聚丙烯，是丙烯通過加聚反應而成的聚合物。系白色蠟狀材料，外觀透明而輕。化學式為(C3H6)n，密度為0.89～0.91g/cm3，易燃，熔點165℃，在155℃左右軟化，使用溫度范圍為-30～140℃。在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕，能在高溫和氧化作用下分解。聚丙烯廣泛應用于服裝、毛毯等纖維制品、醫療器械、汽車、自行車、零件、輸送管道、化工容器等生產，也用于食品、藥品包裝。

聚丙烯簡稱PP，是一種無色、無臭、無毒、半透明固體物質。聚丙烯是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，為無色半透明的熱塑性輕質通用塑料。具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等，這使得聚丙烯自問世以來，便迅速在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業和食品工業等眾多領域得到廣泛的開發應用。近年來，隨著我國包裝、電子、汽車等工業的快速發展，極大地促進了我國工業的發展。而且因為其具有可塑性，聚丙烯材料正逐步替代木制產品，高強度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機械功能。 另外聚丙烯具有良好的接枝和復合功能，在混凝土、紡織、包裝和農林漁業方面具有巨大的應用空間。

聚丙烯樹脂是四大通用型熱塑性樹脂（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯）之一，以丙烯為原料，乙烯為共聚單體通過聚合反應生產制得。

世界上用于生產聚丙烯的工藝方法按類別劃分主要有以下幾大類：溶劑法、溶液法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相法。

溶劑聚合法

溶劑法（又稱漿液法或泥漿法、淤漿法）是最早采用的聚丙烯生產工藝，但由于有脫灰和溶劑回收工序，流程長，較復雜等缺點，隨著催化劑研究技術的進步，從八十年代起，溶劑法已趨于停滯狀態，逐漸為液相本體法所取代。

工藝特點：（1）丙烯單體溶解在惰性液相溶劑中（如己烷中），在催化劑作用下進行溶劑聚合，聚合物以固體輸粒狀態懸浮在溶劑中，采用釜式攪拌反應器；（2）有脫灰和溶劑回收工序，流程長，較復雜，裝置投資大，能耗高。但生產易控制，產品質量好；（3）以離心過濾方法分離聚丙烯顆粒再經氣流沸騰干燥和擠壓造粒。 [10]

溶液聚合法

工藝特點：（1）使用高沸點直鏈烴作溶劑，在高于聚丙烯熔點的溫度下操作，所得聚合物全部溶解在溶劑中呈均相分布；（2）高溫氣提方法蒸發脫除溶劑得熔融聚丙烯，再擠出造粒得粒料產品；（3）生產廠家只有美國柯達公司一家。

液相本體法

含液相氣相組合式，液相本體法聚丙烯生產工藝是聚丙烯生產中后期發展起來的新工藝。該生產工藝是聚丙烯1957年開始工業化生產七年之后問世的。

采用液相本體法生產聚丙烯，是在反應體系中不加任何其他溶劑，將催化劑直接分散在液相丙烯中進行丙烯液相本體聚合反應。聚合物從液相丙烯中不斷析出，以細顆粒狀懸浮在液相丙烯中。隨著反應時間的增長，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當丙烯轉化率達到一定程度時，經閃蒸回收未聚合的丙烯單體，即得到粉料聚丙烯產品。這是一種比較簡單和先進的聚丙烯工業生產方法。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產的新技術、新水平。

工藝特點：（1）系統中不加溶劑，丙烯單體以液相狀態在釜式反應器中進行液相本體聚合，乙烯丙烯在流化床反應器中進行氣相共聚；（2）流程簡單，設備少、投資省，動力消耗及生產成本低；（3）均聚采用釜式攪拌反應器（Hypol工藝），或環管反應器（Spheripol工藝），無規共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進行。

采用液相本體法的典型代表是BASELL公司的Spherizone液相本體法工藝。Spherizone是一種氣相循環技術，采用齊格勒-納塔催化劑，可生產出保持韌性和加工性能同時又具有高結晶度、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。Spherizone循環反應有二個互通的區域，不同的區域起到由其它工藝的氣相和液相環管反應器所起的作用。這兩個區域能產生具有不同相對分子質量或單體組成分布的樹脂，擴大了聚丙烯的性能范圍。

