聚丙烯(PP)具有力學(xué)性能好、無(wú)毒無(wú)害、化學(xué)穩定性好、耐熱性能好、容易加工成型等特點(diǎn)。但是受到PP晶體尺寸的影響，其透光率和光澤度都限制了其在日用品和透明包包裝等領(lǐng)域中的應用。
通過(guò)透明改性后，得到的透明PP既兼備了傳統PP的性能，又使其透明度和光澤性與聚苯乙烯樹(shù)脂(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）等常用透明樹(shù)脂相媲美。因此，為了提高PP的市場(chǎng)價(jià)值，需要對其進(jìn)行透明改性。?
透明PP開(kāi)發(fā)工藝
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目前，滿(mǎn)足工業(yè)放大生產(chǎn)條件和具有商業(yè)生產(chǎn)價(jià)值的透明PP開(kāi)發(fā)路線(xiàn)主要包括3種：
●用Z-N催化劑生產(chǎn)無(wú)規共聚PP
采用Z-N催化劑工業(yè)化生產(chǎn)乙烯-丙烯無(wú)規共聚PP的流程如下：
（2）利用催化劑制得共聚單體以及各種單體聚合鏈段；
（3）通過(guò)鏈增長(cháng)以及鏈轉移形成PP分子鏈，并最終獲得無(wú)規共聚PP。
無(wú)規共聚PP的透光率可超過(guò)94%，基本上接近透明聚乙烯的透明性。
茂金屬催化劑的增透效果較Z-N催化劑更優(yōu)異，在透明PP合成中，能夠起到結晶度控制、分子量精確控制以及共聚單體嵌入方式控制的作用。生產(chǎn)出透明度高、強度大的間規、無(wú)規等規PP混合物。
具有該技術(shù)的公司有：?？松梨诠鹃_(kāi)發(fā)出的UnivatExxpol/Unipol技術(shù)、陶氏化學(xué)公司開(kāi)發(fā)的Insite/Spheripol 技術(shù)、日本三菱化學(xué)公司開(kāi)發(fā)的 JPC 技術(shù)、日本三井化學(xué)公司開(kāi)發(fā)的三井技術(shù)、Spheripol 和 Metocene 技術(shù)、北歐化工公司所的 Borecene 技術(shù)、巴塞爾公司開(kāi)發(fā)的Univation/ Unipol 技術(shù)、道達爾公司開(kāi)發(fā)的 Atofina 技術(shù)、英國石油公司開(kāi)發(fā)的 BP 技術(shù)。?
通過(guò)向PP中添加透明成核劑的方法可以有效地提高產(chǎn)品的透明度，不僅如此，還能提高其剛性性能和提高熔體流動(dòng)速率。?
晶體結構的化合物生成過(guò)程包括了晶核生成和晶體生長(cháng)兩個(gè)階段。對于PP來(lái)說(shuō)， 其晶核生長(cháng)過(guò)程中包括了異相成核和均相成核兩種方式。均相成核的方式晶核數量較少、晶體尺寸大、結晶度低。而異相成核過(guò)程中，分子鏈可以吸附在熔融體“雜質(zhì)”表面而形成晶核，這種條件下結晶速率快、晶體尺寸小、結晶度高。
而透明改性劑則可以被認為是一種“雜質(zhì)”，作為異相成核的晶核核心，提高PP結晶過(guò)程中的異相成核作用，抑制PP的均相成核，降低晶體尺寸，提高結晶度，減少光在晶體界面上的散射和折光率。?
無(wú)機透明成核劑主要是滑石粉、云母等非金屬化合物，這種透明成核劑的特點(diǎn)是原料來(lái)源廣、成本低，只需要很少的添加量就可以起到增透的作用。但是其缺點(diǎn)也很明顯，作為無(wú)機化合物，它們在有機熔融體中的分散難度很大，且存在光線(xiàn)屏蔽的作用。?
