一、聚丙烯（聚丙烯）的結構
聚丙烯是一種高分子化合物，是一種通用合成樹脂（或通用合成塑料），由於它是烯烴的聚合產物，因而又是一種聚烯烴樹脂。
聚丙烯的結構是指高聚物內部組織，它有兩層意義：一是指聚丙烯分子內部的組織和形態，稱為分子結構，二是指這些大分子聚集在一起的形態，稱為聚集態結構。
1.聚丙烯的分子結構
對一般的單烯烴聚合物可用通式 （ch2-ch2）n表示。
r當-r為ch3-時即為聚丙烯，按ch3-在分子中的排布（位置、配向、次序等）不同，可分為三種立構異構體，即等規聚丙烯、間規聚丙烯和無規聚丙烯，等規聚丙烯所有的甲基都排在平面的同一側。
間規聚丙烯的甲基有規則的互動分布在平面的兩側。
無規聚丙烯的甲基無秩序地分布在平面的兩側。
在三種立體異構體中，等規和間規聚丙烯都屬於有規聚丙烯，有規聚丙烯的結晶度高，根據x射線對結晶性聚丙烯的研究，測得其分子鏈的等同週期為6.5×10-10m，c-c鍵角為109°28′,c-c原子間鍵距為1.54×10-10m，據此設想出等規聚丙烯的三重螺旋結構。
以上所述均指聚丙烯的均聚物，聚丙烯聚合物中還有共聚物，如以丙烯為主要單體，以少量乙烯為第二單體（或稱共聚單體）進行共聚而成的聚合物，共聚物按其立體結構的規整性又可分為無規共聚物和嵌段共聚物，製取共聚物的目的是為了改善均聚物的某些效能（如耐寒、耐溫、抗衝效能等）以滿足特殊用途的需要。
2.聚丙烯的聚集態結構
高分子的鏈結構是決定高聚物基本性質的主要因素，而高分子聚集態結構是決定高聚物本體性質的主要因素，也就是說，其使用效能直接取決於加工成型過程中高分子所形成的聚集態結構。
聚丙烯和其它高分子一樣，是由很多大分子聚集在一起的，分子間存在著相互作用，通常之間的作用力包括范德華力和氫鍵，使聚丙烯的大分子聚集在一起，並賦予它特定的效能，大分子聚集態通常有下述兩種情況：
（1）無定形態
當很多分子在一起時，如果分子間雜亂無章，沒有一定次序地相互堆在一起，這種結構稱為無定型形態，這種結構比較疏鬆，密度低，分子容易運動，強度也低。
（2）結晶態
很多分子有相互排列得很多整齊或一部分排列的很整齊，形成三維有序的結構，稱為結晶態。
丙烯聚合過程中，由於採用立體定向聚合催化劑，能使丙烯進行配位定向聚合，得到立體構型很規整的等規立構聚丙烯（等規聚丙烯含量達到95%以上），因此能夠很好地結晶，其結晶形態有α、β、γ、δ和擬六方晶形五種。最普通的α晶態，屬單斜晶系，晶格引數為：
α=6.50×10-10m b=20.96×10-10m
c=6.50×10-10m99°20′
在138℃左右，聚丙烯結晶形成α晶態，是五種晶態中最穩定的一種結構，熔點為180℃，密度為0.936g/cm3。
在緩慢冷卻的條件下等規聚丙烯還能從熔融狀態形成球晶結構，結晶溫度越高，球晶越大；結晶溫度越低，球晶越小；球晶越大，性質越脆，因此球晶的大小直接影響到製品的衝擊強度和拉伸性質。
一般來說分子越大，分子鏈擴散越難，結晶度越小，但由於成型條件的不同，結晶度會發生變化。
結晶度是以結晶部分重量佔樣品總重量的百分數來表示的，一般用x射線測定結晶度，等規聚丙烯的結晶度一般可達65%以上。
在聚丙烯中，可以採用新增成核劑的辦法來增加和降低球晶的直徑並控制其一定的形態，以改善其拉伸屈服強度和衝擊強度，改善其透明性和光澤性，降低成型時的加工溫度，還可以改進成型加工的其它效能。
結晶度可以用公式來計算
二、聚丙烯的性質
1.聚丙烯的物理效能