該工藝的核心設備為MZCR（多區循環反應器系統）反應器R230系統。該反應器由提升管和下降管兩部分組成。在提升管內聚合物通過反應氣體向上吹，形成流化，并送入下降管的上部經過旋風分離器后，粉料在收集在下降管內。反應氣體由離心式壓縮機通過外部的管線循環，反應熱依靠在外部循環管線上的循環器冷卻器來移出。反應器產品通過安裝在下降管下部的閥門排出。排出的粉料經過高壓和低壓脫氣后，在生產均聚物和無規共聚物時，直接進行汽蒸和干燥，得到粉料產品。生產抗沖產品時，經過高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應器。該反應器仍采用Spheripol II氣相反應器系統。共聚反應器為立式圓筒式容器，上、下為球形封頭，下部為沸騰床，主體材料為不銹鋼，內表面拋光。

該工藝目前單線最大生產能力已達45萬噸/年。MZCR（多區循環反應器）抗沖共聚產品的乙烯含量可高達 22%（橡膠含量大于40%），還可生產含乙烯和1-丁烯的三元共聚產品。

氣相本體法

工藝特點：（1）系統不引入溶劑，丙烯單體以氣相狀態在反應器中進行氣相本體聚合；（2）流程簡短，設備少、生產安全，生產成本低；（3）聚合反應器有流化床（聯碳/殼牌UNIPOI工藝）、立式攪拌床（巴斯夫Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）。

采用氣相本體法的典型代表是DOW化學公司Unipol氣相工藝。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國聯碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀八十年代開發的一種氣相流化床聚丙烯工藝，是將應用在聚乙烯生產上的流化床工藝移植到聚丙烯生產中，并獲得成功。該工藝采用高效催化劑體系，主催化劑為高效載體催化劑，助催化劑為三乙基鋁、給電子體。

UNIPOL工藝具有簡單、靈活、經濟和安全的特點；該工藝只用很少的設備就能生產出包括均聚物、無規共聚物和抗沖共聚物在內的全范圍產品，可在較大操作范圍內調節操作條件而使產品性能保持均一。因為使用的設備數量少而使維修工作量小，裝置的可靠性提高。由于流化床反應動力學本身的限制，加上操作壓力低使系統中物料的貯量減小，使得該工藝比其它工藝操作安全，不存在事故失控時設備超壓的危險。

此工藝沒有液體廢料排出，排放到大氣的烴類也很少，因此對環境的影響非常小，與其它工藝相比，該工藝更容易達到環保、健康和安全的各種嚴格規范。該工藝的另一顯著特點是可以配合超冷凝態操作，即所謂的超冷凝態氣相流化床工藝（SCM）。該技術通過將反應器內液相的比例提高到45%，可使現有的生產能力提高200%。由于液體含量多少不是流化床不穩定、形成聚合物結塊的基本因素，因此該技術關鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例。由于超冷凝態操作能夠最有效地移走反應熱，它能使反應器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產能力，對于投資的節省是非常可觀的。抗沖共聚產品的乙烯含量可高達17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產品。

該工藝的核心設備為氣相流化床反應器、循環氣壓縮機、循環氣冷卻器和擠壓造粒機組。流化床反應器是空心式容器，其頂部帶有擴大段，底部帶有分布器，第一反應器操作壓力為3.5MPaG，溫度67℃，第二反應器操作壓力為2.1MPaG，溫度70℃；循環氣壓縮機為單級、恒速、離心式壓縮機。

聚丙烯的用途

歐美各國用于注塑制品占總消費量的50%，主要用作汽車、電器的零部件，各種容器、家具、包裝材料和醫療器材等；薄膜占8%～15%，聚丙烯纖維（中國習稱丙綸）占8%～10%；建筑等用的管材和板材占10%～15%，其他為10%～12%。中國目前用于編織制品的量占40%～45%，其次是薄膜和注射制品占40%左右；丙綸及其他占10%～20%。

我國主要將聚丙烯這種材料應用在食品包裝、家用物品、汽車、光纖等領域。我國使用聚丙烯最大的領域是編織袋、包裝袋、捆扎繩等產品，約占總消費的30%。近年來，隨著聚丙烯注塑產品和包裝膜的發展，聚丙烯用于織造產品的比例有所下降，但還是其聚丙烯消耗最多的區域。注塑產品是中國第二大聚丙烯消費領域，占總消費量的26%左右，它也是未來聚丙烯需求量最大的地區之一。國產聚丙烯的另一個主要消費領域是薄膜，占總消費的 20%左右，主要是BOPP（雙向拉伸聚丙烯薄膜）薄膜。在未來的幾年里，紡織產品的比例將逐漸下降，而注塑產品、管材和板材的比例將會增加，根據專家對聚丙烯行業發展的預測，到2020年我國對聚丙烯的需求量有可能達到2370萬噸左右。紡織產品、注塑產品、薄膜仍是我國聚丙烯的主要需求領域，而管材、板材、纖維等領域的年度需求增長迅速，國內對聚丙烯的需求也迅速增長。高速繪圖BOPP薄膜、管材、薄無紡布、高透明食品容器等特種材料市場發展前景良好。

