聚丙烯物性分析培训教材.doc

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1、聚丙烯产品性能检测第一部分 合成塑料相关知识2第一章 聚丙烯的结构7第二章 聚丙烯性能9第三章 聚丙烯产品质量的控制15第二部分、塑料检测试样55第一章 塑料检测特点55第二章 试样56第三章 状态调节58第四章 试样制备60第三部分.聚丙烯物理性的测试方法66第一章 聚丙烯熔融指数测定（MI,MFI,MFR）66第二章 等规指数测定（II）73第三章 聚丙烯拉伸性能测试77第四章 冲击性能测试85第五章 耐撕裂性能94第六章 硬度97第七章 热变形温度测定100第八章 维卡软化点测定103第九章 摩擦性能测试104第十章 透光率和雾度测定106第十一章 黄色指数测定110第十二章 光泽度测定

2、(GB/8807-1988)112第十三章 聚丙烯含水量测定114第十四章 聚丙烯粉末的粒度115第十五章 薄膜落镖冲击(GB/T 9639-88)115第十六章 薄膜鱼眼测定118第一部分 合成塑料相关知识塑料是以合成的或天然的高分子化合物为基本成分，加以添加特定用途的添加剂等配料，再将加工过程的某一阶段流动成型或固化定型，其成品状态为柔韧性或刚性固体，称之为塑料（高聚物）。塑料分为均聚物和共聚物，分子量在104107之间，均聚物为相同分子聚合而成，如乙烯和乙烯，丙烯和丙烯，丁烯1和丁烯1等聚合物的高分子化合物。共聚物为不同分子聚合而成，如乙烯丙烯，乙烯丁烯1，丙烯丁烯1，乙烯己烯1等聚合的

3、高分子化合物。（一） 特点由于塑料的组成和结构的特点，使塑料具有许多优异的性能，得到了广泛的应用。概括起来有下述特点：1. 比强度高（单位重量的机械强度）2. 电绝缘性好。3. 化学稳定性优（耐酸碱，自然界分解塑料几十年或上百年，氢氟酸需用PE瓶装）。4. 导热性差（用于高技术材料的外层保温，如火箭外涂层）。5. 减磨和耐磨性能。6. 易加工。（二） 分类塑料主要分为热塑性和热固性塑料。可再次加温熔融的为热塑性，反之为热固性。（热固性塑料有：酚醛树脂，氨基树脂，三聚氰胺，环氧树脂）国内将高分子化合物分为塑料、橡胶、化纤等，在东南亚国家包括港台将高分子化合物统称为塑胶。热塑性塑料据加工方式不同分

4、为：1. 注塑级-杯、盆、桶、箱等工业日用品。2. 挤塑级-中空容器、单丝、膜、电缆、管等。3. 滚塑级-大容器。4. 吸塑级-包装用垫层。5. 涂塑级-编织袋内涂层。6. 发泡级-泡沫、苯板。也可根据最终用途分为：1. 注塑料2. 吹膜料3. 管料4. 丝、扁带料5. 中空料6. 电缆料在塑料生产中，产品品牌的分类基本上是按用途分类，加工用户也习惯于按用途分类，有利于使用和指导加工。（三） 塑料品种 我们常见的塑料（以后将热塑性塑料简称为塑料）有如下几种：1、PVC-聚氯乙烯主要用于：管材，板材，电器绝缘料，单丝，唱片，阀门，焊条，人造革，发泡板国内主要生产厂：齐鲁石化，上海吴泾化工，北京化

5、工，天津化工厂，吉化，绵西化二等2、PE-聚乙烯根据PE的密度结构不同分为：LDPE-低密度聚乙烯 （D：0.92左右）主要用于：重包滤膜，农用通用轻包装膜，涂层料，电缆料，花料，管材国内厂家：北京燕山，上海石化，兰州石化，大庆石化等 LLDPE-线性低密度聚乙烯(D:0.918左右)主要用于：膜料，超薄膜料，中空料，注塑料，旋转式型（大容器），管料，电缆料国内厂家：大庆石化，齐鲁石化，天津石化，广州石化，兰州石化等HDPE-高密度氯乙烯（D：0.960左右）主要用于：中空料，管料，注塑料，单丝料，滤塑料，电缆料，膜料国内厂家：辽阳石化，扬子石化，大庆石化，齐鲁石化PE拉丝用于纺织通称为：乙纶

