高分子材料- 聚丙烯.ppt

第二章 热塑性塑料第二节节 聚丙烯烯（PP）n2.1 聚丙烯烯的结结构（重点）n2.2 聚丙烯烯的性能 (重点）n2.3 聚丙烯烯的应应用n2.4 聚丙烯烯的改性2.1 聚丙烯烯的结结构定义义聚丙烯烯是丙烯烯的聚合产产物 英文：polypropylene, 缩写为PP PP的聚合n Zieglar-Natta催化剂催化的阴离子配位 聚合制成等规PPn该反应的副产物是无规PPPP的三种不同立体构型等规PP：结晶度高 ，占PP产量的95％ 间规PP：结晶度低 目前产量少无规PP：不结晶， 粘稠状物质，不能 用做塑料Fischer投影图）n等规规PP的等规规度（等规规指数）：等规规聚 合物所占的重量百分比n测测量方法：一般指用正庚烷烷回流萃取，去 掉无规规聚合物及低分子量聚合物后的剩余 物所占的百分比并不十分准确!）等规规PP的链链构象（与聚乙烯对烯对 比）1. 原子半径和范德华华半径原子或基团团范德华华吸引力作用的范围围称为为范德 华华半径，其大小与原子或集团团的体积积有关（明显显大 于原子或基团团的半径）当两个原子或基团团之间间的距离小于它们们的范德 华华半径之和时时，就会产产生排斥作用，称为为一级级近程 排斥力。

PE平面锯齿构象，Tg~-125oC2. 等规规PP的链链构象(与PE对对比）2.53ÅPP螺旋构象因甲基的空间 位阻，PP分子 链较僵硬，Tg～-10oC6.2 Å等规PP的聚集态和结晶结构1.聚集态特征：等规PP在使用温度范围内是 结晶和无定形结构共存 2. 等规PP是高度结晶的聚合物：结晶度在50 ％～80％之间 3. 等规PP具有多种不同的结晶结构： α、β、 γ和拟六方型4种 α晶型是最常见，热稳定 性最好,熔点176oC 4. 等规PP结晶结构的密度较小： α，0.936 g.cm-3（而PE α型为1.0 g.cm-3）5. 影响等规规PP结结晶度的分子结结构因素（a） 等规度（b）分子量（数均～38000～60000)，结晶度分子量较低时（MFI大）： 结晶度分子量较大时（MFI小）： 结晶度不变6. 等规规PP的球晶结结构——在PP中易形成大球晶，对对 性能不利影响 球晶 结构 因素熔融温度和时间熔体温度晶核球晶尺寸熔融时间晶核球晶尺寸冷却速率速度慢骤冷加工剪切应力成核剂生成大球晶严重“皮心”结构晶核球晶尺寸晶核球晶尺寸一般采用中等降温速率2.2 聚丙烯烯的性能基本性质质n无臭、无味、无毒；n白色蜡状物质质，但比PE透明；n密度低：0.89-0.91g.cm-3，是最轻轻的塑料之一 ；n容易燃烧烧。

力学性能n强度、硬度和刚刚性明显显高于PE；n具有优优良的耐弯折疲劳劳性能；n抗冲击击性能、特别别是低温抗冲击击性差n等规规度和分子量（MFI）对对性能有很大影响 n等规规度增大，强度、刚刚度、硬度提高、抗冲击击性下降 n分子量增大（MFI减小），强度、刚刚度、硬度降低、 抗冲击击性能提高n结晶度提高刚度、硬度、强度、耐热性、 耐溶剂、气液阻隔性能提高韧性、抗冲击性和透明度下降 n大尺寸球晶对性能不利：断裂伸长、韧性、抗冲击 性下降、透明度下降热热性能 等规规PP具有良好的耐热热性：n轻载轻载 或无载载条件下最高可在120oC下长长期使用；n短期可在150oC下使用；n耐沸水、耐蒸汽性良好 等规规PP是良好的绝热绝热 保温材料电性能n等规PP具有优异的电绝缘性；n但由于低温脆性、应用领域受到限制等规度： 耐热性（热变形温度）：MFI： 耐热性（热变形温度）：耐化学药品性n耐化学腐蚀性优异n耐溶剂性优良，只有在高温下才能被溶解 n很好的耐环境应力开裂性能环境性能n耐候性差：叔碳上的氢易氧化，造成降解 。

nCu会加速PP的氧化降解加工特性nPP吸水率低，加工前不必干燥；nPP的熔体黏度对对剪切速率和温度都敏感；但对剪切速率更敏感 nPP受热热易氧化：nPP成型收缩缩率大，在加工中分子易取向；nPP具有缺口敏感性：加工时时 应应注意 ：加入抗氧剂剂；减少受热时间热时间 ；受热时热时 避免与氧接触；避免与Cu接触；nPP易成型：挤挤出与注射最常用小结等规PP的 性能优势：较好的耐热性优异的电绝缘性优良的耐化学药品性优异的抗弯曲疲劳性等规PP的性 能缺点：耐老化性差抗冲击，特别低温冲击性差2.3聚丙烯烯的应应用n医用消毒器件：注射 器、急救箱等耐水蒸汽无毒相对高的强度相对高的耐热性优异的耐腐蚀性优异的电绝缘性n食品、药品包装和日 用品n轻载的机械、汽车零 部件n耐热、耐腐蚀的化工 管道、容器、阀门配 件等n电子、电气配件(电信 电缆绝缘、电器外壳） 2.4 聚丙烯烯的改性填充：粉末状矿 物填料填充PP增强：用玻璃纤 维增强PP作业•1. 什么是PP的等规规度？•2.请请分析为为什么PP大球晶（需要自查查文献） 会对对性能造成不利的影响，如何避免？•3.PP的等规规度和分子量对对PP力学性能——拉 伸屈服强度、硬度、抗冲击击强度的影响，其 机理是什么？。