国内外聚丙烯催化剂的开发进展

国内外聚丙烯催化剂的开发进展一、国外聚丙烯催化剂的发展历程聚丙烯催化剂自50年代Ziegler-Natta催化剂问世，经过不断改进已发展到第四代，聚丙烯催化剂的发展如表1所示。催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几万倍，若按过渡金属计已达到几百万倍，聚丙烯的等规度已达≥98%的高水平，生产工艺也得到了简化，这都得益于催化剂的发展。目前正在开发的茂金属催化剂是第五代催化剂，Fina公司、日本三井东亚化学公司、Exxon公司、日本的三井石化、窒素等都在进行茂金属聚丙烯的研究开发工作，并且已经有工业产品出现。表1聚丙烯催化剂的发展催化剂活性kg.pp/g.cat等规度质量分率/%粒形工艺特点第一代TiCl3/Et2AlCl0.8～1.288～91不规整粉需后处理第二代TiCl3/Et2AlCl/Lewis碱3～595规整粉需后处理第三代TiCl3/给电子体/MgCl2/Et3Al592不规整粉不需后处理第四代超高活性TiCl3/给电子体/MgCl2/Et3Al＞30≥98珠形多孔不脱灰和无规物、不造粒第五代茂金属-铝氧烷＞30＞98现己工业化生产1.1第一代催化剂等规聚丙烯催化剂由Natta在1954年首次合成，用Et3Al还原TiCl4得到TiCl3/3AlCl-AlEt2Cl为催化剂，得到了高等规度的聚合物产品，经过不断的研究和改进，出现了第一代聚丙烯催化剂，并实现了工业化生产。在催化剂发现后仅三年时间，新型工业树脂聚丙烯便问世。第一代催化剂的缺点是活性和等规度还较低，聚合工艺含有脱除影响产品性能的无规产物和催化剂残渣的后处理工序。1.2第二代催化剂第二代催化剂是在第一代催化剂的基础上引入了给电子体（Lewis碱），使TiCl3催化剂的活性和选择性得到了很大改进，聚合活性比第一代催化剂提高4～5倍，其缺点是仍需脱除无规物和催化剂残渣的后处理工序。1.3第三代催化剂60年代初，以MgCl2作为催化剂的载体，使催化剂的活性得到很大程度的改善。通过选择合适的给电子体和催化剂的制备方法，既可实现催化剂的高活性和高立体选择性，又实现了产物的分子量分布和颗粒分布及颗粒形态可控，使生产流程大大简化，无需脱除无规物和催化剂残渣的后处理工序，甚至省去造粒工序。1.4第四代催化剂第四代催化剂是由Himont公司发展起来的，其特点是通过控制催化剂的构造达到控制聚合产物的分子结构的目的。第四代聚丙烯催化剂的发展标志着丙烯催化聚合技术的研究和生产趋于完善和成熟。当前世界上60%以上的聚丙烯生产在使用第三代超高活性催化剂和第四代催化剂，典型代表有三井油化公司的TK-Ⅱ催化剂，Himont公司的GF-2A、FT-4S、UDC-104催化剂，Shell公司的SHAC催化剂，Amoco公司的CD催化剂。这些催化剂的特点是不仅具有高活形和高定向能力，而且能控制粒子形态，具有反应器颗粒技术的特点，有利于生产高性能的聚丙烯。第四代催化剂反映出聚丙烯催化剂的发展在由注重高活性、高定向形趋于注重产品高性能化，精确控制聚合物的结构，生产各种专用品、高附加值产品。1.5第五代催化剂90年代开发的丙烯聚合茂金属催化剂，可称为聚丙烯的第五代催化剂。其单活性中心的特点不仅可制得窄分子量分布、窄组成分布的聚合物，而且这种催化剂还有利于不同单体的共聚反应，使用的共聚单体的范围宽、共聚物中的共聚单体含量高，在主链上分布均匀，且能实现精确控制聚合物结构，甚至可定制聚合物，这是以往的Ziegler-Natta催化剂所不能达到的。由于茂金属催化剂能准确控制整个聚合过程，因此可以生产具有很高立构选择性的等规聚丙烯（iPP）和间规聚丙烯（sPP）。利用茂金属催化剂的这种优良特性，可进一步扩大聚丙烯的应用领域。Fina公司用茂金属催化剂技术生产出了具有商业应用价值的间规聚丙烯，现已能进行工业规模的生产。