

2、可塑制成一定的形状，并在常温下能保持既定形状的材料。塑制成一定的形状，并在常温下能保持既定形状的材料。另：塑料是以合成或天然的高分子化合物为根本成分，在另：塑料是以合成或天然的高分子化合物为根本成分，在将其制造或加工过程中的某一阶段能流动成型或原地聚合将其制造或加工过程中的某一阶段能流动成型或原地聚合或固化而定型，其成型的状态为柔性或刚性固体（非弹性或固化而定型，其成型的状态为柔性或刚性固体（非弹性体）的材料。体）的材料。聚四氟乙烯可以不加任何助剂。聚四氟乙烯可以不加任何助剂。二、开展概况：二、开展概况：n18631863年将纤维素硝化，用樟脑做增塑剂制成世界上的第一年将纤维素硝化，用樟脑做增

3、塑剂制成世界上的第一个塑料品种，称为赛璐珞；个塑料品种，称为赛璐珞；n19091909年出现了第一个人工合成塑料，酚醛塑料年出现了第一个人工合成塑料，酚醛塑料,从二十年从二十年代直四十年代，是塑料品种迅速开展的时代。代直四十年代，是塑料品种迅速开展的时代。n至今塑料的体积产量早已远超过钢铁等主要原材料，其产至今塑料的体积产量早已远超过钢铁等主要原材料，其产值也位居国民经济的首位。值也位居国民经济的首位。n塑料原料的品种很多，根本可分为十八大类树脂，二（三）塑料原料的品种很多，根本可分为十八大类树脂，二（三）百多个品种。百多个品种。1.1.世界塑料工业概况世界塑料工业概况2.2.中国塑料工业中国

4、塑料工业n塑料加工机械产量位居世界第一，合成树脂产量排名世界塑料加工机械产量位居世界第一，合成树脂产量排名世界第二，塑料表观消费量占全球五分之一，中国正在成为全第二，塑料表观消费量占全球五分之一，中国正在成为全球球“塑料价值链塑料价值链”中极为重要的一环。中极为重要的一环。n20072007年中国合成树脂产量已达年中国合成树脂产量已达3073.553073.55万吨，同比增长万吨，同比增长18.5418.54；进口量；进口量1896.921896.92万吨，同比增长万吨，同比增长5.045.04；出口量；出口量382.37382.37万吨，同比增长万吨，同比增长52.7052.70；表观消费量

5、；表观消费量4578.044578.04万吨，万吨，同比增长同比增长12.112.1。进口依存度较上年下降，比去年同期降。进口依存度较上年下降，比去年同期降低低2.82.8，到达，到达41.441.4。塑料行业分布情况塑料行业分布情况n塑料行业地区分布集中在东南沿海省市塑料行业地区分布集中在东南沿海省市n从塑料制品产量的地区分布上看，广东、广东、浙江、江苏浙江、江苏三省位居全国之首列，三省塑料制品产量合计为1041.8万吨，占塑料制品产量总计的56.4。2004年各主要行业树脂销量和自用量比重图表三、塑料分类n塑料原料的品种很多，根本可分为十八大类树脂，二百多个品种（有资料介绍有300多品种）

6、，但其中常用的品种有二十几种。不同是目的有不同的分类方法。n 1 1、按受热行为分为：、按受热行为分为：n热固性塑料（热固性塑料（thermohardening or thermosetting thermohardening or thermosetting）：是指树脂在加热过程中发生化学反响，由线形分子变成体形高分子结构，此后遇热不再熔融，也不溶于有机溶剂。如果加热温度过高，只能炭化。典型品种有酚醛（PF）、环氧（EP）、氨基（UF）、不饱和聚酯（UP）、呋喃（FA）、有机硅树脂（SI）等。n热塑性塑料热塑性塑料(thermal plasticity)(thermal plasticity

7、)：是指在一定温度内可以软化乃至熔融流动，冷却后又能固化成一定形状的塑料。这个过程可以反复进行屡次，其典型品种有PE、PP、PVC、PS、ABS、PA、POM、PC、PET、PBT、PSF、PTFE等。2 2、按用途分为：、按用途分为：n通用塑料：通用塑料：产量大，用途广，价格低。如PE、PP、PVC、PS（四种占塑料总产量的80%）酚醛（PF）、氨基（UF）六大通用塑料。n工程塑料：工程塑料：适用于工程结构，机械部件和化工设备等工业用途的塑料，其特点是本钱高，产量低。ABS、PA、POM、PC等四大工程塑料。n另：按化学结构分：聚烯烃类（PE、PP、PB）、聚苯乙烯类（PS、AS、ABS）、

