透明聚丙烯的研究及发展现状

2014-11-12

高透明聚丙烯（PP）不仅具有普通PP无味、无毒、耐腐蚀、耐高温的特点，还具有热变形温度高、刚性好、拉伸强度高、结晶速度快等优点，透明度可以和其他树脂如聚苯乙烯（PS）、聚对笨二甲酸乙醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）等相媲美，性价比则优于PS、PET、PVC、PC。近年来，高透明聚丙烯的研究开发已成为各国际大企业和高校的研究热点，并相继推出商品化产品。因此，自高透明聚丙烯问世以来在全球迅速得到发展。

1聚丙烯的增透原理

聚丙烯的结晶性及其球晶大小均匀性是导致其透明度低的主要原因。由于聚丙烯中的无定型相与结晶相共存下的相界面的存在，导致其对入射的可见光产生散射现象。而聚丙烯熔体在冷却结晶过程中，熔体外部结晶速度快，生成的结晶较小，而内部结晶速度慢，生成的球晶大。大球晶的尺寸大于可见入射光的波长因而对可见光产生折射。因此提高聚丙烯透明度的主要方法是降低聚丙烯结晶度，降低球晶尺寸。

2聚丙烯的增透途径

目前，生产透明PP树脂的途径有三种：1）加入透明成核剂；2）直接制备低结晶度无规共聚PP；3）采用茂金属催化剂。若将聚酯透明度定义为100%，高结晶PP的透明度则为47%，加入透明成核剂生产的PP的透明度为89%，而无规共聚聚丙烯的透明度为92%，茂金属无规共聚聚丙烯的透明度可达96%。

3透明聚丙烯的增韧改性

由于透明聚丙烯特殊的结构特点，相较于普通PP，透明PP具有非常低的结晶度和细密的结晶晶型，这些结构上的不同必然带来材料物理性能上的差异，例如：透明PP的结晶温度、PP进行透明改性后，大量晶核导致结晶结构极度均一化，透明性和光泽度显著提高；球晶结构极度均一细化，结晶温度、维卡软化温度和硬度也有所提高；从而改善其透明性和表面光泽度，增强其环境适应性。

4高透明聚丙烯的应用

透明聚丙烯不仅具有优异的透明性和光泽度，而且还具有较高的热变形温度。由于其高性价比，透明PP相较传统透明材料（PET、PS等）具有更广泛的应用范围和更广阔的应用前景。据统计，近年来透明PP制品生产的增长速度高出常规PP制品。

4.1一次性餐具

目前市场上的一次性餐具主要以PS高抗冲聚苯乙烯共混物为原材料进行热成型加工制备，而透明PP相较于PS、HIPS共混物具有更高的抗冲击性、更好的尺寸稳定性和更好的柔性，制造出产品不会破裂，密封性好。该类产品原料消耗量约占国内透明PP市场的10%。

4.2 微波炉炊具

由于PP热变形温度相对较高，一般高于110℃，有的可达135℃以上，不会因为微波炉的高温而使炊具损坏从而污染食物。但总体来看，该产品原料消耗较少，约占国内市场的9%。