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    摘要：綜述了國(guó)內(nèi)外透明聚丙烯的發(fā)展現(xiàn)狀，以及透明改性劑的研究進(jìn)展情況；通過(guò)對(duì)透明聚丙烯與普通聚丙烯以及透明材料的性能對(duì)比，介紹了透明聚丙烯的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用領(lǐng)域，并提出了發(fā)展建議。     關(guān)鍵詞：透明聚丙烯　透明改性劑　發(fā)展　應(yīng)用聚丙烯(PP)具有機(jī)械性能好、無(wú)毒、相對(duì)密度低、耐熱、耐化學(xué)藥品、容易加工成型等優(yōu)良特性，且價(jià)格低廉，已成為五大通用合成樹(shù)脂中增長(zhǎng)速度最快、新產(chǎn)品最為活躍的品種。PP屬部分結(jié)晶性樹(shù)脂，在通常加工條件下，PP結(jié)晶較低，使制品透明性差。為了開(kāi)拓PP應(yīng)需對(duì)PP進(jìn)行增透改性。經(jīng)透明改性的PP性能更為突出，特別是其優(yōu)良的透明性和光澤度可與典型的透明材料(如PET、PVC、PS等)相媲美。透明PP還具較高的熱變形溫度(一般高于110℃，有的可達(dá)130℃以上)，而PET、PVS、PS等材料的熱變形溫度低于90℃，因此透明PP比PET、PS、PVS等具有更廣闊的應(yīng)用范圍。因此近年來(lái)在全球得到迅速發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用于對(duì)透明要求較高的醫(yī)用器械、透明包裝、家庭用品等領(lǐng)域。各類透明PP牌號(hào)是近期PP新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)亮點(diǎn)。目前，PP樹(shù)脂主要可通過(guò)以下3個(gè)途徑提高透明性：①采用本身具有優(yōu)異透明性的PP產(chǎn)品——無(wú)規(guī)共聚物；②用透明改性劑(一種成核劑)，如山梨糖醇生產(chǎn)的透明改性劑改性，加入0.1％～0.4％透明改性劑添加劑，既能提高PP的透明性和剛性，又可使熔融范圍變寬；③采用茂金屬催化劑生產(chǎn)的PP，如果把PET的透明度定為100％，那么茂金屬PP無(wú)規(guī)共聚物透明度可達(dá)96％。1　透明PP的進(jìn)展11　國(guó)外透明PP的發(fā)展國(guó)外透明PP及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)較早，發(fā)展較快。據(jù)美國(guó)Miliken化學(xué)公司介紹，在美國(guó)，透明PP已廣泛應(yīng)用于各類透明制品，如：果盒、飲料瓶、薄膜、注射器、微波炊具等方面，透明制品的增長(zhǎng)速度高出普通PP制品7％～9％[1]。據(jù)日本理化株式會(huì)社介紹，日本7％的PP為透明PP，透明PP的產(chǎn)量在400kt/a以上。日本透明PP市場(chǎng)以微波爐炊具及家具兩方面的消耗量最大。日本出光化學(xué)公司制造出與PVC具有同樣透明性和光澤性的透明PP，現(xiàn)在可以廣泛替代普通透明PVC制作的文具、筆記本一類的包裝物，價(jià)格只相當(dāng)于PVC的20％～30％，1999年出售了1 200t透明PP。韓國(guó)LG Caltex公司將透明PP作為PET的替代品推向市場(chǎng)，應(yīng)用于水瓶、洗滌劑瓶、個(gè)人護(hù)理品的包裝等方面。Fina公司市場(chǎng)部聲稱，他們的透明PP新產(chǎn)品將打入具有300kt/a市場(chǎng)容量的PS食品包裝。德國(guó)BASF公司的PP無(wú)規(guī)共聚物Novolen 3248TC，具有高流動(dòng)性，熔體流動(dòng)指數(shù)為48g/10min，以及低翹曲性能，透明度達(dá)90％，霧度10％，適用于薄壁包裝與日用品。Solvay公司研制的PP無(wú)規(guī)共聚物Eltex PKL176，含有乙烯和透明劑，主要用于制造單層透明瓶和擠壓片材，片材可熱壓成型各種容器及裝飾品。其產(chǎn)品具有玻璃般的光澤、很好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性和沖擊強(qiáng)度。也有公司采用茂金屬催化劑生產(chǎn)高透明PP樹(shù)脂，盡管該類透明PP的光學(xué)性能上與添加透明劑的PP相當(dāng)甚至更好，但因在生產(chǎn)成本和成型加工上還存在著一定的距離，因此市場(chǎng)上很少有此類透明PP[2]。總之，隨著透明PP的開(kāi)發(fā)和不斷改進(jìn)，市場(chǎng)需求量在快速上升，見(jiàn)表1[3]。