8、聚酰胺类（各种尼龙）、聚醚类（PC、POM、PPO）、聚酯类（聚对苯二甲酸丁二酯 PBT、乙二酯 PET）、聚芳杂环类（聚酰亚胺）、含氟聚合物类（聚四氟乙烯）等。n按结晶形态分：结晶性和非结晶性塑料等。第二章第二章 常用塑料常用塑料n1、聚乙烯、聚乙烯 n2 2、聚丙烯、聚丙烯n3 3、聚氯乙烯、聚氯乙烯n4 4、聚苯乙烯、聚苯乙烯n5 5、ABSABS n第一节 聚乙烯n聚乙烯是1933年被ICI（英国的帝国化学公司）公司的研究人员发现的，1939年实现了工业化生产。n聚乙烯是世界塑料品种中产量最大的品种，应用广泛，约占世界塑料总产量的三分之一。n聚乙烯根据合成的单体、方法、路线的不同可分为

9、：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯等。n一、聚乙烯的品种一、聚乙烯的品种n第一代聚乙烯（第一代聚乙烯（Low Density Low Density polyethylenepolyethylene）：）：低密度聚乙烯（LDPE）也叫做高压聚乙烯。是由浓度为99.95%的乙烯单体经高压游离基聚合而成，密度较低，为0.91-0.93克/立方厘米。n结晶度为65%左右，分子结构上，支连多而长，大分子排列不紧密、不规整，密度低，结晶度低，半透明，质软。n第二代聚乙烯第二代聚乙烯(High Density Polyethylene)(High Density Polyethylene)：高

10、密度聚乙烯（HDPE）也叫低压聚乙烯，是由浓度为99.95%的乙烯单体经低压聚合而成，按离子聚合反响历程进行。密度较高，为0.92-0.965克/立方厘米。n结晶度为85-95%左右，分子结构规整，支连短而少，大分子排列紧密，密度较高，结晶度高，不透明，力学性能较LDPE高，但冲击强度及断裂伸长率等较差一些。n第三代聚乙烯第三代聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene)(Linear Low Density Polyethylene)：线性低密度聚乙烯（LLDPE）树脂，是乙烯与少量的烯烃共聚（约含量8%），形成在线性乙烯主链上，带有非常短小的共聚单体支链的分子结

11、构。结构与HDPE相似，密度与LDPE相似。n 聚乙烯：聚乙烯：很低密度聚乙烯（VLDPE）和超低密度聚乙烯（ULDPE），VLDPE采用和LLDPE相似的聚合反响机理，无长支链，均为线型结构，它是由乙烯与丁烯或其他碳原子较多的烯烃单体共聚而成。而ULDPE是采用辛烯作为共聚单体的。这两种树脂的突出特点是密度低，有更大的柔性、韧性和耐环境应力开裂性，二、聚乙烯的性能n1 聚乙烯白色蜡状固体，无毒、无味，可用于食品和药品等包装。做内包装较多，优点突出。n2 化学稳定性较好，能耐一般酸、碱、盐的腐蚀，但不耐发烟硫酸、浓硝酸。常温下无溶剂，强化条件下，可溶于二甲苯（60）和四氢化萘+氢化萘（100以

12、上）n3 耐候性不佳，有叔碳原子。n4 电绝缘性能良好，不受温度和频率的影响。（不含极性基团）n5 力学性能，聚乙烯的品种不同，性能有所差异，HDPE的熔点、拉伸强度及硬度较高，而LDPE的断裂伸长率和冲击强度较高，韧性稍好。n6 热性能，Tm=110-135，最高使用温度：100，最低使用温度-70，着火温度340。n7 印刷性、着色性较差，阻气性差，阻水性好，热封性或焊接性好。三、聚乙烯的用途nLDPE50%以上用途用于薄膜。nHDPE主要用于注射、吹塑制品，鱼网丝。超高分子量聚乙烯(extra-high moleculer weight polyethylene)，用于工程塑料，加工困难

13、。四、聚乙烯的改性n1 参加助剂n2 共混（polyblend or blend）：如PE/PP，LDPE/HDPE,PE/EVA，PE/EPDM，PE/PC,PE/PA等。n3 共聚：乙烯与醋酸乙烯共聚EVA，PE氯化CPE，PE交联，PE接枝马来酸酐等。聚乙烯制品图片n第二节第二节 聚氯乙烯聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)(Polyvinyl Chloride)n聚氯乙烯1931年，德国法本公司开始工业化生产，由于原料来源丰富，价格低廉，而得到开展，60年代以前居世界塑料产量的首位，目前聚氯乙烯世界产量与我国的产量均居树脂的第二位，我国工业化生产于1958年，1998年产量

