摘要：综述了国内外透明聚丙烯的发展现状，以及透明改性剂的研究进展情况；通过对透明聚丙烯与普通聚丙烯以及透明材料的性能对比，介绍了透明聚丙烯的优势及应用领域，并提出了发展建议。     关键词：透明聚丙烯　透明改性剂　发展　应用聚丙烯(PP)具有机械性能好、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、容易加工成型等优良特性，且价格低廉，已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、新产品最为活跃的品种。PP属部分结晶性树脂，在通常加工条件下，PP结晶较低，使制品透明性差。为了开拓PP应需对PP进行增透改性。经透明改性的PP性能更为突出，特别是其优良的透明性和光泽度可与典型的透明材料(如PET、PVC、PS等)相媲美。透明PP还具较高的热变形温度(一般高于110℃，有的可达130℃以上)，而PET、PVS、PS等材料的热变形温度低于90℃，因此透明PP比PET、PS、PVS等具有更广阔的应用范围。因此近年来在全球得到迅速发展，已被广泛应用于对透明要求较高的医用器械、透明包装、家庭用品等领域。各类透明PP牌号是近期PP新产品开发的一个亮点。目前，PP树脂主要可通过以下3个途径提高透明性：①采用本身具有优异透明性的PP产品——无规共聚物；②用透明改性剂(一种成核剂)，如山梨糖醇生产的透明改性剂改性，加入0.1％～0.4％透明改性剂添加剂，既能提高PP的透明性和刚性，又可使熔融范围变宽；③采用茂金属催化剂生产的PP，如果把PET的透明度定为100％，那么茂金属PP无规共聚物透明度可达96％。1　透明PP的进展11　国外透明PP的发展国外透明PP及其应用开发较早，发展较快。据美国Miliken化学公司介绍，在美国，透明PP已广泛应用于各类透明制品，如：果盒、饮料瓶、薄膜、注射器、微波炊具等方面，透明制品的增长速度高出普通PP制品7％～9％[1]。据日本理化株式会社介绍，日本7％的PP为透明PP，透明PP的产量在400kt/a以上。日本透明PP市场以微波炉炊具及家具两方面的消耗量最大。日本出光化学公司制造出与PVC具有同样透明性和光泽性的透明PP，现在可以广泛替代普通透明PVC制作的文具、笔记本一类的包装物，价格只相当于PVC的20％～30％，1999年出售了1 200t透明PP。韩国LG Caltex公司将透明PP作为PET的替代品推向市场，应用于水瓶、洗涤剂瓶、个人护理品的包装等方面。Fina公司市场部声称，他们的透明PP新产品将打入具有300kt/a市场容量的PS食品包装。德国BASF公司的PP无规共聚物Novolen 3248TC，具有高流动性，熔体流动指数为48g/10min，以及低翘曲性能，透明度达90％，雾度10％，适用于薄壁包装与日用品。Solvay公司研制的PP无规共聚物Eltex PKL176，含有乙烯和透明剂，主要用于制造单层透明瓶和挤压片材，片材可热压成型各种容器及装饰品。其产品具有玻璃般的光泽、很好的化学稳定性、耐环境应力开裂性和冲击强度。也有公司采用茂金属催化剂生产高透明PP树脂，尽管该类透明PP的光学性能上与添加透明剂的PP相当甚至更好，但因在生产成本和成型加工上还存在着一定的距离，因此市场上很少有此类透明PP[2]。总之，随着透明PP的开发和不断改进，市场需求量在快速上升，见表1[3]。世界2001年市场容量总计可达1 500～1 600kt/a，预计2005年市场需求量可达2 000～2 500kt/a。12　国内透明PP的发展国内透明PP的研制及其开发应用较为滞后，但发展却非常迅速。据初步调研，目前国内透明PP已广泛应用于薄膜、片材、塑杯、微波炉及其他的注塑制品等方面。使用透明PP的厂家主要集中在东南沿海城市。1996年我国对透明PP的需求量为5kt，且全部依赖进口，2000年市场需求量在100kt/a左右，随着应用领域的进一步开拓，预计到2005年国内需求量可达200～300kt/a。透明PP需求量的不断扩大刺激了国内PP生产厂家的开发热情。有几家公司相继推出了透明PP产品。扬子石油化工股份有限公司研究院以PPF401及其相近牌号的PP为基料，采用DBS系列成核剂进行了透明PP制备技术开发和市场推广应用工作，取得了较好的进展，相关产品已进入市场。上海石化1997年推出透明PP，产品开发瞄准世界先进水平，主选透明性更佳的无规共聚级透明PP，产品透明度高、光泽性好，冲击韧性好，无气味，由于抗氧体系的优化配合，克服了色泽发黄的缺陷，使产品达到国内外先进水平。