6、3、PP-聚丙烯主要用于：注塑料，膜料，纤维料（丙纶），涂层料，中空料，电缆料国内厂家：北京燕山，辽阳石化，扬子石化，齐鲁石化，大庆石化，大庆炼化（30万吨/年，现亚洲最大，我们开工后年产50万吨将成为亚洲第一。世界第二，到2015年 150万吨PP NO1）常见：光盘，水杯，编制袋4、PS-聚苯乙烯（又分为低聚，高聚，高抗冲（HZPS）主要用于：注塑，挤塑，电器件，泡沫，工业件国内厂家：上海石化，大庆石化，上海高桥常见：苯板，泡沫一次性饭盒，婚礼用喷彩条（低聚）5、PC(PET)-聚酯（聚碳酸脂）主要用于：电影胶片，纤维（的确良）容器，拉链，电子仪器,纯净水桶，饮料瓶，可乐瓶（宝特瓶）主要厂

7、家：燕山，上海石化等（四） 聚丙烯介绍聚丙烯（Polypropylene，缩写为PP）是由聚丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物。聚合反应由一种或几种低分子化合物结合成为一个高分子化合物的化学反应叫聚合反应。聚合反应的特点是：绝大多数是不可逆反应和连锁反应，反应过程迅速生成高分子化合物，分子量迅速增大到一定值后，一般分子量便不再变化。反应时间增加，转化率增大，产物分子量不变。聚合反应生成的这种高分子化合物又叫聚合物。能起聚合反应并且生成聚合物中结构单元的低分子化合物叫单体。聚丙烯就是这样一种聚合物，它是由丙烯单体通过聚合反应制得的一种高分子化合物，是一种通用合成树脂（或通用合成塑料）。由于它是烯烃

8、聚合的产物，因而属于聚烯烃树脂。它既可以用做单组分塑料，又可与聚乙烯等共混做为改性的复合塑料使用，与聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯一样，聚丙烯属于热塑性塑料。第一章 聚丙烯的结构聚丙烯的结构是指高聚物内部组织。它有两层意义：一是指聚丙烯内部的组织和形状，称为分子结构；二是指这些大分子聚集在一起的形态，称为聚集态结构。对一般的单烯烃聚合物可用通式表示。当R为甲基（CH3）时，即为聚丙烯。按甲基在分子中的立体排布（位置、配向、次序等）不同，可分为三种立体异构体，即等规聚丙烯（iPP）、间规聚丙烯（sPP）、无规聚丙烯（aPP）。这三种立体构型的聚丙烯主体结构如图所示。（1）等规聚丙烯 所有甲基都排在平

9、面同一侧（图A）；（2）间规聚丙烯 甲基有规则地交互分布在平面的两侧（图B）；（3）无规聚丙烯 甲基无规则地（无秩序地）分布在平面的两侧（图C）。A等规聚丙烯 B间规聚丙烯 C无规聚丙烯图 三种立体构型的聚丙烯主体结构在聚丙烯产品中，等规聚丙烯在整个聚合物中的重量百分含量称为等规度。这是衡量聚丙烯产品质量的一个重要指标，后面还要详述。等规度对产品性质影响很大，不同用途要求聚丙烯有不同的等规度。但一般要求等规度大于90，用于纺丝时，等规度要求大于97。第二章 聚丙烯性能1. 聚丙烯的性质（1） 聚丙烯的物理性质a) 聚丙烯树脂具有可塑性聚丙烯是一种典型的热塑性塑料。它受热时（达到熔点）熔化，冷却

10、时固化成型，且这一过程可以多次重复进行。由于这一特性，使聚丙烯加工成型十分方便，可以很容易用挤出、注塑、吹塑、注射等方法直接加工成型，并可以使加工边角料及废旧料回收重复利用。b) 聚丙烯树脂具有良好的耐热性能它的熔点高，为164170（纯等规度的熔点达176），软化点为150以上，即使在沸水中也不变形，不失去其结晶性。聚丙烯连续使用温度为120，在无负荷情况下，最高使用温度可达150。聚丙烯是通用树脂中耐热性能最好的一种。c) 聚丙烯树脂的密度小 聚丙烯的相对密度为0.900.91，是各种树脂中相对密度最小的。d) 聚丙烯树脂的物理机械性能良好 它的拉伸屈服强度一般可达3038MPa，这也是通

11、用合成树脂中最高的品种之一。它表面强度大，弹性较好，耐磨性良好。e) 聚丙烯的介电性能优良f) 聚丙烯吸水性小g) 聚丙烯的冲击强度较低这是聚丙烯的最大缺点，特别是在低温下其冲击强度急剧下降。但是可以通过共聚或共混改性来改善它的耐低温冲击性能。（2） 聚丙烯的化学性质聚丙烯具有优良的化学稳定性，并随着其结晶度的增加稳定性也增加。它与绝大多数化学品接触几乎不发生作用，但发烟硫酸、发烟硝酸、氯磺、铬酸对聚丙烯有腐蚀作用。聚丙烯的热化学稳定性好。在100温度下，大多数无机酸、碱、盐溶液除具有强氧化性质外，对聚丙烯几乎都无破坏作用。聚丙烯是非极性有机化合物，因此它比较容易在非极性有机溶剂中溶胀或溶解。

