聚丙烯 无规 共聚物 也是聚丙烯的一种,它的 有机高分子化合物 链的基本结构用加进不同种类的 单体 分子加以改性。 乙烯 是最常用的单体,它引起聚丙烯 物理性质 的改变。与PP 均聚物 相比,无规共聚物改进了光学性能(增加了透明度并减少了浊雾),提高了抗冲击性能,增加了挠性,降低了熔化温度,从而也降低了热熔接温度;同时在 化学 稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能(低气味和味道)方面与均聚物基本相同。应用于吹塑、注塑、挤塑、薄膜和片材挤压加工领域,作家用自来水管、食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。
化学结构
PP无规 共聚物 一般含有 1- 7%(重量)的 乙烯 分子及 99— 93%(重量)的 丙烯 分子。在聚合物链上,乙烯分子无规则地插在丙烯分子中间。在这种无规的或 统计学 共聚物中,大多数(通常 75%)的乙烯是以单分子插进的方式结合进往的,叫做X3 基团 (三个连续的乙烯[ CH2 ]依次排列在主链上),这还可看成是一个乙烯分子插在两个丙烯分子中间。
另有 25%的乙烯是以多分子插进的方式结合进主链的,又叫X5基团,由于有5个连续的 CH2 团(两个乙烯分子一起插在两个丙烯分子中间)。很难把X5和更高的基团如X7、X9等加以区分。鉴于此,把XS和更高基团的 催熟激素 含量一起统计为>X3%。
无规度比值X3/X5可以测定。当X3以上基团的百分比很大时,将明显降低 共聚物 的 结晶度 ,这对无规共聚物的终极性能影响很大。共聚物中极高含量的 乙烯 对聚合物结晶度的影响,类似于高无规 聚丙烯 含量时的作用。
无规PP共聚物不同于 均聚物 ,由于无规地插进聚合物主链中的乙烯分子阻碍了聚合物分子的结晶型排列。共聚物结晶度的降低引起 物理性质 的改变:无规共聚物与PP均聚物相比 刚度 降低,抗冲击性能进步,透明度更好。 乙烯 共聚物还有较低的熔化温度,这成了它们在某些方面应用时的优点。
无规共聚物含有较多的可革取物和无规PP,以及乙烯含量高得多的聚合物链。这种较高的可革取物含量,视不同的聚合过程,不同程度地存在于所有的商品 共聚物 材料中,并在满足联邦食品治理局( 美国食品药品监督管理局 )关于食品接触的规定上造成困难。
制造方法
乙烯 / 丙烯 无规共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的,所用 反应器 与生产PP 均聚物 的一样。 乙烯 分子比丙烯分子小,反应快于(反应活性约十倍)丙烯。这使 催化剂 的立体定向性减弱而活性增大,从而导致无规 聚丙烯 天生量增多。为了减少这种无规物的天生,需要降低反应温度,从而降低催化剂的活性,并减少终极产物中无规异构体的含量,得到一种具有较均衡性能的产品。
乙烯 含量高(>3%)的无规 共聚物 在生产过程中处理起来比较困难,也很难在 己烷 稀释剂中进行聚合反应,由于反应的二级 副产品 (无规聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物)能溶于己 。这在液体 丙烯 的本体聚合反应也是一样,尽管 溶解度 较低。己烷稀释工艺生产出的大量副产品,必须在己烷再循环阶段分离出来,这会增加总生产本钱,然而却能得到合少量可溶组分的较清洁的聚合物。在本体聚合工艺中,这些杂质会留在聚合物中,并在处理 薄片 状材料时带来麻烦。而且,终极共聚产品中含有较多的可溶性杂质。使用有机 溶剂 进行二次清洗,可除往大部分杂质,但又会进步 共聚物 的总生产本钱。一般地,副产物含量高时,薄片状无规共聚物会变得较粘,当 乙烯 含量高于3.5%(重量)时,这个题目更突出。
共聚物 熔点 降低和乙烯含量直接相关。据报导,乙烯含量为7%时,共聚物的熔点低达152°F。X3含量对共聚物熔点的影响比儿及更高基因含量的影响更大。它还取决于 催化剂 本身,及其以X3 基团 代替以X5基团结合乙烯的能力。
材料性能
物理性能:一般地说,无规PP共聚物比PP 均聚物 的挠曲性好而刚性低。它们在温度降至32°F时,还能保持适中的冲击强度,而当温度降至-4°F时,有用性就有限了。 共聚物 的 弯曲模量 ( 1%应变时的 割线 模量)在 483~1034MPa范围内,而均聚物则在1034~1379MPa范围内。PP共聚物材料的分子量对刚性的影响
不如PP均聚物的大。带切口的悬臂梁式冲击强度一般在0.8~1.4英尺·磅/英寸的范围内。
耐 化学 性能:无规PP共聚物对酸。碱、醇、低 沸点 碳氢化合物溶剂 及很多有机化学品的作用有很强的抵抗力。室温下,PP共聚物基本不溶于大多数有机 溶剂 。而且,当暴露在肥皂、皂 碱液 。水性试剂和醇类中时,它们不象其它很多聚合物那样会发生环境 应力 断裂损坏。当与某些化学品接触时,特别是液体烃。氯代 有机化合物 和 强氧化剂 ,能引起表面裂纹或溶胀。非 极性 化合物一般比极性化合物更轻易为 聚丙烯 所吸收。
阻隔性能:PP 共聚物 和 均聚物 都有很低的水蒸汽渗透率(0.5克/毫升/100平方英寸/24小时)。这些性质可以通过定向加以改进。拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽渗透性能改进至0.3, 氧气 渗透率到2500。
电性能:一般地,聚丙烯有很好的电性能,包括:高介电强度,低介电 常数 和低损耗因子;然而,电力应用一般选择均聚物。