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第一章 绪论1

1.1 历史与回顾1

1.2 市场与需求1

1.3 化学与工艺2

1.3.1 催化剂2

1.3.2 聚合机理2

1.3.3 生产工艺3

1.4 结构与性能8

1.4.1 立构规整性与结晶行为8

1.4.2 分子量和分子量分布10

1.4.3 分子量和结晶性对聚丙烯性能的影响10

1.4.4 耐化学性10

1.5.2 加工11

1.5.1 产品牌号11

1.5 牌号与加工11

1.4.5 典型的商品化聚丙烯物理机械性能11

1.6 现状与发展13

第二章 催化剂15

2.1 概述15

2.2 催化剂的发展历史及分代15

2.2.1 第一代催化剂16

2.2.2 第二代催化剂16

2.2.3 第三代催化剂17

2.2.4 第四代催化剂17

2.2.5 第五代催化剂19

2.2.6 第六代催化剂——茂金属催化剂19

2.3 催化剂的化学及结构21

2.3.1 Z-N 催化剂的化学及结构21

2.3.2 单活性中心催化剂50

2.4.1 Z-N 催化剂的制备方法102

2.4 催化剂的制备102

2.4.2 单活性中心催化剂的制备方法106

2.5 催化剂的评价110

2.5.1 实验室评价111

2.5.2 中间试验评价112

2.5.3 工业应用评价114

第三章 聚合124

3.1 烯烃配位聚合概述124

3.1.1 丙烯分子与过渡金属间的配位作用124

3.1.2 α-烯烃在金属-碳键上的插入反应124

3.1.3 插入反应的立体选择性125

3.1.4 单体插入的立体控制125

3.2 催化活性中心127

3.2.1 TiCl3催化剂的活性中心127

3.2.2 MgCl2载体催化剂的活性中心133

3.2.3 茂金属催化剂的活性中心140

3.3 丙烯聚合反应动力学142

3.3.1 丙烯聚合反应动力学模型142

3.3.2 催化剂和助催化剂浓度的影响144

3.3.3 聚合单体浓度和氢调的影响146

3.3.4 聚合温度和时间的影响147

3.3.5 聚合介质的影响149

3.3.6 等规活性中心和无规活性中心149

3.3.7 活性中心浓度和链增长速率常数的测定149

3.3.8 链转移和链终止152

3.4 丙烯与其他烯烃的共聚合153

3.4.1 烯烃共聚合概述153

3.4.2 丙烯的无规共聚155

3.4.3 丙烯的序列共聚161

4.1.1 链结构与立构规整性170

4.1 概述170

第四章 结构与性能170

4.1.2 结晶行为和结晶结构171

4.1.3 形态结构与性能175

4.1.4 聚丙烯的晶型、聚集态结构及性能177

4.2 聚丙烯微观结构表征189

4.2.1 概述189

4.2.2 聚丙烯均聚物189

4.2.3 聚丙烯无规共聚物197

4.2.4 聚丙烯抗冲共聚物201

4.2.5 茂金属等规聚丙烯208

4.2.6 热分级技术研究共聚丙烯的结晶序列211

4.3 等规聚丙烯217

4.3.1 概述217

4.3.2 晶型结构218

4.3.3 结晶过程220

4.3.4 结晶形态230

4.4 间规聚丙烯234

4.4.1 微观结构与结晶形态234

4.4.2 晶体结构237

4.4.3 结晶性能240

4.5 橡胶增韧聚丙烯的形态与性能243

4.5.1 增韧聚丙烯概述243

4.5.2 橡胶增韧聚丙烯的增韧机理246

4.5.3 乙丙橡胶增韧聚丙烯249

4.5.4 全硫化粉末橡胶增韧聚丙烯251

4.6 聚丙烯类热塑性弹性体的结构与形态255

4.6.1 概述255

4.6.2 聚丙烯/EPM (EPDM)共混型热塑性弹性体255

4.6.3 聚丙烯/橡胶动态全硫化热塑性弹性体256

5.1.1 催化剂/聚合物的颗粒结构269

第五章 聚合反应工程269

5.1 丙烯聚合过程的颗粒动力学269

5.1.2 颗粒热质传递的分析271

5.1.3 扩散阻力与多活性中心279

5.1.4 分子量分布曲线283

5.1.5 聚合动力学和颗粒形态的相互作用284

5.2 流化床气相聚合器287

5.2.1 自由流化床聚合反应器287

5.2.2 聚合物粉体的粒径及其分布293

5.2.3 聚合流场的可视化299

5.2.4 搅拌流化床的基本原理304

5.3 淤浆搅拌聚合反应器311

5.3.1 工艺与设备特征312

5.3.2 丙烯淤浆聚合搅拌反应器操作特性分析314

5.3.3 高抗冲聚丙烯合金反应器的操作特性分析318

5.4.1 工艺设备323

5.4 卧式搅拌聚合反应器323

5.4.2 卧式搅拌浆的设计324

5.4.3 反应过程分析325

5.5 环管聚合反应器327

5.5.1 工艺与设备328

5.5.2 反应器的数学模型328

5.5.3 环管反应器的操作分析330

第六章 生产工艺技术338

6.1 概述338

6.1.1 生产工艺技术的发展338

6.1.2 我国聚丙烯工艺技术的发展343

6.2 浆液法聚合工艺346

6.2.1 工艺概述346

6.2.2 Montedison 公司浆液法工艺349

6.2.3 Hercules 公司浆液法工艺350

6.2.4 Amoco 公司浆液法工艺352

6.2.5 三井油化公司浆液法工艺353

6.2.6 现代浆液法工艺354

6.3 溶液法聚合工艺357

6.4 本体法聚合工艺358