2000年11月，中国石油天然气股份公司兰州石化公司石化厂PP装置采用兰州石化公司研究院303所开发的新技术，使用国产透明剂DTS(山梨糖醇的衍生物)，试生产透明PP。其产品在兰州包装材料厂、兰州辐射中心进行了应用试验，结果表明，该材料性能稳定、成型容易、制得的产品透明度高，可与韩国等进口料相媲美。另外，燕山石化公司、洛阳石油化工总厂也都进行了透明PP的研制开发工作，并取得了一定的成果。2　透明改性剂 　　透明PP的发展同时促进了国内外透明改性剂的开发21　透明改性剂的增透原理透明改性剂是一种成核剂，顺应PP改性的发展而出现的新功能助剂。一般认为透明改性剂的加入提高了PP冷却过程的结晶速度，减少PP的球晶尺寸，它是一种可以促进结晶的小分子物质，它在树脂中起晶核的作用，使原有的均相成核变成异相成核，增加结晶体系内晶核的数目，使微晶的数目增多，球晶数目减少，晶体尺寸变细。当球晶尺寸小于可见光波长时，光线在晶区界面几乎就不发生折射和反射，透明性和表面光泽度明显得到改善。21　国外透明改性剂的进展透明剂的研究开发近年来一直比较活跃，美国透明剂的产量以每年8％的速度增长，远高于一般塑料添加剂5％的年增长率，成为新兴的塑料助剂产业，透明剂的生产和消耗量均为世界第一。Milliken化学公司推出一种透明剂Millad 3988，它是3，4－二甲基二亚苄基山梨醇(DMDBS)透明剂[4]。它是一种高效、低廉的透明剂，能高效改善透明度，不会给制品带入气味和味道，能无条件地应用于加工工艺。1998年Millad 3988在全球的占有率为83％。世界范围内较大的透明剂生产商及其产品见表2[5]。23　国内透明改性剂的发展近年来我国许多单位对透明改性剂进行了大量卓有成效的研究，有的已形成生产规模，目前的生产厂家有下述几家。广州石化总厂研究所研制的PP塑料透明剂GPC－818，适于注塑、吹塑等加工工艺，加入25％的GPC－818，可使PP薄膜的浊度降低65％～80％，光泽提高10％～125％。湖北省松滋市树脂所生产出第三代梨醇系类成核透明剂SKC－Y3988，加入微量的PP透明剂，可以使PP热成型的晶速度加快，并极大提高制品的透明度。经中山大学树脂所检测，该产品各项技术指标达到国际先进水平。目前该厂年产30t成核剂，中试生产线已正常运转。山西化工研究所开发成功TM系列二苄叉山梨醇类聚烯烃成核剂，适用于透明PP片材，饮料杯，仪表外壳等。已建成30t/a生产装置，可生产TM－1、TM－2、TM－3三个牌号。扬子石化研究院最近研制成功新型添加剂产品SZ－1，SZ－2透明PP母料，可大幅度提高PP制品的透明度和刚性，具有无毒等特点。广州合成化学所开发成功PP不同用途的各种专用成核剂。该所开发的成核剂能使PP在凝固时形成球形微晶体，以提高结晶速率，改善光泽和增加透明度，赋予PP制品多种优良性能[3]。近几年我国透明剂的开发与应用发展迅猛，许多企业在从事透明剂的开发研究工作，这些产品的价格远低于国外产品，但在品种及质量稳定性方面还有待提高和完善。目前，生产透明PP的厂家所用透明剂仍主要依赖进口，要适应未来塑料工业的快速发展，在产品结构、内在质量和规模效益等方面还要做大量工作，特别是对高效透明剂的开发和生产，应成为今后发展的重点。3　透明PP的性能及应用31　透明PP与普通PP的性能比较透明PP与普通PP相比，综合性能得到改善，结果如表3所示。从表3可以看出，透明PP中由于透明剂的加入，有效地提高了成核密度，结晶温度、维卡软化点和硬度也有所提高；大量晶核导致结晶结构极度均一化，从而使透明性和表面光泽明显改善。这些综合性能的提高，增强了透明PP制品的环境适应性，并扩大了使用范围[6]。32　透明PP与其他材料的性能对比透明PP与其他一些材料相比， 质轻价廉，刚性及强度综合性能好，阻湿， 可回收。随着透明PP的推出， 突破了PP制品透明性不佳的瓶颈， 成为透明材料的强有力竞争者，见表4。33　透明PP的应用透明PP树脂可以替代价格昂贵的其他树脂，扩大产品的用途，降低成本和改进工效。从最终用途来看，透明PP已广泛用于医用注射器、食品容器、文具、薄膜、盘、盒、瓶、家用储茂器、各类包装等方面。从成型方式来看，应用领域如表5所示。4　结语透明PP因其广泛的应用领域，已成为国内外PP新产品开发的一个亮点。我国透明PP的开发虽然较晚，但发展迅速。透明改性剂的研究也取得了很大进展，但在品种及质量稳定性方面与国外产品相比还有一定差距，还有待提高和完善。目前国外厂商正在千方百计地抢占我国市场，我们应抓住机遇，加大国内透明PP的生产力度，在提高质量、增加品种的同时，进一步开拓应用领域，力争尽快形成较大的透明PP专用料生产能力，满足用户的需求。作者： 王丽新    来 自： 包装杂志