、(1)简述聚丙烯等规度和分子量对于拉伸强度和抗冲击强度的影响,并分析其微观结构的原因

等规度越高，其结构规整性越好，更容易结晶，具有更高的的拉伸强度，但是也更脆，抗冲强度低。

分子量越大，分子链缠结导致发生形变需要更大的外力，所以其拉伸强度和抗冲击强度都高。

PE和PE性能差异

1 从耐热角度来分析，聚丙烯的耐热性要高于聚乙烯，通常情况下，聚丙烯的熔融温度比聚乙烯高出约40%-50%，约为160-170℃，所以制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。在生活中我们会发现“5”号聚丙烯餐盒常被用于微波炉中加热食品（微波炉加热的一般温度在100-140℃），而聚乙烯因耐热性差是不可以作为微波炉用塑料的，包括餐盒、保鲜膜。同样，在普通包装膜领域，聚乙烯的包装袋更适合于在90℃以下使用，而聚丙烯包装袋在相对高的温度下使用也是可以的。

2 从刚性、拉伸强度角度分析，聚丙烯主要特点是密度小，力学性能优于聚乙烯，并有很突出的刚性，例如目前聚丙烯已经逐渐展开了与工程塑料（PA/PC）的竞争，广泛运用于电子电器、汽车领域。同时由于聚丙烯拉伸强度高，进而抗弯曲性好，被称为“百折胶”，对折弯曲100万次被弯处不变白，这也为我们辨别聚丙烯制品提供了线索，同时成为制品再回收分类的隐性标志。

3 从耐低温角度来分析，聚丙烯耐低温性弱于聚乙烯，0℃时的抗冲击强度只有20℃时的一半，而聚乙烯脆性温度一般可达－50℃以下；并随相对分子质量的增大，最低可达－140℃。因此如果制品需要在低温环境中使用，还是要尽量选择聚乙烯作为原材料。一般冷藏食品所用托盘都是有聚乙烯原料制作。

4 从耐老化角度来看，聚丙烯的耐老化性要弱于聚乙烯，聚丙烯的结构和聚乙烯类似，但是由于其存在一个甲基构成的侧支链，所以更易在紫外光和热能作用下氧化降解。在日常生活中最常见的容易老化的聚丙烯制品就是编织袋，长时间在太阳下照射编织袋很容易破裂。事实上，聚乙烯耐老化性虽然高于聚丙烯，但是相较于其他原料，它的这种性能也不是非常突出，因为在聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其耐候性不好，日晒、雨淋也会引起老化。

5 从柔韧性角度来分析，聚丙烯虽然强度较高，但是柔韧性较差，技术角度讲也就是抗冲击性能差。所以在用来做膜产品的时候，它的应用领域与聚乙烯的应用领域还是有差别的，聚丙烯薄膜更多的用作表面包装的印刷。而在管材方面，也很少用简单的聚丙烯进行生产，需要用到交联聚丙烯，也就是常见的PPR管。因为普通聚丙烯抗冲击性较差，容易破裂，所以在实际应用在要加入抗冲击改性剂，在保险杆等应用中都要使用助剂来改善抗冲击性。

扩展资料：

甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。

工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。

共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。

PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。

聚乙烯(POLYETHYLENE，PE)是由乙烯聚合而成之聚合物，产品发展至今已有60年左右历史，全球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。

聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。

低密度聚乙烯(LOW DENSITY POLYETHYLENE，LDPE)俗称高压聚乙烯，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、农业用膜等。

高密度聚乙烯(HIGH DENSITY POLYETHYLENE，HDPE)俗称低压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域。

线型低密度聚乙烯(LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE，LLDPE)，则是乙烯与少量高级  -烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点。

LLDPE应用领域几乎已渗透到所有LDPE市场。现阶段LLDPE和HDPE处于生命周期的成长阶段；LDPE则在1980代末逐渐进入发展成熟期，世界上已少有LDPE设备投产。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中，在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例，在塑料工业中占有举足轻重的地位。

参考资料：百度百科-聚乙烯  百度百科-聚丙烯

管材用聚丙烯x射线衍射图有尖锐的衍射峰（见下图），大部分为晶态聚合。

随着结晶条件不同, PP可形成 α、β、γ、δ和拟六方晶等五种晶型结构。管材用聚丙烯的晶型应该是热力学不稳定而动力学准稳定的晶型β晶型，属六方晶系，扫描电子显微镜(SEM)图像表明, β- PP 中片晶由球晶中心成平行集结成束, 然后向外支化生长,或螺旋状地向外生长, 而后支化。

β-PP 球晶之间没有明显的界面, 在相邻球晶边界处,片晶互相交错。β-PP 的断裂面有应力发白现象, 主要由密集的、近似平行的银纹所构成, 银纹交织在一起, 在断裂面附近形成连续的纤维结构。β球晶是由捆束状生长的晶片束组成, 球晶的致密程度比较低, 因此晶片束之间的非晶区就很容易被拉开形成微银纹。银纹带在受力时能吸收大量的冲击能量, 大大提高材料的韧性,但降低其拉伸强度及弯曲弹性模量。

参考文献

《聚丙烯的晶型及常用成核剂》（王东亮1郭绍辉1冯嘉春*2郑 德3）

《聚丙烯管材专用料的鉴别》（程红原,黄　巍,胡孝义）

《聚丙烯的结晶性质》（中国科学院化学研究所 徐振淼）

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