14、为1546千吨。聚氯乙烯工业化生产方法主要有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法。其中以悬浮法(suspension)为主，其产量约占PVC总产量的85%。乳液法悬浮法溶液法本体法PVC聚合产量约占产量约占PVCPVC总产量的总产量的80-80-85%85%，我国约为，我国约为98%98%最早的方法，适宜于生产聚最早的方法，适宜于生产聚氯乙烯糊状树脂，生产人造氯乙烯糊状树脂，生产人造革等制品，世界有革等制品，世界有10-15%10-15%的生产量，我国为的生产量，我国为2%2%本体聚合是新技术，树脂性本体聚合是新技术，树脂性能优良，世界上有能优良，世界上有8%8%左右的左右的生产量，我国为空白生产量

15、，我国为空白一、聚氯乙烯的制造n1 制造：单体(monor)为CH2=CHCl，沸点-13.9，常温下为气态，属于低毒类。n聚氯乙烯的聚合，方法主要有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法。其中以悬浮法为主，其产量约占PVC总产量的80-85%，我国约为98%。乳液聚合是最早的采用的方法，适宜于生产聚氯乙烯糊状树脂，用以生产人造革等制品，世界有10-15%的生产量，我国只有2%；本体聚合是新技术，树脂性能优良，世界上有8%左右的生产量，我国为空白。二、聚氯乙烯的性能n1 物理性能：白色粉末状，无毒，但又将PVC树脂分为卫生级PVC（即无毒PVC）和一般级PVC（有毒PVC）两种。卫生级是指在PVC树脂

16、中，氯乙烯（VCM）单体的含量不能超过10PPM，也有要求不能超过5或1个PPM的。n平均分子量在3-10万之间，高分子量的PVC可达25万。n聚氯乙烯的相对密度为1.4，折光率为1.544，可以制得透明制品。n2 化学稳定性能；PVC稳定性能良好，耐一般的酸、碱、盐的腐蚀，它的主要溶剂有：二氯乙烷、环乙烷、四氢呋喃等。(Solvent compatibility溶剂相容性，Solubility parameter 溶度参数)n3 热性能：PVC的热稳定性差，使用温度为-15-55，特殊配方可以到达90。n 受热行为：80-85开始软化，130-150开始少量分解，180大量分解，200完全分

17、解。期间料的颜色由白色粉红色红色棕色黑色。nPVC分解时脱掉氯化氢，形成多烯结构，出现交联，致使制品显色、变硬、发脆、直至破坏，同时，树脂分解放出的HCI，能进一步促进PVC的分解，并腐蚀设备。n4力学性能：PVC属于通用塑料，其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率、硬度等力学性能属一般水平，而制品的软硬不同，力学性能相差较大。n5其它性能：PVC属于极性聚合物，电器绝缘性能一般，只能在低频下使用，不适于作高级绝缘材料。其电绝缘性能与助剂的品种、数量及使用温度有关。nPVC的氯含量高达56%，具有较好的阻燃性，难燃。n6包装：膜透明，印刷性好，焊接性或热封性好，透光性和光泽度较好，阻气性能

18、高于PE 塑料，硬质PVC 优于软质PVC。无毒PVC透明片材(sheet)，热收缩薄膜用于食品包装。食品平安性影响：PVC 树脂、稳定剂、增塑剂等。三、聚氯乙烯树脂的用途nPVC的用途广泛,制品种类繁多。n硬制品可作各种型材、管材、管件、板材等。n软制品可作电线电缆、薄膜、人造革、软管等。n无毒PVC透明片材，热收缩薄膜用于食品包装。n食品平安性影响：PVC 树脂、稳定剂、增塑剂、着色剂等。四、聚氯乙烯的改性n1参加助剂：增塑剂、改性剂等n2共聚 CPVC,Random Polymer,Copolymern3共混：ABS、EVA、MBS、ACR、CPE、NBR等第三节第三节 聚丙烯聚丙烯（P

19、olypropylene)n一、概论n聚丙烯（PP）1954年由纳塔创造，并于1957年由意大利开始工业化生产，PP开展迅速，目前世界产量仅次于PE之后居第二位，我国2006年的产量为584.15万吨，目前PP的增长局部主要是共聚物的应用开辟。2000-2006年，制品年均增长率高达17.8%。n聚丙烯是合成树脂中开展最快的一个品种，约占全世界合成树脂总产量的18，占世界聚烯烃总产量的38。世界聚丙烯生产能力已经超过聚氯乙稀，成为第二大合成树脂品种。亚洲是最大的消费市场，消费量占全球的40，2006年聚丙烯产量占塑料树脂总产量的23.1%。中国成为全球聚丙烯消费增长最快的国家，我国已成为世界最