12、温度越高，溶胀或溶解越快。在一定温度下它可溶解在十氢萘、四氢奈、1，2，4-三氯代苯中。用粘度法测定聚丙烯的分子量，就是利用它在十氢萘中的溶解性能制成溶液样品。但是，聚丙烯对极性有机溶剂都很稳定，醇类、酚类、醛类、酮类和大多数羧酸都不易使聚丙烯发生溶胀。只有芳烃和氯代烃（如苯、四氯化碳、氯仿等）在80以上时对聚丙烯有溶解作用。由于聚丙烯结构中存在叔碳原子，因此易被氧化介质侵蚀。与其他合成材料一样，聚丙烯在光、紫外线、热、氧存在的条件下会发生老化现象，使其变质，失去原有的性质。要使聚丙烯不老化是不可能的，只有通过添加抗氧剂、紫外线吸收剂、防老剂等来减缓聚丙烯的老化速度，改善其抗老化性能。聚丙烯在

13、生产和应用性能方面有许多的优势，可以用较低的成本生产出高性能的产品。聚丙烯的密度在热塑性塑料中最低，为0.9g/cm3，具有较高的强度/质量比。聚丙烯的熔体流动速率范围可以覆盖0.31000g/10min，适合挤出、注塑、纺丝、吹塑、流延、热成型及双向拉伸等多种加工成型工艺，满足生产不同制品的需要。（3） 聚丙烯均聚物空间立构高调控多样性聚丙烯均聚物是由丙烯一种单体聚合而成。但由于其空间结构规整性不同，因此又可进一步分成不同的空间异构体，包括立构嵌段聚丙烯、等规/无规嵌段聚丙烯、等规/间规嵌段聚丙烯和半等规聚丙烯等。立构嵌段聚丙烯为相邻的等规链段，具有相反的空间立体构型，也就是说由空间立体构型

14、相反的等规链段交替排列而成的，其长度取决于聚合温度，聚合温度低则形成的嵌段长度长。同理，等规/无规嵌段和等规/间规嵌段则分别由等规/无规链段和等规/间规链段交替排列形成。所谓半等规聚丙烯，是指在等规聚丙烯的分子链上以规则的间隔插入无规构型所形成的特殊空间排列的聚丙烯。（4）无规共聚物的性能聚丙烯无规共聚物通常是在一个反应器中通入丙烯和少量的其它单体，主要是乙烯，有时也用1-丁烯和1-已烯进行无规共聚得到。一般无规共聚物中共聚单体的质量分数为1%-7%，其中大部分共聚单体在分子链上以孤立的形式存在，也可能有少量的共聚单体发生重排的情况。单体的分布形式与催化剂、聚合工艺、共聚单体的种类等因素有关，

15、在个别条件下也可能出现某种程度的嵌段结构。无规共聚聚丙烯的结构在许多方面与均聚的等规聚丙烯类似，只是由于共聚单体无规分布在等规聚丙烯的分子链上，导致分子链的等规性降低，无规程度增加。换言之，添加少量的共聚单体，其效果等同。在等规聚丙烯链上引入的缺陷，使树脂的平均等规度和等规序列长度均下降。因此分子链的柔顺性增加，玻璃化转变温度、结晶度及熔点下降。与均聚的等规聚丙烯相比，无规共聚物的拉伸强度、模量、硬度和热变形温度等均有所降低，冲击强度和透明性得到提高，抗射线稳定性也有提高。随着共聚单体含量的增加，无规共聚物与等规聚丙烯均聚物的性能差别也将进一步扩大。无规共聚物的性能与共聚单体的种类和含量相关。

16、（5）抗冲共聚物的性能聚丙烯抗冲共聚物一般是由多个反应器串联制备的聚丙烯多相共聚物的混合物。通常在第一个反应器中进行丙烯均聚，得到等规聚丙烯均聚物，然后将其转入下一个反应器，同时通入乙烯、丙烯单体进行共聚，在聚丙烯均聚物的颗料孔隙中生成以乙丙无规共聚物为主的一系列乙丙共聚物。抗冲共聚物的具体组成取决于聚合配方、聚合工艺条件、催化剂等因素。制备抗冲共聚物的主要目的是改善聚丙烯的冲击韧性，特别是低温冲击性，但一般情况下刚性、强度、硬度和热变形温度也会下降。因此对抗冲共聚物而言，建立刚性和韧性之间的平衡关系是非常重要的。而要做到刚韧平衡，则必须能够有效地控制抗冲共聚树脂的组成和各组分的结构以及橡胶相