世界2001年市場(chǎng)容量總計(jì)可達(dá)1 500～1 600kt/a，預(yù)計(jì)2005年市場(chǎng)需求量可達(dá)2 000～2 500kt/a。12　國(guó)內(nèi)透明PP的發(fā)展國(guó)內(nèi)透明PP的研制及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用較為滯后，但發(fā)展卻非常迅速。據(jù)初步調(diào)研，目前國(guó)內(nèi)透明PP已廣泛應(yīng)用于薄膜、片材、塑杯、微波爐及其他的注塑制品等方面。使用透明PP的廠家主要集中在東南沿海城市。1996年我國(guó)對(duì)透明PP的需求量為5kt，且全部依賴進(jìn)口，2000年市場(chǎng)需求量在100kt/a左右，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步開(kāi)拓，預(yù)計(jì)到2005年國(guó)內(nèi)需求量可達(dá)200～300kt/a。透明PP需求量的不斷擴(kuò)大刺激了國(guó)內(nèi)PP生產(chǎn)廠家的開(kāi)發(fā)熱情。有幾家公司相繼推出了透明PP產(chǎn)品。揚(yáng)子石油化工股份有限公司研究院以PPF401及其相近牌號(hào)的PP為基料，采用DBS系列成核劑進(jìn)行了透明PP制備技術(shù)開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)推廣應(yīng)用工作，取得了較好的進(jìn)展，相關(guān)產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng)。上海石化1997年推出透明PP，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平，主選透明性更佳的無(wú)規(guī)共聚級(jí)透明PP，產(chǎn)品透明度高、光澤性好，沖擊韌性好，無(wú)氣味，由于抗氧體系的優(yōu)化配合，克服了色澤發(fā)黃的缺陷，使產(chǎn)品達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。2000年11月，中國(guó)石油天然氣股份公司蘭州石化公司石化廠PP裝置采用蘭州石化公司研究院303所開(kāi)發(fā)的新技術(shù)，使用國(guó)產(chǎn)透明劑DTS(山梨糖醇的衍生物)，試生產(chǎn)透明PP。其產(chǎn)品在蘭州包裝材料廠、蘭州輻射中心進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)，結(jié)果表明，該材料性能穩(wěn)定、成型容易、制得的產(chǎn)品透明度高，可與韓國(guó)等進(jìn)口料相媲美。另外，燕山石化公司、洛陽(yáng)石油化工總廠也都進(jìn)行了透明PP的研制開(kāi)發(fā)工作，并取得了一定的成果。2　透明改性劑 　　透明PP的發(fā)展同時(shí)促進(jìn)了國(guó)內(nèi)外透明改性劑的開(kāi)發(fā)21　透明改性劑的增透原理透明改性劑是一種成核劑，順應(yīng)PP改性的發(fā)展而出現(xiàn)的新功能助劑。一般認(rèn)為透明改性劑的加入提高了PP冷卻過(guò)程的結(jié)晶速度，減少PP的球晶尺寸，它是一種可以促進(jìn)結(jié)晶的小分子物質(zhì)，它在樹(shù)脂中起晶核的作用，使原有的均相成核變成異相成核，增加結(jié)晶體系內(nèi)晶核的數(shù)目，使微晶的數(shù)目增多，球晶數(shù)目減少，晶體尺寸變細(xì)。當(dāng)球晶尺寸小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)時(shí)，光線在晶區(qū)界面幾乎就不發(fā)生折射和反射，透明性和表面光澤度明顯得到改善。21　國(guó)外透明改性劑的進(jìn)展透明劑的研究開(kāi)發(fā)近年來(lái)一直比較活躍，美國(guó)透明劑的產(chǎn)量以每年8％的速度增長(zhǎng)，遠(yuǎn)高于一般塑料添加劑5％的年增長(zhǎng)率，成為新興的塑料助劑產(chǎn)業(yè)，透明劑的生產(chǎn)和消耗量均為世界第一。Milliken化學(xué)公司推出一種透明劑Millad 3988，它是3，4－二甲基二亞芐基山梨醇(DMDBS)透明劑[4]。它是一種高效、低廉的透明劑，能高效改善透明度，不會(huì)給制品帶入氣味和味道，能無(wú)條件地應(yīng)用于加工工藝。1998年Millad 3988在全球的占有率為83％。世界范圍內(nèi)較大的透明劑生產(chǎn)商及其產(chǎn)品見(jiàn)表2[5]。23　國(guó)內(nèi)透明改性劑的發(fā)展近年來(lái)我國(guó)許多單位對(duì)透明改性劑進(jìn)行了大量卓有成效的研究，有的已形成生產(chǎn)規(guī)模，目前的生產(chǎn)廠家有下述幾家。