20、大的聚丙烯消费国。n聚丙烯最大终端用途是注塑品，占39的市场份额；其次是薄膜和板材，约占总量的21；再次是纤维和无规物分别占总需求的16和13。二、聚丙烯的结构1）等规性：PP为线形结构，由于其甲基侧基的空间位置不同，可产生三种不同异构体。即全同PP（等规PP）、间同PP（间规PP）和无规PP(atactic polypropylene)。PP通常是全同PP，等规度一般高于95%。2）三种聚丙烯性能比照性能全同PP 间同PP 无规PP 密度/g -30.92 0.91 0.85 结晶度/%60 50-70 0（无定形）熔点/176148-15075(软化点）在正庚烷中溶解情况 不溶微溶溶解三、

21、聚丙烯的性能1)物理性能：白色、无毒颗粒、光滑度不如聚乙烯。PP的比重为0.9，是热塑性塑料中最轻的。是结晶性塑料，在室温下溶剂不能溶解PP，只有一些卤代化合物、芳烃和高沸点的脂肪烃能使之溶胀，在高温下才能溶解PP。PP的透水、透气性能较低。2)化学性能：化学稳定性好，除发烟硫酸、发烟硝酸外，耐一般的酸、碱、盐的腐蚀。3)力学性能：PP的力学性能一般，强度较大，但脆性大，耐低温性差，PP的耐疲劳性能较好，可弯曲10万次，可用来制造活动铰链（小铰链可折叠7000次）。但PP的制品对缺口效应十分敏感，因此在设计制品时，应尽量防止锋利的夹角、缺口、防止厚薄悬殊太大。4）热性能：由于结构的原因，PP的

22、玻璃化温度和熔点均比PE高，Tm=168-171，PP的耐热性是通用塑料中最好的，能在135下长期使用（甚至可达150），可用于煮沸消毒，作耐温管道、蒸煮食品包装膜、医疗器械等。但PP的耐低温性较差，低温脆性大，脆性温度-35。5）耐候性：聚丙烯极易老化，比PE对氧更敏感。PP分子主链上含有许多带甲基的叔碳原子，叔碳原子上的活泼氢易氧化，所以PP的耐劳化性能极差，纯的PP无使用价值，户外12天老化，室内四个月老化，必须添加抗氧剂或紫外线汲取剂，接触铜也会加速材料的老化。工厂中称为铜害。6）其他性能：电绝缘性好，可以作为高级电绝缘材料，外表效应好（耐刻痕）。7）包装：阻气性能优于PE，光泽度好，

23、透明度高，印刷时需要经外表预处理，由于其光泽度好，印刷装潢效果很好。四、聚丙烯的用途n我国聚丙烯的消费：绝大局部用于制造塑料制品，约占聚丙烯总消费量的94%，小局部用于制造丙纶纤维。n编织制品：编织制品：包括编织袋、打包带和捆扎绳等，主要用户是粮食、化肥、水泥的包装，其次是糖、盐、蔬菜及其他工业用包装。今后编织制品一方面将向大型、重型化包装袋开展，即向集装袋方向开展，另一方面将向低克重、低纤度包装袋开展。各种功能性编织袋，如耐高温、抗静电、耐老化等编织袋的需求也将有一定的开展。n注塑制品：注塑制品：主要用于硬包装（如容器、周转箱、托盘、瓶盖等）、消费用品（如厨具、家具、花盆、旅行箱等）、运输（

24、如汽车内装饰、保险杠、蓄电池壳等）、器械及医疗制品（如注射器、工具箱、料盆等），在这些应用中聚丙烯将替代传统材料如木材、玻璃和金属等。n薄膜薄膜：包括挤出吹塑薄膜IPP（Inflation polypropylene)、双向拉伸薄膜BOPP(biaxially oriented polypropylene)和挤出流延薄膜CPP(casted polypropylene)等，其中BOPP由于其具有防潮、机械强度高、尺寸稳定性好、质轻、无毒、无臭、印刷性能良好而广泛用于印刷、涂布、香烟及食品包装袋、真空镀铝、电容器等方面。n管材：管材：早期，PP管材主要用作农用输水管，但是由于早期产品性能还存在一