17、形态分布。2 聚丙烯的用途聚丙烯树脂具有许多优良的特性和加工性能，它透明度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击、强度高、耐化学腐蚀、抗扭曲性与电绝缘性好，并易于通过共聚、共混、填充、增强等工艺措施进行性能改进，使其能将韧性、挺性、耐热性等结合起来，因此它的用途很广，加上原料来源广、价格低廉，使聚丙烯的应用范围日益扩大，目前，聚丙烯已被广泛应用到化工、化纤、建筑、轻工、家电、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯的第三大塑料，在市场上占有越来越重要的地位。由于聚丙烯良好的机械性能，使它可以用来制造各种机器设备的零附件，经改性后可制造工业管道、农

18、用水管、电机风扇、模板等。在汽车制造业方面，改性聚丙烯可以制造汽车上的许多内外部部件，如汽车方向盘、仪表盘、保险杠等。由于聚丙烯的相对密度小，制作交通工具的零件可以大大减轻其重量，从而节约大量能源。目前全部零件都用塑料为原料制成的汽车即“全塑”汽车已经问世，而这类汽车的许多零件是用聚丙烯树脂制造的。在建筑业，聚丙烯用玻璃纤维增强改性或用橡胶、SBS改性后可制作建筑用模板，发泡后可用作装饰材料。聚丙烯喷涂材料可代替家用镀铬的水管、水龙头等金属制品。在电气用品方面，改性聚丙烯可用于制造电视机、收录机外壳及洗衣机内胆，还可用作电线、电缆和其它电器绝缘材料。在印刷方面，聚丙烯可用于塑料印刷，印刷出的画

19、面特别光亮、色泽鲜艳、美观。在农业、渔业方面，聚丙烯可用来制作温室的气蓬、地膜、蘑菇培养瓶、渔网、渔具等。在食品工业方面，聚丙烯可用来制作食品周转箱、食品袋、饮料包装瓶等。在包装材料方面，聚丙烯更显示出其独特的作用。聚丙烯更是用于拉制扁丝制成编织袋，编织袋已广泛用于各种固体物料的包装。聚丙烯制作的打包带（捆扎带）比铁皮打包带更好。聚丙烯还可制作各种薄膜，包括用于重包装材料的双向拉伸薄膜（BOPP）。另外聚丙烯还可用于制作全透明的玻璃纸。在日常生活用品方面，聚丙烯可以制作家具，如桌、椅、板凳、菜篮，家用卫生设备如箱、盆、桶、浴盆、盛水器等，还可用于制作各种其它挤出或注射塑料制品。在纺织工业，聚丙

20、烯树脂是重要合成纤维丙纶的原料，丙纶可制作工业用布、工作服、地毯、蚊帐、被面、窗帘布、台布、毛巾袜、护膝、各种装饰布等，既轻巧又美观。丙纶纤维具有质轻、强度好、耐腐蚀防虫蛀的特点，特别是丙纶原液着色技术开发成功克服了染色性差的缺点后，应用更为广泛。用聚丙烯制成的无纺布，是建筑、装饰、保温、过滤的优质材料，而且可以用于医疗卫生方面制作医用衣帽、手术口罩及婴儿隔湿尿布、妇女卫生巾等。而且在医疗卫生方面，由于聚丙烯具有耐高温蒸煮的优点，因此还可以制作许多医疗器具。一次性注射器也可以用聚丙烯来生产。聚丙烯树脂的用途日益广泛，它在现代化建设和现代生活中起着十分重要的作用。3 聚丙烯工艺Novolen聚丙

21、烯工艺可以生产许多等级的树脂。可生产的产品类型（均聚物、二元和三元无规聚合物、抗冲聚合物）由反应器系统构造确定。对于一个产品类型，聚合物的性质由给料速率，催化剂、助催化剂、立体规整剂、添加剂的类型和氢气来调整。氢气作为链终止剂来控制一些树脂的熔融指数和分子量分布。聚合产品的特性也受到共聚单体存在的影响。树脂的等级可以如下分类：（1）只含有丙烯的均聚树脂；（2）含有共聚单体乙烯的无规和抗冲聚合树脂；（3）含有共聚单体乙烯和丁烯的三元无规聚合物。此工艺基于一个气相搅拌反应系统。每条聚丙烯生产线都被分成两个区：聚合区和挤出区。聚丙烯粒料和化学品仓库位于主要工艺区附近。另外，单体回收和氮气回收也包含在

