綜述 聚丙烯熱降解行為

1、綜述聚丙烯熱降解行為聚丙烯熱降解行為摘要：摘要：關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：1.1.性能性能聚丙烯，英文名稱：Polypropylene，日文名稱：ポリプロピレン分子式：C3H6nCAS簡(jiǎn)稱：PP由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯（isotaeticPolyProlene）、無(wú)規(guī)聚丙烯（atacticPolyPropylene）和間規(guī)聚丙烯（syndiotaticPolyPropylene）三種。聚丙烯(PP)是一種性能優(yōu)

2、良的熱塑性合成樹(shù)脂具有比重小、無(wú)毒、易加工、抗沖擊強(qiáng)度高、抗擾曲性以及電絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)建設(shè)、汽車工業(yè)、家用電器、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的應(yīng)用[1]。由于pp鏈上含有α氫及大量不穩(wěn)定的叔碳原子所以熱氧化是PP最主要的致老化破壞的因素。對(duì)PP熱降解的研究對(duì)延長(zhǎng)其使用壽命、再生利用、加速降解、保護(hù)環(huán)境等均具有十分重要的意義[2]。2聚丙烯的分類如下聚丙烯的分類如下（１）按聚丙烯分子鏈上甲基的排布情況分，可以把聚丙烯分成等規(guī)、

3、間規(guī)及無(wú)規(guī)三大類。等規(guī)聚丙烯的甲基都排布在分子鏈的一側(cè)，整個(gè)分子的規(guī)整性最高，所以結(jié)晶度高，機(jī)械物理性能高，是聚丙烯的主要成型樹(shù)脂；間規(guī)聚丙烯分子鏈中的甲基，分別有秩序排布于兩側(cè)，等規(guī)性比等規(guī)ＰＰ差，結(jié)晶度也低，隨之性能也不如等規(guī)ＰＰ；無(wú)規(guī)ＰＰ分子中的甲基混亂地排布，無(wú)規(guī)律性可言。因此也就不能結(jié)晶，因?yàn)榻Y(jié)晶的首要條件是分子空間排布的規(guī)整性要高。無(wú)規(guī)聚丙烯是黏稠狀半固體物質(zhì)，是生產(chǎn)聚丙烯樹(shù)脂過(guò)程中一定會(huì)產(chǎn)生的副產(chǎn)品。過(guò)去不需費(fèi)用，直接可從

4、石化廠中運(yùn)來(lái)，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)無(wú)規(guī)ＰＰ有不少用途：無(wú)規(guī)ＰＰ經(jīng)過(guò)冷卻、二輥擠壓去除水分后，可用于熱熔膠添加劑，和包裝材料、各種包裝材料的添加劑使用，還可提高主黏結(jié)樹(shù)脂的相容性及黏結(jié)力，是熱熔材料的有用增黏劑。（２）聚丙烯同其他聚合物一樣，有均聚丙烯和共聚丙烯之分，均聚丙烯有其固有的優(yōu)點(diǎn)，也有其固有的缺點(diǎn)，為改善均聚丙烯的某些缺點(diǎn)，采用共聚改性的方法，在丙烯聚合時(shí)很普遍，最為廣泛使用的共聚單體是乙烯，乙烯均聚物的特點(diǎn)是柔軟性好，耐低溫性好，可耐－７

5、０℃以下的溫度；而丙烯均聚似的特點(diǎn)，在聚合物的分子量、及其分布、支化度和組成方面可以進(jìn)行精密控制和預(yù)設(shè)計(jì)[7]。非茂單活性中心催化劑與茂金屬催化劑有相似之處，可據(jù)需要定制聚合物鏈，目前主要包括鎳一鈀催化劑體系和鐵一鈷催化劑體系。sealedAir公司開(kāi)發(fā)了一種新型單活性中心后過(guò)渡金屬烯烴聚合催化劑，它是以水揚(yáng)醛一苯胺西佛堿為配體，以鎳和鈀為中心原子。這類配合物通常呈酸性，在催化丙烯聚合中顯示出較高的催化活性，且活性中心存活時(shí)間長(zhǎng)。這類配

6、合物中取代基對(duì)催化活性有著很大的影響，無(wú)取代基水揚(yáng)醛亞胺一Ni(Ⅱ)配合物的催化活性壽命很短。BP公司近期的專利中披露了鐵和鈷非茂金屬絡(luò)合催化劑的使用方法，以及包含吡啶配體的鎳和鈀化合物助催化劑用于儀一烯烴聚合反應(yīng)的方法，使用非芳香族硼化合物作為非茂金屬催化劑體系的活化劑，不必再使用昂貴的鋁氧烷和芳香族氟化物，使用氨基苯共聚物樹(shù)脂作為非茂金屬催化劑的載體。DuPont公司已經(jīng)獲得用鎳和鈀二亞胺絡(luò)合物制備烯烴聚合物(包括乙烯、僅一烯烴、環(huán)

7、烯烴)的專利，最近又獲得了鐵和鈷二亞胺絡(luò)合物催化劑的專利。由于非茂單中心催化劑具有合成相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)率較高、有利于降低催化劑成本(催化劑成本低于茂金屬催化劑，助催化劑用量較低)、可以生產(chǎn)多種聚烯烴產(chǎn)品的特點(diǎn)，預(yù)計(jì)在21世紀(jì)將成為烯烴聚合催化劑的又一發(fā)展熱點(diǎn)，與傳統(tǒng)z—N催化劑和茂金屬催化劑一起推動(dòng)PP工業(yè)的發(fā)展。4聚丙烯的功能化聚丙烯的功能化4.14.1接枝接枝聚丙烯(PP)是一種重要的通用樹(shù)脂然而由于缺乏極性導(dǎo)致其染色性、抗靜電性、親水

8、性以及與極性聚合物、無(wú)機(jī)填料的相容性差限制了它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。提高PP極性和相容性行之有效的方法是在PP大分子鏈上接枝極性側(cè)基。日前，聚丙烯接枝改性的常用方法有：溶液接技法、熔融接枝法、輻射和光引發(fā)接枝法、高溫?zé)峤又Ψ?、氣相接枝法、固相接枝法和懸浮接枝法等。溶液接枝法和熔融法是目前最常用的方法?0世紀(jì)90年代以后逐步發(fā)展起來(lái)的接枝方法有固相法和懸浮法等，下面分別予以介紹其中的兩種[8]。溶液接枝法：溶液接枝法：溶液接枝法是將聚丙烯溶

9、解在合適的溶劑中，然后以一定的方式引發(fā)單體接枝。引發(fā)的方法可采用自由基、氧化或高能輻射方法，但以自由方法居多。它的研究起始于60年代初，反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行(1o0～l40~C)，介質(zhì)的極性和對(duì)單體的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)對(duì)接枝反應(yīng)的影響很大。此法副反應(yīng)少，PP降解程度低，接枝率相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較高，但產(chǎn)物后處理比較麻煩，技術(shù)要求高，需要使用大量溶劑并需回收，費(fèi)用高，而且環(huán)境污染嚴(yán)重。此法適用于小批量生產(chǎn)，目前還比較流行。溶液法接枝聚丙烯，通常采用甲苯