6.4.1 工艺概述358

6.4.2 间歇法聚合工艺359

6.4.3 连续式聚合工艺364

6.5 本体法-气相法组合工艺370

6.5.1 Spheripol 工艺370

6.5.2 Hypol 工艺370

6.5.3 Borstar 工艺384

6.6.1 气相法工艺概况386

6.6 气相法工艺386

6.6.2 Novolen 工艺391

6.6.3 Unipol 工艺396

6.6.4 Innovene 工艺401

6.6.5 Chisso 气相法工艺406

6.6.6 住友(Sumitomo)气相法工艺407

6.6.7 反应器颗粒技术及 Catalloy 工艺410

6.7 工艺技术比较416

6.7.1 技术性比较416

6.7.2 经济性比较416

6.8 原料及公用工程供应和消耗418

6.8.1 丙烯的制造418

6.8.2 丙烯等主要原料的规格和供应419

6.8.3 公用工程的主要规格421

6.8.4 原料及公用工程的典型消耗421

6.9.1 挤压造粒422

6.9 聚合物的后处理422

6.9.2 产品均化及包装储存423

6.10 工艺控制及先进过程控制426

6.10.1 聚丙烯装置工艺控制426

6.10.2 聚丙烯装置的先进过程控制430

6.11 安全、卫生及环境保护437

6.11.1 安全437

6.11.2 三废及环保443

6.12 生产工艺发展趋势445

6.12.1 催化剂仍是工艺技术发展的推动力445

6.12.2 改进现有技术或开发新工艺技术使产品进一步多样化和高性能化446

7.1.1 树脂牌号开发的目的和意义450

7.1.2 树脂牌号开发的现状450

7.1 聚丙烯树脂牌号开发的目的、意义及采用的手段和方法450

第七章 聚丙烯树脂牌号开发450

7.1.3 牌号开发采用的手段和方法451

7.2 树脂牌号开发中常用添加剂及其作用机理452

7.2.1 概述452

7.2.2 抗氧剂452

7.2.3 光稳定剂461

7.2.5 抗静电剂468

7.2.4 铜抑制剂468

7.2.6 成核剂471

7.2.7 爽滑剂、开口剂473

7.2.8 分子量调节剂473

7.2.9 抗菌剂475

7.2.10 润滑剂477

7.3 树脂牌号开发中添加剂配方设计478

7.3.1 概述478

7.3.2 聚丙烯配方设计实例479

7.4.1 双轴取向聚丙烯薄膜(BOPP)486

7.4 聚丙烯牌号开发中树脂微观结构设计486

7.4.2 聚丙烯流延薄膜492

7.4.3 聚丙烯纤维(丙纶)495

7.4.4 编织袋用扁丝498

7.4.5 注塑498

7.4.6 泡沫成型、热成型等加工工艺用的高熔体强度聚丙烯499

7.4.7 高刚性聚丙烯500

7.4.8 热水管用聚丙烯(PPR)500

7.4.9 抗冲击型聚丙烯(嵌段聚丙烯)503

第八章 加工及应用511

8.1 引言511

8.2 聚丙烯的流变学511

8.2.1 聚丙烯的熔体流动特性512

8.2.2 聚丙烯的粘弹行为517

8.2.3 一组聚丙烯熔体流变数据522

8.3 聚丙烯专用料的制备及应用525

8.3.1 纤维增强聚丙烯525

8.3.2 填充聚丙烯527

8.3.3 阻燃聚丙烯531

8.3.4 聚丙烯合金532

8.3.5 聚丙烯热塑性弹性体538

8.3.6 高熔体强度聚丙烯541

8.3.7 反应型聚丙烯545

8.4 聚丙烯薄膜549

8.4.1 双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP 薄膜)549

8.4.2 流延聚丙烯薄膜556

8.4.3 吹塑聚丙烯薄膜558

8.4.4 聚丙烯薄膜产品的应用560

8.5 聚丙烯纤维的制备及应用568

8.5.1 聚丙烯纤维的发展、应用及前景568

8.5.2 聚丙烯长纤维的生产工艺572

8.5.3 聚丙烯非织造布生产工艺580

8.5.4 聚丙烯注塑制品、模压制品及应用584

8.6 聚丙烯的挤出过程599

8.6.1 热塑性塑料挤出的历史599

8.6.2 聚丙烯混料挤出生产线599

8.6.3 聚丙烯挤出片、膜材料602

8.6.4 聚丙烯板材610

8.6.5 聚丙烯挤出管材614

8.6.6 聚丙烯挤出异型材620

8.6.7 聚丙烯反应挤出624

第九章 发展与展望637

9.1 行业发展与展望637

9.1.1 产能637

9.1.2 需求638

9.1.3 市场消费与应用639

9.2 技术发展与展望640

9.2.1 传统催化剂和茂金属催化剂都将继续发展640

9.2.2 工艺技术进一步完善643

9.2.3 丙烯基聚合物向高性能化发展644

9.2.4 双峰聚丙烯树脂生产技术崭露头角646

9.2.5 新的接枝技术将推动聚丙烯树脂性能和应用进一步发展647

9.2.6 开发先进的控制、预测模型，生产装置与企业信息技术系统密切结合648

9.3 产品发展与展望649

9.3.1 茂金属催化剂为聚丙烯替代其他材料和开辟新领域提供新的机会649

9.3.2 高透明牌号推动 PP 包装市场增长650

9.3.3 汽车工业对聚丙烯需求继续强劲650

9.3.4 增强-填充 PP 发展迅速651

9.3.5 聚丙烯有可能成为窗异型材的替代材料652

9.3.6 聚丙烯在热成型片材市场将有较高的增长率652

9.3.7 聚丙烯发泡制品将有所增长653