22、装置区内。公用工程单元和存储单元位于界区外。神华宁夏煤业集团烯烃有限公司年生产总量为50万吨的Novolen聚丙烯装置，包含1、2两条生产线，年生产量分别为20万吨和30万吨。第1条线两个反应器串联生产均聚、无规共聚物、抗冲共聚物。第2条线两个反应器平行生产均聚物和无规共聚物。本装置采用ABB Novolen气相立式搅拌床聚合工艺，Novolen气相工艺以Z-N型催化剂为基础的催化剂系统无需预聚合即可以生产全范围的产品，连续运行超过8000小时/年。由于烃储存量非常低，Novolen气相工艺在安全与环境方面具有优异的性能。本装置共有两条生产线，第一条生产线是两台75 m的聚合反应器串联操作，生

23、产抗冲共聚物、无规共聚物和均聚物，第二条生产线是两台75 m的反应器并联操作，生产均聚物和无规共聚物。产品方案如下：均聚（HP）250,000t/a无规（RCP）100,000t/a抗冲（ICP）150,000t/a第三章 聚丙烯产品质量的控制控制和提高产品质量是生产中最重要的任务。聚丙烯产品的质量指标很多，有一些指标如密度、热性能、电性能等是聚丙烯树脂的固有特性，基本上与生产方法和生产控制无关，这类指标在本节中不予讨论。另一些指标产品等规度、熔体流动速率、分子量、灰份含量、氯含量、挥发份含量、表观密度等，它们与所采用的生产工艺和生产操作过程有着较为密切的关系，这是本节的重点。还有一些指标，如

24、拉伸力学性能、冲击强度、硬度等，介于上两类之间，将简单地讨论一下。产品等规度的控制影响丙烯定向聚合的因素很多，主要有催化剂及其体系组成、原料丙烯和化学品中的杂质含量、丙烯聚合时的温度、压力等，下面分别讨论。1、 催化剂聚丙烯产品的等规度首先取决于聚丙烯生产时所采用的催化剂，不同的催化剂对丙烯的聚合有很大的影响。催化剂的定向能力越高，聚丙烯全等规度也越高，对液相本体法来说，产品等规度也越高。聚丙烯工业化生产初期，由于所采用的催化剂的定向能力很差，产品等规度很低，甚至无法加工和应用。当时液相本体法聚丙烯不得不采用脱无规物工序以提高产品等规度。随着催化剂的更新换代，聚丙烯产品等规度不断提高。目前，国

25、内液相本体法聚丙烯装置普遍采用高效载体催化剂（间歇式小本体一般选用国内N型催化剂、CS-1型 、STP型等，连续式液相本体法如海蒙特工艺一般选用进口的FT4S、GF2A等）产品等规度可达到9799%，但是由于生产中其它因素如助催化剂（活化剂、第三组分等）、原料丙烯的质量、工艺条件的影响，也会使催化剂的定向能力得不到发挥，产品等规度仍然较低。为了提高产品等规度，首先应该选择定向能力高的催化剂，在催化剂投入生产使用前，可用小型试验评价装置对催化剂的定向能力进行鉴定和评价，以保证工业产品的等规度，其次对其它条件入助催化剂、原材料、工艺条件等也要加以配合，满足主催化剂的要求。2、 活化剂三乙基铝Al(

26、Et)3(简称TEAL)在连续法聚丙烯生产中，一般采用Al(Et)3作为活化剂，简称TEAL。它能与主催化剂形成活性中心，并能消除原料及系统中的有害杂质，保护主催化剂，因此活化剂TEAL的加入量首先应该满足与主催化剂形成活性中心的基本要求，同时要满足原料及系统中杂质的要求。当原料丙烯中的有害杂质含量较低时，活化剂可少加，反之可多加。总之活化剂加入量要适当。适量的活化剂加入对产品等规度有明显的影响，对催化剂的得率也有一定的影响。一般在连续法聚丙烯生产中TEAL/C=0.20g/kg。3、 第三组分的影响在催化剂体系中添加第三组分时，可提高聚丙烯的等规度，此第三组分是一种给电子体，简称DONOR。

27、如二苯基-二甲基氧基硅烷、苯甲酸甲脂、环己基-甲基-二甲氧基硅烷等。给电子体也是一种助催化剂，它的主要作用是提高催化剂体系的定向能力。因为给电子体可使催化剂活性中心的无规活性中心中毒，从而提高主催化剂的定向能力和产品等规度，但加入量要适当，否则反而会影响催化剂的定向能力。因此在催化剂体系中加入给电子体，会使催化剂的活性中心总数减少，由于在催化剂制备时，加入了专门用以提高活性的第三组分，因而使主催化剂的活性得到补偿。如果给电子体DONOR加入量超过了主催化剂中用于提高活性的第三组分的补偿量，则会出现与加入DONOR的目的相反的效果。给电子体的加入量用与TEAL的比率来表示。对均聚物，TEAL/D

