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聚丙烯（PP）的化学式为(C3H6)n，是一种主要由丙烯单体聚合而成的热塑性聚合物。它是一种多功能塑料产品，也可用作纤维。它首先由意大利化学家、教授、诺贝尔奖获得者居里奥·纳塔（Giulio Natta ）和德国化学家卡尔·齐格勒（Karl Rehn）于1954年同时聚合而成。
聚丙烯具有独特的能力，它可以通过几种不同的方法进行生产，还可用于包装、注塑和纤维等许多应用中。它是全球受欢迎榜稳居第二的塑料产品，仅次于聚乙烯。
聚丙烯和聚乙烯简介
您知道聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）是全球产量排名前两名的塑料吗？由聚丙烯和聚乙烯制成的产品无处不在，我们每个人每天都会遇到很多次。在本文中，您将了解近红外光谱如何在生产周期的不同环节中提高聚丙烯和聚乙烯分析的效率。在此之前，让我们先了解一些关于聚丙烯和聚乙烯的背景信息。
图 1.
聚乙烯和聚丙烯的分子结构
聚乙烯有多种不同的类型：
- 超高分子量聚乙烯（UHMWPE）
- 超低分子量聚乙烯（ULMWPE或PE-WAX）
- 高分子量聚乙烯（HMWPE）
- 高密度聚乙烯（HDPE）
- 高密度交联聚乙烯（HDXLPE）
- 交联聚乙烯（PEX或XLPE）
- 中密度聚乙烯（MDPE）
- 线型低密度聚乙烯（LLDPE）
- 低密度聚乙烯（LDPE）
- 极低密度聚乙烯（VLDPE）
- 氯化聚乙烯（CPE） (CPE)
聚丙烯和聚乙烯的区别
聚丙烯和聚乙烯哪个更好？这一切都取决于具体应用！它们被用于什么目的？这两种聚合物都是工业化塑料。如下是广泛应用的各种塑料。
让我们比较下它们的一些性质。
| 聚丙烯（PP） | 聚乙烯（PE） |
| 化学性质 | |
半结晶
聚丙烯袋 |
惰性、半透明
聚乙烯袋 |
| 电学性质 | |
高静电荷 不良绝缘体 |
低静电荷 良好绝缘体 |
| 熔点 | |
| 130–171 °C | 115–135 °C |
| 化学式 | |
| (C3H6)n | (C2H4)n |
| 用途 | |
| 纤维、薄膜、盖子、铰链、合成纸 | 塑料袋、瓶子、食品容器、托盘、 土工膜、塑料薄膜、板条箱等。 |
| 密度 | |
0.855 g/cm3 无定形 0.946 g/cm3 晶体 |
0.88–0.96 g/cm3 |
| 相对成本 | |
| 低 | 中 |
近红外光谱作为评估聚丙烯和聚乙烯质量的工具
30多年来，近红外光谱（NIRS）已成为聚丙烯和聚乙烯行业中公认的快速可靠的质量控制方法。尽管如此，许多生产商仍未考虑在其QA或QC实验室中使用近红外光谱。这背后的原因可能是：应用经验有限或对使用新方法的普遍犹豫。
使用近红外光谱进行QA或QC有很多优点，其中的一大优点是：近红外光谱只需30秒即可同时测定多个参数，而且无需样品前处理。近红外光谱使用的无损性光与物质的相互作用，会受到样品物理和化学性质的影响，这使得近红外光谱成为测定这些聚合物中多个关键参数的合适方法。
在本文的剩余部分，先简要阐述了聚丙烯和聚乙烯的应用，然后是根据《ASTM E1655-17.近红外光谱使用指南》开发的聚丙烯和聚乙烯的整体解决方案。
您是否错过了本系列的前一部分：近红外光谱作为聚合物行业理想的质量控制工具？可在此找到。
近红外光谱在聚合物行业的应用：质量控制和产品筛查的理想工具——第1部分
有关近红外光谱作为辅助技术的更多详细信息，请阅读我们之前关于该主题的博文。
使用近红外光谱进行的聚丙烯和聚乙烯相关应用和参数
在聚丙烯和聚乙烯的生产过程中，通过检查某些参数来保证质量是非常重要的。这些参数包括：用于对聚乙烯类型进行分类的密度、用于增强某些性能（如，强度和耐溶剂性）的共聚物水平、以及用于确保聚丙烯可以形成预期形状的熔融指数。
表2列出了聚乙烯和聚丙烯常见的近红外光谱分析相关应用。
| 聚合物 | 参数 | 相关的近红外光谱应用报告 |
聚乙烯 （高密度聚乙烯/低密度聚乙烯） |
鉴别、密度、熔融指数、 共聚物水平 |
|
| 聚丙烯（PP） | 鉴别、熔融指数、添加剂 |
在聚乙烯和聚丙烯的生产过程中，近红外光谱可以应用在哪些环节？
图 2.
聚乙烯/聚丙烯生产链示意图。
图2 显示了塑料生产、塑料配混、成型加工到塑料制品的各个生产环节。在纯聚合物（如，聚乙烯和聚丙烯）的生产过程中，需要对其纯度进行确认，即可使用近红外光谱仪；在将纯聚合物配混成用于进一步加工的中间产品时，近红外光谱也是一种非常有用的技术。
塑料生产商可以轻松使用近红外光谱
图 3.
使用瑞士万通DS2500近红外聚合物分析仪进行聚乙烯和聚丙烯分析的整体解决方案。
瑞士万通在聚乙烯和聚丙烯分析方面拥有丰富的专业知识，并为此提供了整体解决方案：DS2500近红外近红外聚合物分析仪。该仪器是一种用于测定聚乙烯和聚丙烯中多个质量参数的即用型解决方案。
应用案例：
聚丙烯熔融指数测定的整体解决方案
聚丙烯颗粒的熔融指数是一个需要测定的重要参数，以确保其可形成预期的形状。使用化学计量学软件建立的模型基于大量真实产品光谱，并根据《ASTM E1655 近红外多变量定量分析标准实施规程》开发。有关此主题的更多详细信息，可下载免费白皮书。
想了解有关聚丙烯预校准模型的更多信息，可下载我们的产品手册或访问我们的官方网站。
产品手册：聚合物（PE、PP、PET、PA）的质量控制——通过近红外光谱预校准模型快速获得结果
这种无需流变测试即可无损测定聚丙烯熔融指数的整体解决方案的结果如图4所示。
图 4.
使用瑞士万通DS2500近红外聚合物分析仪测定聚丙烯熔融指数的整体解决方案。A：聚丙烯颗粒的取样和分析。B：近红外光谱与实验室方法的熔融指数测定结果比较以及该分析的品质因数（FOM）。
该解决方案证明了近红外光谱分析聚丙烯样品熔融指数的可行性。而标准方法（ASTM D1238）则需要进行大量的工作，包括包装样品、预热和清洗。而可见-近红外光谱不到一分钟即可完成熔融指数的测定，且无需样品前处理或化学品。
您可在我们的免费应用报告中了解有关该过程的更多信息！
本系列的其他部分
本文详细介绍了可使用近红外光谱作为分析聚丙烯和聚乙烯的理想质量控制工具。本系列的其他部分主要介绍：
