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【摘要】聚丙烯树脂有着巨大的应用领域和范围，开发高性能的聚丙烯必将成为化工领域的一次突破和飞跃。我国的树脂生产状况是产量居世界前列但水平不高，先进工艺多依赖国外，改性聚丙烯的开发将扭转这一局面，有力地推动我国成为世界高水平的树脂强国，有着极大的经济效益和现实意义。
【关键词】聚丙烯 产业问题 改性方法
1 前言
聚丙烯由丙烯在一定温度、压力的环境中聚合反应而得到的高分子化合物。与其他通用树脂相比，聚丙烯具有相对密度小、加工性好等特点，但低温脆性大和成型收缩率大的特点制约着聚丙烯下游产业的发展。为提高聚丙烯市场的使用率和占有率，通过改性性能显著提高，大大拓宽其应用范围。
2 聚丙烯产业存在的问题
2.1 装置平均规模偏小，竞争力偏低
由于玉门炼化聚丙烯装置属于间歇式液相小本体法工艺，特别是在二零零五年装置扩容改造后，装置加工能力也仅4万吨/年，远低于国内平均水平7万吨/年。装置规模偏小使生产能耗、物耗偏高，其它附加成本也相对较高，产品成本对国外进口产品缺乏有效竞争力，导致聚丙烯产品价格相对低廉。
2.2 供求距离较远，运输成本高
我国聚丙烯主要消费市场集中在華东和中南地区，而东北、西北（玉门炼化地处西北地区，）地区生产的大量聚丙烯产品需通过铁路往南、往东调运，过高的运输成本进一步削弱了聚丙烯产品的竞争力，这无形中增加了聚丙烯的加工成本，降低了聚丙烯的整体经济效益。
2.3 产品结构不合理，产品附加值低
目前聚丙烯装置多以生产通用牌号为主，高端市场和部分中端市场基本由国外生产商垄断。在目前聚丙烯市场尚处于总量短缺局面的情况下，我装置除了盈利水平较低以外，尚且不会有明显压力，但随着未来一段时间国内聚丙烯产能大规模集中释放以及大量新增产能对聚丙烯市场形成冲击时，聚丙烯企业将面临严峻的竞争局面。
3 聚丙烯改性的主要方法
为了缓解聚丙烯产业存在的问题，扩大聚丙烯树脂应用范围，提高其潜在价值和市场占有率，列举了以下聚丙烯树脂改性方法。
3.1 化学改性
聚丙烯的化学改性是指通过化学方法改变聚丙烯分子链上的原子或原子团，尤其聚丙烯链上含有α氢及大量不稳定的叔碳原子，很容易被某些强的氧化基团（巯基，羟基，磺酸基）所取代，形成新的聚丙烯树脂材料。经化学改性后的聚丙烯，其分子链结构发生变化，从而对材料的聚集态结构或织态结构产生影响。
3.1.1 共聚改性
丙烯可以与氯乙烯、乙烯，丙烯酸等单体发生共聚，还可以在聚丙烯主链上接枝其他聚合物链段（聚乙烯，聚甲苯等），称之为接枝共聚。
3.1.2 接枝改性
聚丙烯是非极性聚合物，通过接枝改性可赋予聚丙烯以极性，从而改进聚丙烯的黏结性、加工性，抗氧化性。接枝后的聚丙烯可作为刚性粒子共混用相容剂或热熔胶。用于接枝共聚的单体主要有丙烯酸及其衍生物、马来酸酐等，也可以采用多种单体进行接枝反应。通过接枝反应在聚丙烯主链的某些原子（原子团）上接枝聚合物链段，一是提高聚丙烯与其它材料的黏结性，二是以提高聚丙烯的拉伸强度。
3.1.3 交联改性
交联改性聚丙烯技术是通过选择合理的引发剂和助交联剂及体系，防止聚丙烯降解。如若聚丙烯发生降解，会导致拉伸强度骤降，连续出现断丝，管材生产脆裂加剧，指数波动较大，涂膜厚薄不均，透明产品色差较大，注塑件密度明显下降。通过聚丙烯的可控交联可以使材料力学性能大幅度提高，交联改性聚丙烯还可获得高的拉伸强度，降低其收缩率。
3.2 物理改性
物理改性工艺过程简单，生产周期短，所制得材料性能优良，近年来已成为高分子材料领域的一个新型热点。常用的改性方法主要有填充改性、增强改性等。