28、ONOR=2040（mol）。4、 丙烯原料中杂质的影响聚合用单体丙烯中杂质的存在，会影响催化剂的活性，影响催化剂定向能力从而影响产品的等规度，有的杂质还会影响产品的熔融指数。对产品质量有影响的杂质较多，主要有CO、H2S、COS、H2O、二烯烃、炔烃、乙烯、各种烷烃、甲醇等。这些物质有的影响催化剂的活性，影响定能力；有的会参加聚合到链中间去，使产品结构发生变化，有的长期积累，会降低丙烯分压，从而降低聚合速率和丙烯的转化率。因此一定要严格把好原料质量关，尽量减少这些杂质的含量。另外有些化学中微量的杂质，如DONOR中的H2O、甲醇等也会降低催化剂的活性。5、 工艺条件的影响1) 反应温度的影响

29、反应温度对丙烯聚合有很大影响，一般升高温度，可以加快反应速度，但反应温度高于70时，反应速率反而下降，所得聚丙烯等规度会下降，分子量也随温度升高而下降，下表为聚合温度对丙烯聚合反应的影响。表 聚合温度对丙烯聚合反应的影响聚合温度相对聚合速率等规度（%）物性粘度（）400.3697.34.55600.5596.23.46700.6896.43.14800.6392.02.40考虑到聚合速率和等规度的关系，一般连续法聚丙烯生产的聚合温度控制在70左右。2) 反应压力由于丙烯在环管反应器中以液态形式存在，所以反应压力对聚合反应影响不大，但由于聚合温度在70时的丙烯蒸汽压为3.095Mpa，因此为了保

30、证液相本体聚合反应的进行，环管压力应控制在3.4MPa左右。熔融指数的控制在聚丙烯生产中，采用加氢的方法来调节聚合物的分子量以控制产品的熔融指数（MI），这一控制过程又称“氢调”。丙烯聚合时，如不加氢即不进行氢调，就会使聚合物分子链的活性中心不发生转移而导致分子链增长到很长，聚合物的分子量很大，可达100万以上，这种聚丙烯的熔体流动速率极小，以致用普通方法难于检测。随着聚合反应时加氢量的增加或氢调效果的改善，聚合物分子量的减小，产品熔体流动速率增大。聚合物的熔体流动速率随反应加氢量的增大而增大，是聚丙烯生产各种工艺所遵循的共同规律，产品熔体流动速率与加氢量之间有着一定的规律。但是不同的工艺，氢

31、调效果却不同。连续法生产聚丙烯时采连续加氢方式，氢调比较稳定，效果好，因而产品的熔体流动速率易于控制。加氢量的多少，根据产品牌号而定。如生产均聚物T30S时，H2/C=500PPM左右，生产X30S时H2/C=1000PPM左右。另外，氢调速度还与聚合温度有关。聚合温度越高，加氢反应速度越快。因此随着聚合温度的提高、产品熔体流动速率也增大，但是由于聚合温度受丙烯临界温度和设备允许操作压力的限制，加上提高反应温度对其它质量指标也有影响（如等规度会有所下降），所以一般不采用提高聚合温度的方法来改善氢调效果和提高产品的熔体流动速率。灰分的控制在正常情况下，产品的灰分主要来自生产聚丙烯粉料时所含的催化

32、剂、活化剂和给电子体等物质，它们在检测时往往以钛、铝和硅的氧化物形式存在。此外，还有造粒时所加入的抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外线吸收剂、卤素吸收剂等添加剂，也是灰分的来源。装置刚开车时，也会因系统不干净而混入少量的机械杂质，因此要控制好灰分就必须抓好各个环节：（1）采用高活性催化剂。催化剂的活性越高，显然实际得率（一般指有规物）也越高，这样产品中的催化剂残余量也就越少；（2）提高原料质量。如果丙烯中的有害杂质高，即使采用高活性催化剂也达不到高的得率。另外，为了消除原料中有害杂质对催化剂的破坏作用，必须要多投活化剂，从而提高了投料时的铝钛比使灰分含量增加。可见原料中的杂质多，会使产品灰分含量增加。加