25、些问题（抗冲击强度、耐老化性能较差）。目前采用PP-R料生产的输送冷、热水用的管材，该种管材可在20和11.2MPa的超高压状态下使用50年。n高透明聚丙烯高透明聚丙烯：将透明PP作为PET替代品，微波饮具和家具等，可通过参加成核剂实现。n丙纶：丙纶：将是聚丙烯开展潜力最大的品种，除用作服装用纤维外，产业用丙纶是最活泼的市场。随着对工程质量的重视，聚丙烯无纺布在道路、水库、堤坝建设等方面的应用迅速增加。此外，在医疗及卫生材料方面的消费增长也很快。五聚丙烯的改性nPP的改性主要分为化学改性和物理改性两大类，n物理改性包括共混和增强等，其中PP可以和PE、EPDM、SBS、顺丁橡胶、天然胶、聚异丁

26、烯橡胶共混，而增强可填充玻璃纤维、石棉纤维、云母和滑石粉等。n化学改性包括共聚、交联和接枝等；n嵌段共聚PP-B,无规共聚PP-R(乙烯含量1-7%），无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。n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。n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。第四节第四节 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PolystyrenePolystyrene）n一一 概况概况n193019

27、30年，法本公司（年，法本公司（BASFBASF公司前身）开始在德国商业化生公司前身）开始在德国商业化生产聚苯乙烯。产聚苯乙烯。n19341934年，年，DowDow开始在开始在 生产聚苯乙烯。生产聚苯乙烯。n19541954年，年，DowDow开始生产聚苯乙烯泡沫塑料。开始生产聚苯乙烯泡沫塑料。n目前，聚苯乙烯（目前，聚苯乙烯（PSPS）的世界产量仅次于）的世界产量仅次于PEPE、PVCPVC、PPPP，在通用塑料中居第四位。在通用塑料中居第四位。n通用级的通用级的PSPS投入生产后，即着手解决投入生产后，即着手解决PSPS的脆性问题，目前的脆性问题，目前PSPS的改性产品已占居大半的改性产

28、品已占居大半-约约60%60%，大大拓宽了，大大拓宽了PSPS的用途范的用途范围。围。聚苯乙烯的结构与性能n由于分子链上有刚性的苯环取代基，分子的内旋转受到限制，因此PS呈现刚性、性脆；n玻璃化温度较高，为80-100；nPS很难结晶，为无定型、非极性聚合物；n分子间作用力小，流动性好，易加工；n由于苯环的诱导作用，易染色。结构式：结构式：二、聚苯乙烯的性能nPS的为无色透明粒状热塑性树脂，无毒、无延展性，似玻璃状材料。制品落地或敲打时具有金属的“叮玲”清脆声。n1 物理性能：易着色且尺寸稳定性好（潮湿）；其透光率很好，达88-92%，透光性仅次于有机玻璃，折光率为1.59-1.60；密度为1

29、.054克/立方厘米。n2 化学性能稳定：PS有良好的化学稳定性，能耐一般酸、碱、盐的腐蚀，其溶剂较多，有苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、及一些酮类和酯类等。n3 PS的力学性能，除冲击强度较低外，其他拉伸强度、弯曲强度、硬度等较好。n4 热性能：热变形温度为70-98，PS制品最高连续使用温度为60-80，PS比热(specific heat)较低，导热系数小，可做绝热保温材料，特别是泡沫塑料。n5 PS有优良的电绝缘性能，不受温度、湿度的影响。但其耐劳化性能较差，易产生交联降解。n6 PS与合成橡胶等有很好的相容性(compatibility)(compatibilitizer相容剂)，如丁苯胶

30、、顺丁胶、异戊胶、丁腈胶、醋酸纤维素等。n7 包装：着色性、印刷性好，气密性、防潮性不良，未聚合苯乙烯有一定的毒性，应10-6g/cm3,但属于卫生平安的塑料品种。三、聚苯乙烯的改性n参加助剂；n共聚改性：ABS、AS、AAS、BS；n共混改性，HIPS（含有少量聚丁二烯或丁苯橡胶）接枝共聚。五、聚苯乙烯的用途nPS主要应用于光学玻璃及仪器、灯罩、包装材料、电器零件（高抗冲PS，可做电视机外壳），其发泡塑料(polystyrene foam)可作绝热材料、防震材料、快餐盒等。n高透明度、廉价、刚性、绝缘、印刷性好，易成形，所以轻工制品、装潢和包装中使用价值较大，用于包装盒、杯、瓶等小型容器。第