3.2.1 填充改性
在聚丙烯树脂中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料，不仅可以降低聚丙烯制品的原材料成本，同时还能使聚丙烯树脂材料某些性能得到改善，称之为填充改性。通常使用的非矿粉体材料有滑石粉、硅灰石粉、氢氧化铝、碳酸钡等。其它填充材料有碱金属粉末、石墨等。填充改性中也存在填料在聚丙烯基体中的分布、分散是否均匀的问题，同时填料颗粒表面需经适当处理才能与非极性聚丙烯的分子有较好的黏合性，才能改善其物理性能。
3.2.2 增强改性
增强改性聚丙烯可以取代工程塑料，所选用的增强材料有单晶纤维、石棉纤维、玻璃纤维等，另外填料改性中的高岭土、滑石粉处理好时，也能作为增强材料用。玻纤增强聚丙烯的抗蠕变性得到改善，可以比聚甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯等塑料的性能更好。
4 聚丙烯改性后预期效果及效益
聚丙烯改性技术的研究正处于高速发展时期，但国内整体水平还相对较低，所以还应加强聚丙烯改性的研究想，以提高聚丙烯产品价值，并充分利用聚丙烯的优势，扬长避短，占领更多的应用领域
综上所述，间歇式液相小本体工艺在以后发展趋势中，必须会很难立足，改性聚丙烯不仅应用范围广，而且所属价值也相对较高，必然会成为新材料的领军者，并且将新型技术用于改性聚丙烯将必然是未来发展趋势。
参考文献
[1] 杨元龙，等.硅烷交联聚丙烯的研究[J].合成树脂及塑料，2000，17（2）：6-9
[2] 钱知勉.聚丙烯的接枝交联技术[J].上海塑料，2001.3（1）：16-17
[3] 舒文艺.聚丙烯的交联改性[J].塑料，1992，21（5）：29-35
[4] 刘南安.国产聚丙烯的冲韧改性研究.塑料科技，1998，（2）：1
[5] 郑恺.国产聚丙烯的冲韧改性研究.中国工程塑料加工应用技术研讨会，北京，2002
作者简介
曹雄，2010年毕业于大连工业大学应用化学系，现任聚丙烯车间助理工程师，从事车间工艺技术工作。
【关键词】聚丙烯 产业问题 改性方法
1 前言
聚丙烯由丙烯在一定温度、压力的环境中聚合反应而得到的高分子化合物。与其他通用树脂相比，聚丙烯具有相对密度小、加工性好等特点，但低温脆性大和成型收缩率大的特点制约着聚丙烯下游产业的发展。为提高聚丙烯市场的使用率和占有率，通过改性性能显著提高，大大拓宽其应用范围。
2 聚丙烯产业存在的问题
2.1 装置平均规模偏小，竞争力偏低
由于玉门炼化聚丙烯装置属于间歇式液相小本体法工艺，特别是在二零零五年装置扩容改造后，装置加工能力也仅4万吨/年，远低于国内平均水平7万吨/年。装置规模偏小使生产能耗、物耗偏高，其它附加成本也相对较高，产品成本对国外进口产品缺乏有效竞争力，导致聚丙烯产品价格相对低廉。
2.2 供求距离较远，运输成本高
我国聚丙烯主要消费市场集中在華东和中南地区，而东北、西北（玉门炼化地处西北地区，）地区生产的大量聚丙烯产品需通过铁路往南、往东调运，过高的运输成本进一步削弱了聚丙烯产品的竞争力，这无形中增加了聚丙烯的加工成本，降低了聚丙烯的整体经济效益。
2.3 产品结构不合理，产品附加值低
目前聚丙烯装置多以生产通用牌号为主，高端市场和部分中端市场基本由国外生产商垄断。在目前聚丙烯市场尚处于总量短缺局面的情况下，我装置除了盈利水平较低以外，尚且不会有明显压力，但随着未来一段时间国内聚丙烯产能大规模集中释放以及大量新增产能对聚丙烯市场形成冲击时，聚丙烯企业将面临严峻的竞争局面。
3 聚丙烯改性的主要方法