33、强丙烯的预精制、精制过程，提高原料丙烯的质量是控制灰分的一个重要手段。对炼厂丙烯来说，重点要加强脱一氧化碳、脱硫(COS、H2S等)、脱水（H2O）、脱砷化氢（AsH3）等，使它们降到尽可能低的程度。氯含量的控制聚丙烯产品中的氯是从催化剂带入的，随着高活性催化剂特别是高效载体MgCl2/TiCl4的使用，聚丙烯产品中的氯含量得到了有效控制。同时连续法工艺中PP粉料在造粒前，还要经过一个汽蒸的温度为105以分解催化剂，汽蒸出氯离子，这样PP中的氯离子含量得到了有效控制。挥发分含量的控制在连续法聚丙烯生产过程中，产品的挥发分主要来源于未闪蒸干净的挥发物，如烃类（主要为丙烷、丙烯），另外汽蒸过程中也

34、会因带入较多的水份而影响产品的挥发分指标，后虽经干燥仍会携带微量的水。为了降低产品的挥发分含量，首先要求闪蒸要充分，使聚丙烯粉料颗粒吸附的烃类物尽可能闪蒸干净，为此应控制好闪蒸罐温度、压力（一般t=70，P=18barg），同时还要控制好干燥操作，干燥用氮气应控制温度不低于100。在造粒过程中，聚丙烯粉料中的挥发分可以在熔融挤出过程（设有抽气口）中被排除，但在切粒冷却过程中又重新带入水份，因此在切粒后要进行干燥，以排除表面吸附的水份。连续法聚丙烯的挥发分含量一般控制在0.020.04%。表观密度的控制聚丙烯粉料产品的表观密度与颗粒形态、颗粒大小和表面性质有关。颗粒形态规整呈圆球形，则表观密度大

35、；颗粒大小分布较宽，表观密度大。聚丙烯颗粒的形态和大小主要取决于催化剂的性能。当催化剂的颗粒形态好，呈球形，大小均匀时，所生产出来的聚丙烯粉料颗粒形态也好，亦呈球形，大小均匀。催化剂的颗粒大时，聚丙烯产品颗粒也大。催化剂对产品颗粒形态和大小起着决定作用。因此为了要改善聚丙烯粉料的颗料形态，提高聚丙烯的表观密度，应选择颗粒形态好的催化剂。聚丙烯颗粒的表面性质主要是指颗粒表面是否发粘，表面发粘的聚丙烯，表观密度小，在容器的出料口处易产生“架桥”现象。当颗粒发粘严重时，其流动性很差，甚至无法测量表观密度。聚丙烯粉料发粘主要是等规度低造成的。应从提高产品等规度入手，克服颗粒发粘现象，以提高产品的表观密

36、度。连续法聚丙烯的粉料产品的表观密度一般在0.400.5g/ml左右。拉伸及冲击力学性能的控制聚丙烯树脂的拉伸及冲击力学性能如拉伸屈服强度、冲击强度、断裂伸长率等既是聚丙烯树脂的固有特性，又与生产方法和操作控制有一定的关系。聚丙烯的拉伸力学性能及冲击力学性能与聚丙烯产品等规度及熔体流动速率有一定的关系。产品等规度高，拉伸屈服强度也高。这是因为等规度高的产品其结晶度也高的缘故。同一等规度的产品，熔体流动速率高，其拉伸屈服强度也高。这是因为熔体流动速率增大时，粘均分子量减小，容易结晶，因而拉伸力学强度也高。冲击强度与拉伸屈服强度相反，产品等规度增加时，冲击强度反而下降；等规度下降，冲击强度增高，这

37、是因为无规聚丙烯对冲击性能有改进作用。为了改善聚丙烯的抗冲击性能，可以有意地适当降低等规度或添加无规物。熔体流动速率对冲击强度的影响与等规度对冲击强度的影响相似。当熔体流动速率增大时，冲击强度下降。聚丙烯树指的断裂伸长率也受等规度和熔体流动速度的影响。等规度低，断裂伸长率大，这是因为等规度低、熔体流动速度低时都会使聚丙烯的结晶度降低。聚丙烯树脂的拉伸屈服强度、冲击强度、断裂伸长率与产品等规度、熔体流动速率的关系如下表。表 聚丙烯力学性能与II、MI的关系项 目IIIIMIMI拉伸屈服强度冲击强度断裂伸长率注： “”表示增高； “”表示减小。由于拉伸力学性能、冲击强度、等规度、熔体流动速率都是聚