31、五节 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylnitrile-Butadiene-Styrene CopolymerAcrylnitrile-Butadiene-Styrene Copolymer）n有时将ABS作为聚苯乙烯的改性产品，作为通用塑料。一、ABS的制造与结构n1 ABS的制造nABS于1947年开始工业化生产，可采用乳液、本体或悬浮聚合法生产，也可用机械混炼接枝法制造。n共混：AS共聚与橡胶共混n接枝共聚：在聚丁二烯（PB）主干上接枝聚合上丙烯氰和苯乙烯n接枝共混：接枝共聚的ABS与AS共混n一般ABS中，A、B、S三种成分所占的比例为：25-30%、25-30%、40-

32、50%。其平均分子量在1-10万之间。2 结构与性能nABS树脂是在树脂的连续相中，分散着橡胶相的聚合物，n丙烯腈使聚合物耐油、耐热、耐化学腐蚀，力学强度高；n丁二烯使聚合物具有卓越的柔性、韧性，但耐候性差；n苯乙烯赋予聚合物以良好的刚性和加工流动性，及染色性。nABS组成不同，性能也有所不同。结构：结构：第三章第三章 聚丁烯聚丁烯-1-1全材料研究开辟全材料研究开辟19541954年年NattaNatta最早合成出等规聚丁烯最早合成出等规聚丁烯-1-1。是一种通用型的聚烯。是一种通用型的聚烯烃塑料，但是由于丁烯烃塑料，但是由于丁烯-1-1单体的产量较少，另外聚丁烯单体的产量较少，另外聚丁烯-

33、1-1聚合聚合技术工艺及高全同聚丁烯技术工艺及高全同聚丁烯-1-1应用方面等一系列问题，使得聚丁应用方面等一系列问题，使得聚丁烯烯-1-1本钱较高，没有像本钱较高，没有像PPPP与与PEPE那样得到大规模的商业化生产与那样得到大规模的商业化生产与应用。应用。n聚丁烯聚丁烯-l-l在国外已经工业化，生产工艺有本体法、气相法、在国外已经工业化，生产工艺有本体法、气相法、淤浆法。淤浆法。n目前世界上仅有目前世界上仅有basellbasell和和 三井两家公司生产聚丁烯三井两家公司生产聚丁烯-l-l树脂。树脂。三井的技术来源于德国的三井的技术来源于德国的HuelsHuels工艺。而工艺。而Basell

34、Basell的聚丁烯的聚丁烯-1-1技术是由最初的技术是由最初的MobliMobliWitcoWitcoShellShell工艺转工艺转让而来让而来 。20032003年年BasellBasell公司在荷兰公司在荷兰MoerdijkMoerdijk投产投产了迄今世界上最大的聚丁烯一了迄今世界上最大的聚丁烯一1 1生产装置，规模为生产装置，规模为4.54.5万万t ta a，到，到20232023年将扩建到年将扩建到6.76.7万万t ta a。n价格大约在价格大约在4.24.2万元万元/吨。主要用于热水管。吨。主要用于热水管。n国内目前没有专业化工业生产装置。至今聚丁烯国内目前没有专业化工业生

35、产装置。至今聚丁烯-1-1催催化剂的研究主要有两类：化剂的研究主要有两类：ZieglerNattaZieglerNatta催化剂和茂催化剂和茂金属催化剂。金属催化剂。n青岛科技大学黄宝琛课题组进行了十几年的聚丁烯-1材料的相关研究，其中：n1、承担国家“863”方案工程（2006AA03Z546，2006.8-2023.12）“丁烯-1反响挤出聚合及聚热塑性弹性体的合成”n2、与寿光天健化工合作开辟了高全同聚丁烯（iPB),该产品已经工业化试生产。n黄宝琛，姚薇，邵华锋，赵永仙n青岛科技大学nTel：0532-84022951丁二烯(Bd)CH2=CH-CH=CH2异丁烯(IB)CH2=C(C

36、H3)2丁烯-1(Bt-1)CH2=CH-CH2-CH3丁烷及其他资源分析资源分析再裂解或燃料随原料、工艺不同，C4产量及含量不同，各组分约占20%左右。但除了丁二烯外，我国异丁烯和丁烯-1利用率还很低。乙烯装置副产炼厂催化裂化碳4 别离聚丁二烯橡胶（BR,LCBR,MVBR,HVBR)丁苯橡胶（SBR）丁腈橡胶（NBR丁基橡胶(IIR）聚异丁烯树脂线型低密度聚乙烯（LLDPE）聚丁烯-1聚合聚合聚合我国我国C4C4的利用情况的利用情况我国很多装置还停留在第一步上，第二、三步利用率很低。只有几套别离Bt-1装置，缺乏万吨左右，主要用于LLDPE，还有80%以上未被利用。目前在我国聚丁烯-1材料

