赵洪-----聚丙烯电缆材料技术的应用与思考 (公开版).pdf

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1、聚丙烯电缆材料技术的应用与思考赵 洪 杨佳明 赵新东 杨旭 王凯哈尔滨理工大学先进电缆技术研究中心CONTENTS目 录聚丙烯电缆材料的基本特性1聚丙烯电缆材料关键问题与应对2聚丙烯电缆材料的产业化应用探索3总结4聚丙烯电缆材料的基本特性工程电介质及其应用教育部重点实验室工程电介质及其应用教育部重点实验室 均聚聚丙烯(PP-H)共聚聚丙烯等规均聚聚丙烯间规均聚聚丙烯无规均聚聚丙烯等规均聚聚丙烯硬度过高,无法作为电缆绝缘使用。丙烯乙烯无规共聚聚丙烯(PP-R)PP-B(抗冲聚丙烯IPC)均聚聚丙烯共聚聚丙烯模量 硬度透光性好优点缺点拉伸强度 熔融温度在均聚聚丙烯分子链中引入“缺陷”，降低规整度，

2、增加柔顺性组成不均匀 性能不均一在等规聚丙烯基体中引入橡胶相作为增韧单元结构特点耐热温度下降不明显结构形态复杂存在相态结构与界面问题共聚模量 硬度1抗冲聚丙烯(IPC)工程电介质及其应用教育部重点实验室工程电介质及其应用教育部重点实验室 抗冲聚丙烯形态与形成机理聚丙烯电缆材料的基本特性1 抗冲共聚聚丙烯是一种典型的具有多相特征的通过聚合反应器制备的聚丙烯合金。是以丙烯均聚物为基体,乙烯-丙烯无规共聚物或乙烯-丙烯多嵌段共聚物为分散相。工程电介质及其应用教育部重点实验室工程电介质及其应用教育部重点实验室Xc=50.8%Xc=46.3%PP-HPP-B1熔融峰变宽结晶度高熔融温度高仅有PP相，球晶

3、尺寸较大含有PP相和橡胶相（少）聚丙烯电缆材料的基本特性1PP-B2含有PP相和橡胶相（多）熔融峰位降低Xc=24.8%148均聚PP抗冲共聚型PP结晶度逐渐降低熔融温度逐渐降低模量逐渐降低屈服强度逐渐降低常温模量1900MPa常温模量1150MPa常温模量580MPa屈服强度34MPa屈服强度17.6MPa屈服强度13MPa工程电介质及其应用教育部重点实验室工程电介质及其应用教育部重点实验室溶液法浆液法(淤浆法)本体法(液相法)气相法本体气相法工艺高温溶液工艺常规催化剂浆液法高效催化剂浆液法间歇式聚合工艺连续式聚合工艺气相搅拌床工艺气相流化床工艺Spheripol 工艺Basell 公司Hy

4、pol 工艺三井油化Bostar 工艺Borealis 油化工艺特点丙烯于惰性溶剂环境下聚合丙烯与惰性溶剂在立式搅拌釜内聚合液相丙烯反应不需溶剂丙烯直接气相聚合生成固相的聚合物产品结合本体法与气相法优点产品等规聚丙烯特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜及高强度管材高等规度均聚丙烯无规共聚聚丙烯等规聚丙烯抗冲共聚聚丙烯无规共聚聚丙烯抗冲聚丙烯无规共聚聚丙烯优势与劣势流程复杂，成本高，需脱灰，目前基本不使用反应温度大幅降低，改进后的淤浆法使用第二代催化剂，省去催化剂脱灰与脱除无规物步骤催化剂可均匀分散，聚合速率快，产物等规指数可达96%反应器聚合条件独立可控，可定制PP产品软硬反应器聚合条件独立

5、可控，可定制PP产品软硬聚丙烯工业合成工艺及其特点仅用于合成PP-H可合成PP-H、PP-R、PPB合成PP-H,PP-R聚丙烯电缆材料的基本特性1工程电介质及其应用教育部重点实验室工程电介质及其应用教育部重点实验室 工艺汇总聚丙烯电缆材料的基本特性1催化系统均聚及无规共聚PP抗冲共聚PP去气失活干燥工艺与制造商助剂与造粒UnipolDow 抚顺石化Z-N气相流化床气相流化床NovelenBASF 台塑（宁波）Z-N立式搅拌床立式搅拌床InnoveneHorizoneBP燕山石化广州石化Z-N水平搅拌床水平搅拌床SpheripolBasell ExxonMobil上海石化 茂名石化环管反应器2

6、气相流化床HypolMitsui Chemicals广州石化Z-NBorstarZ-N环管反应器2气相流化床（带刮板）BorealisZ-N环管反应器气相流化床3工程电介质及其应用教育部重点实验室工程电介质及其应用教育部重点实验室 聚烯烃弹性体和塑性体聚丙烯电缆材料的基本特性1聚烯烃弹性体和塑性体本质上是乙烯或丙烯与-烯烃【丁烯（4C）、己烯（6C）或辛烯（8C）】在茂金属催化剂作用下合成的无规共聚物。典型弹性体POE共聚单体含量高于20%典型塑性体POP共聚单体含量少于20%。乙烯/1-丁烯（4C）乙烯/1-己烯（6C）乙烯/1-辛烯（8C）1-己烯（6C）和1-辛烯（8C）做为共聚单体，在