38、丙烯的重要质量指标，因此不能为了提高某一质量指标而随意对其它指标进行调节，只能根据使用的特殊需要进行综合考虑。工艺过程可能存在杂质对催化剂活性和产品质量的影响本体聚合试验：毒物研究丙烯中甲基乙炔的影响丙烯中甲基乙炔含量与熔融指数（2.16kg,230）的关系 丙烯中硫化氢对催化剂活性的影响丙烯中硫化氢对二甲苯不溶物的影响丙烯中砷化氢对催化剂活性的影响丙烯中COS对催化剂活性的影响丙烯中氧气对催化剂活性的影响 丙烯中水对催化剂活性的影响 丙烯中二甲苯不溶物的影响 丙烯中丙二烯对催化剂活性的影响丙烯中CO对催化剂活性的影响丙烯中丁二烯对催化剂活性的影响 丙烯中顺2丁烯对催化剂活性的影响 丙烯中磷化

39、氢对催化剂活性的影响 丙烯中氨对催化剂活性的影响 丙烯中异丙醇对催化剂活性的影响 丙烯中甲醇对催化剂活性的影响 丙烯中甲基硫醇对催化剂活性的影响丙烯中氧化丙烯对催化剂活性的影响 丙烯中二乙基胺对催化剂活性的影响 丙烯中呋喃对催化剂活性的影响 丙烯中环戊烯对催化剂活性的影响 丙烯中环戊烯对熔融指数的影响 丙烯中乙基硫醇对催化剂活性的影响丙烯中乙腈对催化剂活性的影响 丙烯中丙酮对催化剂活性的影响 丙烯中催化剂镍与熔融指数的关系丙烯中镍粉的影响 丙烯中环氧乙烷对催化剂活性的影响丙烯环氧乙烷对二甲苯不溶物含量的影响 丙烯中乙炔对催化剂活性的影响 丙烯中CO2对催化剂活性的影响 丙烯中CO2对二甲苯不溶

40、物含量的影响各种物理参数关系 重均分子量与熔融指数的关系 丙烯中熔融指数与特性粘度的关系 熔融指数“L”与丙烯进料H2浓度的关系（FT4SM1/TEAL/CHMMS） 收率与聚合时间的关系(FT4S,GF2A,70,DONOR)收率与聚合温度之间的关系(FT4S,GF2A,70,DONOR) 等规度与聚合温度的函数关系 二甲苯不溶物与TEAL/DONOR比值的关系(FT4S, 70,) 催化剂活性与TEAL/DONOR比值的关系(FT4S, 70，小时)收率(kgPP/gcat)与熔融指数的关系 熔融指数与二甲苯不溶物或等规指数（wt,%）之间的关系曲线（TEAL/CHMMS/FT4S） GF

41、-2A/DPMS本体聚合试验收率和二甲苯不溶物含量与TEAL浓度的关系(TEAL/DPMS=20mol) 产品性能均聚物产品性能产品用途分析项目熔融指数230C 21.6N MFR弹性模量缺口悬臂梁抗冲强度23C疲劳点延伸率维卡转化点10N热变形温度0.45N抗张强度Haze产品类型产品应用分析方法ISO1133ISO527-2ISO180/1AISO527-2ISO306ISO75-2ISO527-2ASTM D1003产品号g/10minMPa(KJ/m2)%()()MPa%1040N1220002.5201581104070注塑家具、注膜1040RC2320002.52015710540

42、70注塑家具、薄壁包装、家装用品1043RC23220021010413041注塑家具、汽车前后车灯、代替矿物装填料1084K3.520003.02015810838热成型用于包装1100H2.114504.550154853360注塑服装等通用注塑用1100L6.015003.550154853460注塑服装、家用器皿等通用注塑用1100N12.01550350154853560注塑服装、家具、家用器皿等通用注塑用1100RC23.015002.550153853465注塑服装、家具、家用器皿、薄壁包装1100UC75.01550220154853565注塑服装、薄壁包装、实验室用设备，医药

43、用品1100VC12015502.02015490351101L6.015003.5501548535纤维短纤维、粗的高强度纤维1101M9.015003.5501548535纤维短纤维、粗的高强度纤维1101MC7.01500501548535纤维高韧性短纤维1101N12.01550501548535纤维短纤维1101NC11.51500501548535纤维高韧性地毯用纱丝1101R24.01500501548534纤维纱丝和无纺布1101RC25.01450501548534纤维无纺布1101S24.01500501548535纤维地毯用纱丝1101SC35.0145050154853

44、4纤维无纺布1102G0.91400501559034注塑板材1102H1.81450501548534热成型板材1102J2.51450501548534热成型板材1102K3.51500501548534热成型磁带、地毯背衬1102L5.015003.5501548534磁带、纤维、麻绳1102M8.01500501548535膜OPP， 注膜、纤维丝1102N11.01550501548535膜注膜、膜片1102RC25.01450501548534纤维无纺布1102SC35.01450501548534纤维无纺布1103K3.21450501488232膜OPP膜、镀金属膜1104H2.01400501548534膜OPP膜1