37、几乎是空白。第一步第二步第三步丁烯丁烯-1全材料全材料Bt-1是仅次于丙烯的alpha-烯烃，它的聚合物象全材料聚乙烯（HDPE、LDPE、LLDPE、POE等）和全材料聚丙烯（i-PP、s-PP、APP、PPR、PPB等）一样，根据其规整度、结晶度、密度不同，表现出不同的材料性质，因而有不同用途。PB系列材料系列材料1.高全同聚丁烯高全同聚丁烯-1（iPB）全同结构含量86%,结晶度45%合成方法合成方法(TiCl4/MgCl2-内给电子体)/外给电子体/AlEt3Bt-1iPB-1 粉末沉淀本体沉淀聚合类似于本体沉淀聚合法合成TPI和PP，工艺简单，无三废排放,投资省，效率高，能耗物耗低。

38、（中国创造专利：申请号：200710013587.X)青岛科技大学黄宝琛课题组与山东省寿光市天健化工合作开辟，已在4M3聚合釜实现工业化试生产.寿光天健寿光天健PBt-1生产车间生产车间全同含量全同含量96%PBt-1的性能的性能PropertySelf madePB0100(MITSUI)SPECMFR/g10min-10.70.5GB/T3682-2000Mw/Mn5.655.54GPCIsotacticity/%9996Extrcation48hbydiethyletherVSP/128.6130.2GB/T1633-2000Density/gcm-30.9180.926GB1033-8

39、6Hardness/shoreD6065GB2411-80Impactstrength/KJm-244.145.2GB/T10431993Modulusofbending/MPa350450GB/T9341-2000Tensile/MPa3022GB/T528-1998Elongationatbreak/%311159GB/T528-1998Yieldstrength/MPa1818GB/T528-1998Tb/-4.01.1GB5470-85应用：热水管*巴塞尔、三井进口管材料42000元/吨iPB特点特点1 1、高温下的蠕变性和耐应力龟裂性都较聚乙烯、聚丙烯好；、高温下的蠕变性和耐应力龟裂

40、性都较聚乙烯、聚丙烯好；2 2、聚丁烯、聚丁烯-1-1是一种多晶结构，文献报道有是一种多晶结构，文献报道有I I、II、IIII、IIIIII等四种不同的晶型。通过熔体结晶容易得到不稳定的晶型等四种不同的晶型。通过熔体结晶容易得到不稳定的晶型IIII，在室温放置会逐渐转变成晶型，在室温放置会逐渐转变成晶型I I。3 3、晶型转变时间较慢，约、晶型转变时间较慢，约7 7天左右能根本完成。天左右能根本完成。4 4、成核剂：通过向体系添加一定的成核剂，可以缩短转变时、成核剂：通过向体系添加一定的成核剂，可以缩短转变时间。间。聚丁烯-1结晶相态概况n晶型其熔点为121-136。n晶型 其熔点为100-

41、120。n晶型熔点为96。n晶型,呈现与晶型相似的X-射线衍射图，还与晶型具有等同晶胞堆砌和晶胞参数，但表现出完全不同的熔融温度（95-100 ）聚丁烯-1应用：n由于聚丁烯-1突出的抗蠕变性和耐磨性，主要用作热水系统的管材和管件、压力容器，塑料水管和管件；各种密封材料(如饮料密封、建筑密封、垫圈等)；其他结构元件(如接合件、电缆接合、家具部件以及建筑上的网格)；以及压缩的包装膜；地下采矿的电线电缆、高压电缆和推挽电缆等等。另外还可以用于改性聚丙烯。n聚丁烯-1管是近期开展起来的一种新型管材。在聚丁烯-1管施工过程中，具有易操作、使用工具简单、劳动强度低、节约劳动力、安装空间小等特点：聚丁烯-

42、1管材本身又具有质量轻、安装便捷、介质传输过程中噪音低和压力损失少，同时具有防止氧气渗透功能，管材外表的防氧层可以保护管道不受腐蚀。n聚丁烯-1管材能完全满足现代供暖的技术要求。适用于各类性质建筑工程9570可明装或暗装管道的供暖系统。聚丁烯-1管材用于地板采暖，可使室内温度分布均匀，增加人体的舒适性。在北美、北欧以及韩国等地区和国家已获得广泛的应用。加拿大西部新建住宅已有65采用聚丁烯-1管进行地板采暖。韩国应用地板采暖面积占新建住宅面积的80以上，甚至未实施地板采暖的住宅难以出售。n聚丁烯-1管材还可以用于别墅、餐厅、办公楼、商场、室内车站等地板的采暖，室外车站、停车场地面、道路地面、户外

