引言：
聚丙烯是一种重要的热塑性聚合物，具有广泛的工业和消费品应用。其结构简单，由丙烯单体聚合而成，通常表现为白色或透明的坚硬材料。
简介：聚丙烯是什么？
聚丙烯（英语：Polypropylene，简称PP）是一种半结晶的热塑性塑料。聚丙烯因具有质量小、力学性能优异、化学稳定性好、成型加工容易等优点，已经得到广泛地应用。聚丙烯是现代社会随处可见的材料，比方说如今的暖气改造，很多金属材料都被PP材料所替代，从维修安装以及成本方面都得到了很大的改善，还有就是汽车的很多部件，如仪表盘、保险杠等都是以PP为基体的复合材料，有效地降低了汽车的重量和油耗。
1. 聚丙烯的结构
聚丙烯有什么结构？聚丙烯乃由一个碳原子加三个氢原子来组成基本分子单元；并以重复方式来呈现。此分子模型乃由碳原子形成主链，每一个碳原子皆再有三个支链；每个支链则各连结一个氢原子。它是一种具有线性结构的烃类树脂。聚丙烯的化学式为（C3H6）n。
聚丙烯有三种异构形式。它们通过甲基-CH3基团相对于聚合物链的空间结构的位置来区分。全同立构和间同立构形式由于具有很大的规律性，往往在固态下获得有序的半结晶空间排列，这赋予了材料优异的物理性能。另一方面，无规立构形式不具有任何类型的结晶度。最常用的工业工艺针对全同立构聚丙烯的制造，这是引起最大商业兴趣的一种。
2. 聚丙烯的种类
聚丙烯通常可分为三种类型：均聚物、无规共聚物和嵌段共聚物。共聚单体的术语通常与乙烯搭配使用。在将乙丙橡胶或三元乙丙橡胶（EPDM）添加到聚丙烯均聚物（热固性聚合物）中时，可以提高其低温冲击强度（LTIS）。当将随机共聚的乙烯单体引入聚丙烯均聚物中时，会导致聚合物的结晶度和熔点降低，从而使聚合物更加透明。聚丙烯可分为以下类：
非规聚丙烯表示为PP-at。
同规聚丙烯表示为PP-st。
等规聚丙烯表示为PP-it。
在非定向聚丙烯中，甲基（-CH3）排列均匀，呈现交替排列时形成同规聚丙烯，而均匀排列时则形成同规聚丙烯。这种排列方式会影响材料的结晶度（无定形或半结晶）和热性能。另一方面，无规聚丙烯则呈现无定形状态，缺乏任何规律性，因此难以发生结晶过程。
3. 各种聚丙烯的晶体结构
在工业产品中形成的等规聚丙烯的结晶度很高。约30%–60%。
同向聚丙烯的结晶性较差，而无定形聚丙烯是无定形的（非结晶的）。
等定构聚丙烯存在多种晶体形式，每种晶体都展现其特有的聚合物链分子排列方式。在 iPP 中，修饰是最常见的。折叠链形状的薄片用于制造这些晶体。薄片以“交叉影线”图案排列，这是一个显着特征。
由于非定向聚丙烯是无定形的，因此它缺乏晶体结构。由于缺乏结晶度，即使在中等温度下也很容易溶解，因此可以将其作为等规聚丙烯的副产品提取出来。
4. 聚丙烯的优点
（1）刚柔并济的特性
聚丙烯兼具刚性和柔韧性，使其成为制造柔性管道和坚固管件的理想材料。这种特性也使其能够通过交联形成链状结构，用于制作绳索和其他纤维制品。
（2）化学稳定性
聚丙烯对各种化学物质具有优异的耐抗性，不易降解，使用寿命长。这一特性使其成为制作盛放化学品容器和管道等的理想材料。
（3）半透明外观
聚丙烯具有半透明的特性，允许光线透过，使其成为制作包装材料和透气性容器的良好选择。
（5）轻盈的密度
聚丙烯的密度仅为 0.9 g/ml，是所有热塑性塑料中最轻的之一。这一特性使其成为汽车制造商的青睐之选，因为减轻汽车重量可以提高燃油效率。
（6）环保优势
与其他常见塑料相比，聚丙烯具有更优的环保性能。例如，与聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 或聚苯乙烯 (PS) 相比，其密度更低，这意味着生产相同体积的产品所需的材料更少，从而减少废物和资源消耗。
5. 聚丙烯的环境考虑和回收
（1）聚丙烯及其环境影响
聚丙烯的生产过程对全球变暖潜力、化石资源消耗、人类毒性、酸化和石化氧化物的形成产生重大影响。例如，丙烯的生产过程中，每公斤聚丙烯（PP）会排放约1.722千克石油当量的温室气体，并因石化氧化物的生成而排放约0.0042千克NMVOC。这表明聚丙烯的生产过程对温室气体排放具有显著贡献，全球范围内聚丙烯的广泛使用预计将向大气中排放13亿吨二氧化碳。
此外，如果燃烧像聚丙烯这样的热塑性塑料，则会释放出毒素和氯乙烯，对环境造成严重的威胁。 特别是目前的研究表明，PP 需要长达 30 年的时间才能自然降解。
（2）聚丙烯的回收实践。
尽管聚丙烯可以完全回收利用，但回收过程中仍然面临一些挑战。回收后的聚丙烯可能具有与原始材料不同的特性，如熔体流动速率、分子量或热稳定性。这些差异可能限制回收聚丙烯在需要考虑冲击性能和部件稳定性的应用中的使用。
聚丙烯的回收过程涉及多个步骤，包括收集、分类、清洁、粉碎、分离和复合。然而，为了生产高质量的再生聚丙烯，特别是用于食品级应用，必须彻底去除废料中可能危害人类健康的所有污染物。尽管面临这些挑战，回收聚丙烯仍带来显著的环境益处。
参考：
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