廣州石化總廠研究所研制的PP塑料透明劑GPC－818，適于注塑、吹塑等加工工藝，加入25％的GPC－818，可使PP薄膜的濁度降低65％～80％，光澤提高10％～125％。湖北省松滋市樹(shù)脂所生產(chǎn)出第三代梨醇系類成核透明劑SKC－Y3988，加入微量的PP透明劑，可以使PP熱成型的晶速度加快，并極大提高制品的透明度。經(jīng)中山大學(xué)樹(shù)脂所檢測(cè)，該產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前該廠年產(chǎn)30t成核劑，中試生產(chǎn)線已正常運(yùn)轉(zhuǎn)。山西化工研究所開(kāi)發(fā)成功TM系列二芐叉山梨醇類聚烯烴成核劑，適用于透明PP片材，飲料杯，儀表外殼等。已建成30t/a生產(chǎn)裝置，可生產(chǎn)TM－1、TM－2、TM－3三個(gè)牌號(hào)。揚(yáng)子石化研究院最近研制成功新型添加劑產(chǎn)品SZ－1，SZ－2透明PP母料，可大幅度提高PP制品的透明度和剛性，具有無(wú)毒等特點(diǎn)。廣州合成化學(xué)所開(kāi)發(fā)成功PP不同用途的各種專用成核劑。該所開(kāi)發(fā)的成核劑能使PP在凝固時(shí)形成球形微晶體，以提高結(jié)晶速率，改善光澤和增加透明度，賦予PP制品多種優(yōu)良性能[3]。近幾年我國(guó)透明劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用發(fā)展迅猛，許多企業(yè)在從事透明劑的開(kāi)發(fā)研究工作，這些產(chǎn)品的價(jià)格遠(yuǎn)低于國(guó)外產(chǎn)品，但在品種及質(zhì)量穩(wěn)定性方面還有待提高和完善。目前，生產(chǎn)透明PP的廠家所用透明劑仍主要依賴進(jìn)口，要適應(yīng)未來(lái)塑料工業(yè)的快速發(fā)展，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、內(nèi)在質(zhì)量和規(guī)模效益等方面還要做大量工作，特別是對(duì)高效透明劑的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，應(yīng)成為今后發(fā)展的重點(diǎn)。3　透明PP的性能及應(yīng)用31　透明PP與普通PP的性能比較透明PP與普通PP相比，綜合性能得到改善，結(jié)果如表3所示。從表3可以看出，透明PP中由于透明劑的加入，有效地提高了成核密度，結(jié)晶溫度、維卡軟化點(diǎn)和硬度也有所提高；大量晶核導(dǎo)致結(jié)晶結(jié)構(gòu)極度均一化，從而使透明性和表面光澤明顯改善。這些綜合性能的提高，增強(qiáng)了透明PP制品的環(huán)境適應(yīng)性，并擴(kuò)大了使用范圍[6]。32　透明PP與其他材料的性能對(duì)比透明PP與其他一些材料相比， 質(zhì)輕價(jià)廉，剛性及強(qiáng)度綜合性能好，阻濕， 可回收。隨著透明PP的推出， 突破了PP制品透明性不佳的瓶頸， 成為透明材料的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者，見(jiàn)表4。33　透明PP的應(yīng)用透明PP樹(shù)脂可以替代價(jià)格昂貴的其他樹(shù)脂，擴(kuò)大產(chǎn)品的用途，降低成本和改進(jìn)工效。從最終用途來(lái)看，透明PP已廣泛用于醫(yī)用注射器、食品容器、文具、薄膜、盤(pán)、盒、瓶、家用儲(chǔ)茂器、各類包裝等方面。從成型方式來(lái)看，應(yīng)用領(lǐng)域如表5所示。4　結(jié)語(yǔ)透明PP因其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，已成為國(guó)內(nèi)外PP新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)亮點(diǎn)。我國(guó)透明PP的開(kāi)發(fā)雖然較晚，但發(fā)展迅速。透明改性劑的研究也取得了很大進(jìn)展，但在品種及質(zhì)量穩(wěn)定性方面與國(guó)外產(chǎn)品相比還有一定差距，還有待提高和完善。目前國(guó)外廠商正在千方百計(jì)地?fù)屨嘉覈?guó)市場(chǎng)，我們應(yīng)抓住機(jī)遇，加大國(guó)內(nèi)透明PP的生產(chǎn)力度，在提高質(zhì)量、增加品種的同時(shí)，進(jìn)一步開(kāi)拓應(yīng)用領(lǐng)域，力爭(zhēng)盡快形成較大的透明PP專用料生產(chǎn)能力，滿足用戶的需求。作者： 王麗新    來(lái) 自： 包裝雜志