聚丙烯樹脂具有可塑性，它是一種典型的熱塑性塑料，受熱時（達到熔點）熔化，冷卻時固化成型，且這一過程可以多次重複進行，由於這一特性可以使聚丙烯加工成型十分方便，可以很容易用擠出，注塑，吹塑的方法直接加工成型，並可以使所加工的邊角料及廢舊料**重複利用。
聚丙烯塑料具有較好的耐熱性能，它的熔點高達164～170℃（純等規物的熔點可達176℃）軟化點為150℃以上，即使在沸水中也不變形，不失去其結晶性，聚丙烯連續使用溫度為120℃，在無負荷情況下最高使用溫度為150℃，聚丙烯樹脂是通用樹脂中耐熱性最好的一種。
聚丙烯樹脂的密度小，相對密度為0.90～0.91，是各種樹脂中密度最小的。
聚丙烯樹脂的物理機械效能良好，它的拉伸屈服強度為30～38mpa，這也是通用合成樹脂中最高的品種之一，它表面硬度大，彈性較好，耐磨效能、介電效能和吸水性能良好。
衝擊強度低，這是聚丙烯的最大缺點，尤其是在低溫下其衝擊強度急劇下降，但是可以通過共聚或共混改性來改善它的耐低溫衝擊效能，聚丙烯均聚物的性質見表1-2。
2.聚丙烯的化學性質
聚丙烯具有優良的化學穩定性，並隨著其結晶度的增加穩定性也增加，它與絕大多數化學品接觸幾乎不發生作用，但發煙硫酸，發因硝酸、氯、鉻酸對聚丙烯有腐蝕作用。
聚丙烯的熱化學穩定性好，在100℃下，大多數無機酸、鹼、鹽溶液除具有強氧化性者外，對聚丙烯幾乎都無破壞作用。
聚丙烯是非極性有機化合物，因此它比較容易在非極性有機溶劑中溶脹或溶解，溫度越高，溶脹或溶解越快，在一定溫度下，它可溶解在十氫萘，四氫萘，1.2.4-三氯代苯中，用粘度法測定聚丙烯的分子量，就是利用它在十氫萘中的溶解效能製成溶液樣品，但是聚丙烯對極性有機溶劑都很穩定，醇類、酚類、醛類、酮類和大多數羧酸都不易使聚丙烯發生溶脹，只有芳烴和氯代烴在80℃以上時對聚丙烯有溶解作用，聚丙烯對一些介質的化學穩定性如表1-3。
由於聚丙烯結構中存在叔碳原子，因此易被氧化性介質侵蝕，與其它合成材料一樣，聚丙烯在光、紫外線、熱氧存在的條件下會發生老化現象，使其變質，失去原有的性質，要使聚丙烯不老化是不可能的，只能新增抗氧劑、紫外線吸收劑、防老劑等來減緩聚丙烯的老化速度，改善其抗老化效能。
表1-2 聚丙烯均聚物的典型效能
表1-3 聚丙烯的化學穩定性
三、聚丙烯樹脂的用途
1.工程用聚丙烯纖維
分為聚丙烯單絲纖維和聚丙烯網狀纖維。
聚丙烯網狀纖維以改性聚丙烯為原料，經擠出、拉伸、成網、表面改性處理、短切等工序加工而成的高強度束狀單絲或者網狀有機纖維，其固有的耐強酸，耐強鹼，弱導熱性，具有極其穩定的化學效能。加入混凝土或砂漿中可有效的控制混凝土（砂漿）固塑性收縮、乾縮、溫度變化等因素引起的微裂縫，防止及抑止裂縫的形成及發展，大大改善混凝土的阻裂抗滲效能，抗衝擊及抗震能力，可以廣泛的使用於地下工程防水，工業民用建築工程的屋面、牆體、地坪、水池、地下室等，以及道路和橋梁工程中。是砂漿/混凝土工程抗裂、防滲、耐磨、保溫的新型理想材料。
2.雙向拉伸聚丙烯薄膜
在塑料製品中包裝材料占有極其重要的位置，據統計，世界用於包裝領域的塑料約佔塑料總消費量的35%。我國包裝用塑料發展迅速，產量從2023年的19萬噸迅速增至2023年的550萬噸，2023年將超過700萬噸，2023年超過900萬噸，約佔全國包裝總產量的13%以上。
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