43、运动场、竞技场等地面的加热化雪，鱼池、游泳池加热及地板采暖等。聚丁烯-1管除大量用于低温热水地板辐射采暖外，亦可用于生活用热水及供水系统，聚丁烯-1管具有钢材及铝材的一些主要技术性能，可大量代替钢材及某些有色金属材料。聚丁烯-1管材节能效果非常显著。从生产能耗看，生产单位体积聚丁烯-1管材的能耗分别为钢和铝的1418；聚丁烯-1塑料管的生产成品能耗是铸铁管的50；聚丁烯-1管不生锈、耐磨损、不结垢，与金属材料相比可提高供水能力20；与对流采暖方式相比，可节能20。成核剂对聚丁烯成核剂对聚丁烯-1结晶性能的影响结晶性能的影响图3-10成核剂对i-PB的结晶形态影响a:Selfmade,100;b

44、:PB0100（MITSUI）,100c:Selfmade,Mult9200.5phr,100:d:Selfmade,Mult9201.0phr,100e:Selfmade,Mult9201.5phr,100;f:Selfmade,Mult9202.0phr,100abcdef成核剂对聚丁烯成核剂对聚丁烯-1力学性能的影响力学性能的影响PropertyPB0100(MITSUI)920/0phr920/0.5phr920/1.0phr920/1.5phr920/1.75phr920/2.0phrTensilestrength/MPa25.1934.0330.2828.1328.6329.942

45、7.46Elongationatbreak/%226359309282277285261Yieldstrength/Mpa20202020202020Bendingstrength/Mpa12.6411.2311.3812.3212.0912.6012.36Modulusatbending/Mpa440350401417426460446VSP/122.4118.5121.6123.2123.0122.5123.0Density/gcm-30.9240.9170.9220.9240.9260.9250.926Hardness/ShoreD6259.56162626262Impactstreng

46、th/KJm-346.02(nobreak)40.07(nobreak)46.65(nobreak)46.25(nobreak)43.69(nobreak)44.32(nobreak)46.39(nobreak)*加成核剂后完全可以到达三井料水平加成核剂后完全可以到达三井料水平2 2 聚丁烯聚丁烯-1-1共混改性聚丙烯共混改性聚丙烯n共混物的力学物理性能共混物的力学物理性能 n共混物的结晶性能共混物的结晶性能聚丁烯聚丁烯-1-1热塑性弹性体改性聚丙烯的物理性能热塑性弹性体改性聚丙烯的物理性能-MFR=1.25-MFR=3.5-FR=12.0丁烯-1-己烯-1共聚物改性聚丙烯的物理性能hexan

47、e-1molarratio:2720 高全同聚丁烯高全同聚丁烯-1-1改性聚丙烯的物理性能改性聚丙烯的物理性能MFR=0.9g/10min;OMFR=2.3g/10min;MFR=3.0g/10min共混物的结晶性能共混物的结晶性能（PP/PB中，PP依次为100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、0）共混物的共混物的DSCDSC曲线曲线 PPiPB-1/PP=50/50iPB-1/PP=40/60iPB-1/PP=30/70iPB-1/PP=20/80 iPB-1图5-7iPB-1/PP共混物DSC曲线Fig.5-7DSCthermogramofiPB-1/PPblend

48、s晶型晶型晶型晶型晶型晶型晶型晶型50/5050/50比例比例iPB-1/PPiPB-1/PP共混物的共混物的DSCDSC曲线曲线ab c d n另外，高全同聚丁烯-1还可以用于各种填料的载体等。聚丁烯聚丁烯-1热塑性弹性体热塑性弹性体全同含量5085%结晶度1045%合成方法：TiCl4/MgCl2+调节给电子体+AlEt3或Al（i-Bu）3Bt-1PBt-1-TPE反响挤出本体聚合（或溶液聚合）内外给电子体和AlR3可在很大范围内调节国家“863”方案支持工程反响挤出装置照片反响挤出装置照片PB-TPE的应用前景的应用前景防水卷材water-resistancesheetPB-TPE分子

49、链为饱和碳键，耐老化性能好PB-TPE为热塑性弹性体，可用塑料方法加工、热塑方法粘结PB-TPE原料丰富、合本钱钱低绝缘材料insulatedmaterialPB-TPE电绝缘性能优秀，体积电阻率可达1016cm以上，防水渗透性能和耐撕裂耐磨性好，对于海底或地下电缆、光缆的绝缘包覆层等是较为理想的材料。一般场合可以替代软质PVCPP的增韧改性剂耐酸碱胶板和一般工业胶板、薄膜PB-TPE照片照片塑料制品谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH