Polypropylene(Polypropylene)是一種廣泛使用的聚合物材料，簡(jiǎn)稱PP，具有良好的熱塑性能。因其無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的物理特性，目前被用作輕質(zhì)通用塑料。聚丙烯性能優(yōu)異，安全無(wú)毒，原料價(jià)格低廉，制備產(chǎn)品輕便，是一種綠色環(huán)保材料，目前已應(yīng)用于產(chǎn)品包裝，化工原料，汽車零部件，建筑管道等領(lǐng)域。

一、PP產(chǎn)品生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介。

從20世紀(jì)50年代開始研究聚丙烯合成技術(shù)。從傳統(tǒng)的溶劑聚合法(也稱為泥漿法)改進(jìn)到更先進(jìn)的溶液聚合法，發(fā)展到現(xiàn)在的液相本體、氣相本體聚合法，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，原始的溶劑聚合法在現(xiàn)在的工業(yè)中不再使用。

從世界聚丙烯先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)看，現(xiàn)在Basell公司每年生產(chǎn)的聚丙烯超過世界總產(chǎn)量的50%，主要采用Spheripol雙環(huán)管氣相聚合技術(shù)，Basell公司開發(fā)生產(chǎn)的Spherizone聚丙烯合成技術(shù)、北歐化工公司開發(fā)生產(chǎn)的Borstar聚丙烯合成技術(shù)得到了普及。

1.1Spheripol技術(shù)。

Basell公司開發(fā)運(yùn)營(yíng)的Spheripol雙環(huán)管氣相聚丙烯技術(shù)是目前經(jīng)驗(yàn)豐富的新型聚丙烯合成技術(shù)，與傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)相比，生產(chǎn)的聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量更好，產(chǎn)量更大。

經(jīng)過四代催化劑的改進(jìn)，已經(jīng)形成了雙環(huán)管結(jié)構(gòu)的聚丙烯合成反應(yīng)器，在此過程的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出了各種..的聚丙烯產(chǎn)品。雙環(huán)管結(jié)構(gòu)可以通過改變合成過程中的壓力獲得性能更好的聚丙烯產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)聚丙烯大分子質(zhì)量和聚丙烯大分子形態(tài)的控制;經(jīng)過多次改進(jìn)，得到的第四代催化劑純度更高，機(jī)械性能更好，耐磨性更高。

采用雙環(huán)管反應(yīng)結(jié)構(gòu)，可使生產(chǎn)操作更加方便;提高反應(yīng)壓力，使整個(gè)生產(chǎn)過程中氫含量增加，在一定程度上改善了聚丙烯產(chǎn)品的各種性能;同時(shí)，根據(jù)雙環(huán)管結(jié)構(gòu)的優(yōu)良特性，可生產(chǎn)出相對(duì)質(zhì)量較高的聚丙烯產(chǎn)品和較小的聚丙烯產(chǎn)品，使所生產(chǎn)的聚丙烯產(chǎn)品分子質(zhì)量分布更廣，所得聚丙烯產(chǎn)品更均勻。

該結(jié)構(gòu)可以更好地促進(jìn)反應(yīng)材料之間的傳熱。如果結(jié)合更先進(jìn)的茂金屬催化劑，未來(lái)將生產(chǎn)出性能更好的聚丙烯產(chǎn)品。雙環(huán)管反應(yīng)器結(jié)構(gòu)提高了生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)過程更加方便靈活，在一定程度上提高了聚丙烯產(chǎn)品的產(chǎn)量。

1.2Spherizone技術(shù)。

隨著雙峰聚丙烯市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)，Basell公司開發(fā)了一種全新的生產(chǎn)工藝。Spherizone工藝主要用于雙峰聚丙烯的生產(chǎn)，其主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于，在同一反應(yīng)器中，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行分區(qū)，可單獨(dú)調(diào)節(jié)各反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和氫濃度，在合成聚丙烯時(shí)，在聚丙烯分子鏈不斷增長(zhǎng)的過程中，在生產(chǎn)條件不同、生產(chǎn)條件可控的反應(yīng)區(qū)進(jìn)行循環(huán)，一方面合成性能更好的雙峰聚丙烯，另一方面得到的聚丙烯產(chǎn)品均勻性更好。

1.3Borstar技術(shù)。

Borstar聚丙烯合成技術(shù)是北歐化工在Basell公司聚丙烯合成技術(shù)的基礎(chǔ)上，在雙環(huán)管結(jié)構(gòu)反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，與氣相流化床反應(yīng)器串聯(lián)，生產(chǎn)出性能更好的聚丙烯產(chǎn)品。

在此之前，所有聚丙烯合成工藝將反應(yīng)溫度控制在70℃左右，避免生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氣泡，使聚丙烯產(chǎn)品更加均勻。北歐化工設(shè)計(jì)的Borstar工藝允許更高的工作溫度，甚至超過丙烯工藝的臨界值。溫度的提高也促進(jìn)了工作壓力的增加，工藝中幾乎沒有氣泡，是一種性能更好的聚丙烯合成工藝。

當(dāng)前該工藝的特點(diǎn)概括如下：一是催化劑活性較高;二是在雙環(huán)管反應(yīng)器的基礎(chǔ)上串聯(lián)氣相反應(yīng)器，可以更方便地調(diào)節(jié)合成大分子的分子質(zhì)量和大分子形態(tài);三是在雙峰聚丙烯生產(chǎn)過程中得到的每一個(gè)峰值都可以實(shí)現(xiàn)較窄的分子質(zhì)量分布，二是提高了工作溫度，避免了聚丙烯分子溶于丙烯的現(xiàn)象，避免了聚丙烯產(chǎn)品粘在反應(yīng)釜內(nèi)壁。

二、聚丙烯的應(yīng)用進(jìn)展。

Polypropylene(Polypropylene)因其生產(chǎn)工藝成熟，原料價(jià)格低廉，產(chǎn)品安全無(wú)毒，環(huán)境友好，已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品包裝、日用品生產(chǎn)、汽車制造、建筑材料、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。因?yàn)楝F(xiàn)在人們對(duì)綠色生活的追求，對(duì)環(huán)保提出了更多的要求，所以聚丙烯取代了許多環(huán)保材料。

2.1聚丙烯管材產(chǎn)品開發(fā)。

非常規(guī)共聚聚丙烯管，又稱PPR，是目前需求量較大的聚丙烯產(chǎn)品之一，具有良好的機(jī)械性能和抗沖擊性。作為原料制成的管材，機(jī)械強(qiáng)度高，重量輕，耐磨耐腐蝕，便于進(jìn)一步加工。由于能承受高溫?zé)崴鶕?jù)質(zhì)量檢測(cè)使用壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量好，穩(wěn)定性高，已廣泛應(yīng)用于冷熱水輸送。

由于其性能穩(wěn)定、安全可靠、價(jià)格合適，被中國(guó)建設(shè)部等相關(guān)部門列為推薦的管件材料，應(yīng)逐步用PPR等綠色環(huán)保管道取代傳統(tǒng)管道。在政府的倡導(dǎo)下，中國(guó)80%以上的住宅建筑使用PPR綠色管道。隨著中國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)PPR管道的需求也在增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，年平均需求約為200kt。

2.2聚丙烯薄膜產(chǎn)品的開發(fā)。

薄膜制品也是目前需求較大的聚丙烯制品之一，薄膜制造是聚丙烯的重要應(yīng)用途徑，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年生產(chǎn)的聚丙烯約20%用于薄膜生產(chǎn)。聚丙烯薄膜性質(zhì)穩(wěn)定，環(huán)境友好，可用于多種產(chǎn)品包裝，作為精密產(chǎn)品的各種絕緣材料，也可用于建筑材料等多個(gè)領(lǐng)域。特別是近年來(lái)開發(fā)了更多附加價(jià)值更高的聚丙烯薄膜材料。例如，丙烯-乙烯-1-丁烯三元聚丙烯薄膜可用于低溫?zé)岱鈱?，具有更大的市?chǎng)需求。

與傳統(tǒng)的薄膜熱封材料相比，還可以實(shí)現(xiàn)更好的機(jī)械強(qiáng)度和抗沖擊性能。薄膜產(chǎn)品種類繁多，需求量大的代表性薄膜有:雙向拉伸BOPP薄膜、流延聚丙烯CPP薄膜、CPP薄膜多用于食品和醫(yī)藥產(chǎn)品包裝，BOPP薄膜多用于產(chǎn)品包裝和粘合產(chǎn)品生產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)每年需要進(jìn)口約80kt的薄膜聚丙烯材料。

2.3汽車聚丙烯產(chǎn)品開發(fā)。

經(jīng)過改性后，聚丙烯材料具有較好的加工性能，機(jī)械強(qiáng)度高，經(jīng)過多次沖擊后能保持良好的性能，符合安全、環(huán)保的發(fā)展理念，因而被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)。

目前，聚丙烯產(chǎn)品用于汽車儀表板、內(nèi)飾材料、保險(xiǎn)杠等各種汽車零部件。改性后的聚丙烯產(chǎn)品已經(jīng)成為汽車零部件的主要塑料產(chǎn)品，尤其是高端聚丙烯材料。

伴隨著我國(guó)對(duì)汽車生產(chǎn)要求的不斷提高，以及對(duì)汽車制造業(yè)環(huán)保意識(shí)的汽車工業(yè)的發(fā)展必須解決汽車聚丙烯材料的回收問題。目前汽車工業(yè)中使用聚丙烯產(chǎn)品的主要問題是缺乏高端聚丙烯產(chǎn)品的供應(yīng)，要求聚丙烯產(chǎn)品綠色、環(huán)保、無(wú)污染，具有更高的耐熱性、更高的機(jī)械強(qiáng)度和更強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性。

到2020年，我國(guó)將實(shí)行國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)，汽車將實(shí)行輕量化發(fā)展，聚丙烯產(chǎn)品性價(jià)比高，重量輕，將具有更大的優(yōu)勢(shì)，在汽車工業(yè)中應(yīng)用更廣泛。

2.4開發(fā)醫(yī)用聚丙烯產(chǎn)品。

聚丙烯合成材料安全無(wú)毒，生產(chǎn)成本低，使用環(huán)保，醫(yī)療設(shè)備多用于藥品包裝、注射器、輸液瓶、手套等領(lǐng)域。