無規(guī)共聚聚丙烯介紹

    聚丙烯無規(guī)共聚物也是聚丙烯的一種，它的高分子鏈的基本結構用加入不同種類的單體分于加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質的改變。與PP均聚物相比，無規(guī)共聚物改進了光學性能（增加了透明度并減少了濁霧），提高了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學穩(wěn)定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能（低氣味和味道）方面與均聚物基本相同。應用于吹塑、注塑、薄膜和片材擠壓加工領域，作食品包裝材料、醫(yī)藥包裝材料和日常消費品。

    化學結構

    PP無規(guī)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。在聚合物鏈上，乙烯分子無規(guī)則地插在丙烯分子中間。在這種無規(guī)的或統(tǒng)計學共聚物中，大多數（通常 75％）的乙烯是以單分子插入的方式結合進去的，叫做X3基團（三個連續(xù)的乙烯［CH2］依次排列在主鏈上），這還可看成是一個乙烯分子插在兩個丙烯分子中間。

    另有 25％的乙烯是以多分子插入的方式結合進主鏈的，又叫X5基團，因為有5個連續(xù)的亞甲基團（兩個乙烯分子一起插在兩個丙烯分子中間）。很難把X5和更高的基團如X7、X9等加以區(qū)分。鑒于此，把XS和更高基團的乙烯含量一起統(tǒng)計為＞X3％。

    無規(guī)度比值X3／X5可以測定。當X3以上基團的百分比很大時，將顯著降低共聚物的結晶度，這對無規(guī)共聚物的最終性能影響很大。共聚物中極高含量的乙烯對聚合物結晶度的影響，類似于高無規(guī)聚丙烯含量時的作用。

    無規(guī)PP共聚物不同于均聚物，因為無規(guī)地插入聚合物主鏈中的乙烯分子阻礙了聚合物分子的結晶型排列。共聚物結晶度的降低引起物理性質的改變：無規(guī)共聚物與PP均聚物相比剛度降低，抗沖擊性能提高，透明度更好。乙烯共聚物還有較低的熔化溫度，這成了它們在某些方面應用時的優(yōu)點。

    無規(guī)共聚物含有較多的可革取物和無規(guī)PP，以及乙烯含量高得多的聚合物鏈。這種較高的可革取物含量，視不同的聚合過程，不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中，并在滿足聯邦食品管理局（FDA）關于食品接觸的規(guī)定上造成困難。

    制造方法

    乙烯／丙烯無規(guī)共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同時進行聚合反應而制得的，所用反應器與生產PP均聚物的一樣。乙烯分子比丙烯分子小，反應快于（反應活性約十倍）丙烯。這使催化劑的立體定向性減弱而活性增大，從而導致無規(guī)聚丙烯生成量增多。為了減少這種無規(guī)物的生成，需要降低反應溫度，從而降低催化劑的活性，并減少最終產物中無規(guī)異構體的含量，得到一種具有較均衡性能的產品。

    乙烯含量高（＞3％）的無規(guī)共聚物在生產過程中處理起來比較困難，也很難在己烷稀釋劑中進行聚合反應，因為反應的二級副產品（無規(guī)聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物）能溶于己烷。這在液體丙烯的本體聚合反應也是一樣，盡管溶解度較低。己烷稀釋工藝生產出的大量副產品，必須在己烷再循環(huán)階段分離出來，這會增加總生產成本，然而卻能得到合少量可溶組分的較清潔的聚合物。 在本體聚合工藝中，這些雜質會留在聚合物中，并在處理薄片狀材料時帶來麻煩。而且，最終共聚產品中含有較多的可溶性雜質。使用有機溶劑進行二次清洗，可除去大部分雜質，但又會提高共聚物的總生產成本。一般地，副產物含量高時，薄片狀無規(guī)共聚物會變得較粘，當乙烯含量高于3．5％（重量）時，這個問題更突出。

    共聚物熔點降低和乙烯含量直接相關。據報導，乙烯含量為7％時，共聚物的熔點低達152°F。X3含量對共聚物熔點的影響比兒及更高基因含量的影響更大。它還取決于催化劑本身，及其以X3基團代替以X5基團結合乙烯的能力。

    材料性能

    物理性能：一般地說，無規(guī)PP共聚物比PP均聚物的撓曲性好而剛性低。它們在溫度降至32°F時，還能保持適中的沖擊強度，而當溫度降至-4°F時，有用性就有限了。共聚物的彎曲模量（ 1％應變時的割線模量）在 483～1034MPa范圍內，而均聚物則在1034～1379MPa范圍內。PP共聚物材料的分子量對剛性的影響不如PP均聚物的大。帶切口的懸臂梁式沖擊強度一般在0．8～1．4英尺·磅／英寸的范圍內。

    耐化學性能：無規(guī)PP共聚物對酸。堿、醇、低沸點碳氫化合物溶劑及許多有機化學品的作用有很強的抵抗力。室溫下，PP共聚物基本不溶于大多數有機溶劑。而且，當暴露在肥皂、皂堿液。