機械及汽車制造零部件

聚丙烯具有良好的機械性能，可以直接制造或改性后制造各種機械設備的零部件，如制造工業管道、農用水管、電機風扇、基建模板等。改性的聚丙烯可模塑成保險杠、防擦條、汽車方向盤、儀表盤及車內裝飾件等，大大減輕車身自重達到節約能源的目的。

電子及電氣工業器件

改性的聚丙烯可用于制作家用電器的絕緣外殼及洗衣機內膽，普遍用于電線電纜和其他電器的絕緣材料。采用重量份數的均聚聚丙烯60~80份，乙烯-乙烯醇共聚物20~40份，相容劑（聚丙烯馬來酸酐接枝物與乙烯-乙烯醇共聚物的反應物）1~10份，于170℃~190℃條件下混煉制成的聚丙烯復合材料具有較高的韌性，其沖擊強度高達210J/m，具有較高的氣體阻隔性能，透水蒸汽速率接近2000g·μm/（m2·24h）。在制備阻隔性薄膜時，可采用傳統的制膜工藝進行生產，工藝較為簡單，生產的成本較低。

建筑業

聚丙烯纖維是所有化學纖維中是最輕的，其密度為（0.90~0.92）g/cm3，具有強度高、韌性好，耐化學品性和抗微生物性好及價格低等優點，用玻璃纖維增強改性或用橡膠、SBS改性過的聚丙烯被大量用于制作建筑工程模板發泡后的聚丙烯可用于制作裝飾材料。 [6] 在地震發生時，聚丙烯纖維陶粒混凝土的破壞形態為塑性破壞，無碎塊剝落。選用聚丙烯纖維陶粒混凝土比素陶粒混凝土更安全。

農業、漁業及食品工業

聚丙烯可用于制作溫室氣蓬、地膜、培養瓶、農具、魚網等，制作食品周轉箱、食品袋、飲料包裝瓶等。與廢舊PET（聚對苯二甲酸乙二酯）反應性共混制成多功能廢舊PET，將多功能廢舊PET與聚丙烯原位成纖復合制成的原位成纖復合材料。該復合材料具有廢舊PET形成異形微纖、廢舊PET微纖與PP基體樹脂間形成適度柔性強結合的界面等結構特征，廢舊PET與PP復合制備的原位成纖復合材料的韌性剛性均比PP明顯提高，力學性能的重現性相當好。將我國每年大量產生的廢棄物即廢舊PET資源化，具有顯著的經濟和社會效益。

我國東部沿海地區，擁有廣袤的海洋灘涂，具有典型的鹽漬土特征。有研究聚丙烯酰胺（PAM）協同3種牧草對濱海鹽漬土區實施水土保持。生物措施下施用PAM。對3種牧草均有促進土壤提高抗侵蝕能力的提升具有良好的促進作用。施用PAM可減少土壤侵蝕量，提升雨水截留量；優先考慮低劑量（1g/m），其單位質量PAM的水土保持效益最高，可減少年侵蝕量42.8%~46.7%，可抑制土壤騰發總量28.7%~40.4%，增大土壤水分散失量5.0%~12.4%，降低水分散失率1.83%~3.25%，促進土壤持水能力上升；在牧草生長初期。提升雨水截留量16.5%~33.8%。PAM的協同作用有利于抑制土壤騰發的產生和加強雨水截留能力。

紡織和印刷工業

聚丙烯是合成纖維的原料，丙綸纖維被廣泛用于制作輕質美觀的耐用紡織用品，應用聚丙烯材料印刷出的畫面特別光亮、鮮艷、美觀。

其它行業

在化學工業中，聚丙烯可以應用于制備各種耐腐蝕的輸送管道、儲槽、閥門、填料塔中的異型填料、過濾布、耐腐泵及耐腐容器的襯里；在醫藥方面可用于制作醫療器具；聚丙烯還可以通過接枝、復合和共混工藝，實現在能源領域的開發應用。