为了缓解聚丙烯产业存在的问题，扩大聚丙烯树脂应用范围，提高其潜在价值和市场占有率，列举了以下聚丙烯树脂改性方法。
3.1 化学改性
聚丙烯的化学改性是指通过化学方法改变聚丙烯分子链上的原子或原子团，尤其聚丙烯链上含有α氢及大量不稳定的叔碳原子，很容易被某些强的氧化基团（巯基，羟基，磺酸基）所取代，形成新的聚丙烯树脂材料。经化学改性后的聚丙烯，其分子链结构发生变化，从而对材料的聚集态结构或织态结构产生影响。
3.1.1 共聚改性
丙烯可以与氯乙烯、乙烯，丙烯酸等单体发生共聚，还可以在聚丙烯主链上接枝其他聚合物链段（聚乙烯，聚甲苯等），称之为接枝共聚。
3.1.2 接枝改性
聚丙烯是非极性聚合物，通过接枝改性可赋予聚丙烯以极性，从而改进聚丙烯的黏结性、加工性，抗氧化性。接枝后的聚丙烯可作为刚性粒子共混用相容剂或热熔胶。用于接枝共聚的单体主要有丙烯酸及其衍生物、马来酸酐等，也可以采用多种单体进行接枝反应。通过接枝反应在聚丙烯主链的某些原子（原子团）上接枝聚合物链段，一是提高聚丙烯与其它材料的黏结性，二是以提高聚丙烯的拉伸强度。
3.1.3 交联改性
交联改性聚丙烯技术是通过选择合理的引发剂和助交联剂及体系，防止聚丙烯降解。如若聚丙烯发生降解，会导致拉伸强度骤降，连续出现断丝，管材生产脆裂加剧，指数波动较大，涂膜厚薄不均，透明产品色差较大，注塑件密度明显下降。通过聚丙烯的可控交联可以使材料力学性能大幅度提高，交联改性聚丙烯还可获得高的拉伸强度，降低其收缩率。
3.2 物理改性
物理改性工艺过程简单，生产周期短，所制得材料性能优良，近年来已成为高分子材料领域的一个新型热点。常用的改性方法主要有填充改性、增强改性等。
3.2.1 填充改性
在聚丙烯树脂中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料，不仅可以降低聚丙烯制品的原材料成本，同时还能使聚丙烯树脂材料某些性能得到改善，称之为填充改性。通常使用的非矿粉体材料有滑石粉、硅灰石粉、氢氧化铝、碳酸钡等。其它填充材料有碱金属粉末、石墨等。填充改性中也存在填料在聚丙烯基体中的分布、分散是否均匀的问题，同时填料颗粒表面需经适当处理才能与非极性聚丙烯的分子有较好的黏合性，才能改善其物理性能。
3.2.2 增强改性
增强改性聚丙烯可以取代工程塑料，所选用的增强材料有单晶纤维、石棉纤维、玻璃纤维等，另外填料改性中的高岭土、滑石粉处理好时，也能作为增强材料用。玻纤增强聚丙烯的抗蠕变性得到改善，可以比聚甲苯、聚甲基丙烯酸甲酯等塑料的性能更好。
4 聚丙烯改性后预期效果及效益
聚丙烯改性技术的研究正处于高速发展时期，但国内整体水平还相对较低，所以还应加强聚丙烯改性的研究想，以提高聚丙烯产品价值，并充分利用聚丙烯的优势，扬长避短，占领更多的应用领域
综上所述，间歇式液相小本体工艺在以后发展趋势中，必须会很难立足，改性聚丙烯不仅应用范围广，而且所属价值也相对较高，必然会成为新材料的领军者，并且将新型技术用于改性聚丙烯将必然是未来发展趋势。
参考文献
[1] 杨元龙，等.硅烷交联聚丙烯的研究[J].合成树脂及塑料，2000，17（2）：6-9
[2] 钱知勉.聚丙烯的接枝交联技术[J].上海塑料，2001.3（1）：16-17
[3] 舒文艺.聚丙烯的交联改性[J].塑料，1992，21（5）：29-35
[4] 刘南安.国产聚丙烯的冲韧改性研究.塑料科技，1998，（2）：1
[5] 郑恺.国产聚丙烯的冲韧改性研究.中国工程塑料加工应用技术研讨会，北京，2002
作者简介
曹雄，2010年毕业于大连工业大学应用化学系，现任聚丙烯车间助理工程师，从事车间工艺技术工作。