有機透明成核劑中山梨醇類(lèi)化合物是應用最廣泛的添加劑。根據山梨醇類(lèi)化合物中苯環(huán)上取代基官能團的類(lèi)型來(lái)劃分，山梨醇類(lèi)成核劑的開(kāi)發(fā)經(jīng)過(guò)了三個(gè)系列。
第一個(gè)系列，山梨醇類(lèi)化合物中苯環(huán)上無(wú)官能團，其制備成本低，但是成核效果差，使用過(guò)程中會(huì )釋放出醛類(lèi)化合物；
第二個(gè)系列，使用氯、甲基等官能團取代了梨醇類(lèi)化合物中苯環(huán)對位上的氫原子，該系列山梨醇類(lèi)化合物增加了成核效率和產(chǎn)品的透明度，但是仍無(wú)法解決醛類(lèi)化合物釋放的問(wèn)題；
第三個(gè)系列，由Milliken公司率先開(kāi)發(fā)出來(lái)，有效地解決了醛類(lèi)化合物釋放的問(wèn)題。
在PP中加入質(zhì)量分數0.3%的Milliken化學(xué)公司生產(chǎn)的山梨醇類(lèi)成核劑，PP的霧度能降低到15%以下。目前，學(xué)術(shù)界對DBS成核機理有著(zhù)多種解釋?zhuān)⑽葱纬山y一的觀(guān)點(diǎn)。
除了山梨醇類(lèi)成核劑外，科研人員也相應開(kāi)發(fā)出了芳基磷酸鹽類(lèi)透明成核劑、羧酸金屬鹽類(lèi)透明成核劑、去氫極酸及其鹽類(lèi)透明成核劑、支化酸胺類(lèi)透明成核劑、聚合物型透明成核等一系列有機透明成核劑。
生產(chǎn)透明PP時(shí)，透明成核劑的加入方式有兩種。一種是利用機械攪拌等方式將透明成核劑均勻地分散在裝有反應原料的容器內，保證PP產(chǎn)品性能的均一性。這種方法受到攪拌強度的限制，會(huì )干擾到聚合活性，使用頻率不高。另一種是，反應器外添加方式， 在PP造粒的過(guò)程中添加成核劑，工業(yè)應用方便。
共混增加透光度的方法是使用一種或多種與PP折射率相近以及分散相粒徑比可見(jiàn)光波長(cháng)小的聚合物與PP共混，通過(guò)發(fā)揮異相成核的作用，降低PP的結晶尺寸， 增加產(chǎn)品透光度。
研究表明，低密度聚乙烯、乙烯 - 丙烯 - 二烯共聚物都是適宜的共混劑，加入10%共混劑，能夠減少PP晶體尺寸，提高結晶度，增加產(chǎn)品的透光度。此外，通過(guò)共混劑的作用，也可以改善產(chǎn)品的沖擊性能。但是，使用共混劑增加透光度的方法存在明顯的局限性。由于使用另外一種或者多種聚合物作為混合劑，它們與PP必須要保證相近的折光率和相界面相容性，開(kāi)發(fā)難度很大。?
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透明聚丙烯產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為聚丙烯、透明成核劑、茂金屬催化劑等，下游主要在醫療器械、透明包裝以及微波爐餐具、一次性餐盒、透明飲料杯等家庭用品方面具有廣泛的用途。下表列舉了不同加工工藝下，透明PP產(chǎn)品的應用領(lǐng)域。
目前，吹拉成型、注塑成型、熱成型等加工工藝制備的透明PP產(chǎn)品已經(jīng)占據了一定的市場(chǎng)比例，并有代替其它競爭材料的趨勢。例如，目前市場(chǎng)啤酒、飲料瓶主要使用聚對苯二甲酸乙二酯（PET），AMCO 公司通過(guò)“注拉吹”工藝生產(chǎn)的高透明PP具有代替 PET 的潛力。
廠(chǎng)家及生產(chǎn)牌號
目前全球透明聚丙烯生產(chǎn)商主要有?？松梨诨す?、德國蒙特爾公司、英國石油阿莫科公司、韓國SK集團、美國亨斯曼集團、日本三井、美國陶氏化學(xué)公司、巴斯夫股份有限公司、北歐化工（Borealis）有限公司、韓國三星集團、荷蘭巴塞爾公司、日本JPP、韓國大林等企業(yè)。
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攝于SK化學(xué)展臺
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而從國內看，煤化工工藝的聚烯烴企業(yè)目前基本很少有生產(chǎn)透明料聚丙烯的，透明料的生產(chǎn)基本是少數合資企業(yè)。
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透明料和拉絲料對比圖 圖源：中化
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超3000萬(wàn)噸！國內聚丙烯在建項目產(chǎn)能大盤(pán)點(diǎn)！共47項
2023年聚丙烯（PP）材料行業(yè)大事件
以上僅為部分生產(chǎn)企業(yè)盤(pán)點(diǎn)，若有遺漏請留言或加群補充
來(lái)源：烯涇及高端下游、石化科技微訊、網(wǎng)絡(luò )
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦高分子）：透明聚丙烯（PP）的開(kāi)發(fā)、應用分析及生產(chǎn)廠(chǎng)商
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