日本三井东压化学公司利用研制的茂金属催化剂首先在世界上成功地生产了sPP，尽管其耐热性不如iPP，但透明性、耐冲击性非常好，密度为0.88g/cm3。美国福斯坦大学开发了基于茂金属的聚丙烯生产工艺，据称其延伸能力范围为200%～1200%，工业聚丙烯的延伸能力可达300%，但其回复率为零，而这种聚丙烯材料在延伸300%后可回复其形状80%。BASF公司采用茂金属催化剂生产聚丙烯获得成功，生产的聚丙烯应用于高速纤维纺织，优于常规聚丙烯，分子量分布窄，具有独特的微观结构。Exxon公司在世界上首次将茂金属催化剂应用于聚丙烯工业化生产，采用Exxpol茂金属催化剂的装置生产的聚丙烯应用于非纺织领域，加入天然合成橡胶、弹性PVC和工程塑料。据TownsendTarnell（Houston）预测，近5年全球茂金属聚丙烯（mPP）的消费量将以年均65%以上的速度增长，从2000年的40kt增加到2003年的500kt，mPP的生产商将由3家增加到2003年的10家。即将投产的100t/a茂金属催化剂生产装置足以满足生产100×104t/a聚丙烯的需要。二国外聚丙烯催化剂进展主要活跃于传统的Ziegler-Natta催化剂领域，开发应用于Spheripol工艺装置的高效载体催化剂。目前，Montell公司销售10种Spheripol工艺所用载体催化剂，基本上属于Ziegler-NattaHY/HS（高效/高立构规整度）系列。Montell公司正在意大利的Ferrara扩大其第四代Ziegler-Natta聚丙烯催化剂的生产，使产量达到600t/a。新的催化剂活性达每克催化剂生成50㎏聚合物。Basell公司最近向世界公布了该公司最新开发出的先进的第五代Ziegler-Natta催化剂。该催化剂的特征是以二醚类作为给电子体，采用这种催化剂生产的聚丙烯的熔体流动性好而且分子量分布窄，装置产能也得到提高。Montell公司还在开发一系列基于其专利的二醚类内给电子体新催化剂，与其他催化剂相比，其活性更高，超过100㎏·g-1，聚合物等规度大于99%。用这类催化剂生产的产品具有窄的相对分子质量分布，适用于纺粘和熔喷纤维，并可与新的茂金属催化剂相竞争。此外，它还具有极好的氢调敏感性，可控制反应器中的相对分子质量。在其中试装置上，Montell公司还在研究将Ziegler-Natta催化与茂金属催化相结合，他们认为未来的新产品不是通过单独一种技术所能得到的。日本东邦钛公司也是聚丙烯催化剂生产商，最近在日本富山县的黑部建成一套40t/a的聚丙烯催化剂生产装置，使该公司的生产能力增加了40%，而于2000年下半年实施的第二阶段建设计划将使该装置产量翻番。东邦钛公司目前供应的催化剂相当于世界聚丙烯市场12%的份额。随着新装置的运转，该公司的市场份额将升至15%，且在未来5年内，其目标使就是进一步投资以确保20%的份额。东邦钛聚丙烯催化剂适用四氯化钛作为原料，活性达50㎏·g-1。目前全世界对东邦钛高活性催化剂的需求极高。Borealis公司已开发出一种专利Ziegler-Natta催化剂，称为BC1，它不仅能生产极窄相对分子量分布的单峰产品，且能生产宽相对分子量分布的双峰产品。在某些多相共聚物中，双峰性可出现在基体相中和橡胶相中。这种催化剂在Borealis公司现有的聚丙烯装置上已得到工业应用。第二代催化剂（称为BCl10）目前正在开发中。Targor公司在德国Ludwigshafen建成一套茂金属催化剂生产装置。该装置生产能力为100t/a，这是欧洲第一套工业化生产茂金属催化剂的装置。Targor公司称该装置的产量可满足1Mt/a茂金属聚丙烯的生产。为满足茂金属聚丙烯不断增长的需求，Targor公司正将位于Wesseling的部分聚丙烯装置转化生产茂金属聚丙烯。Targor公司坚信在下一个10年末，约20%的标准聚丙烯将使用茂金属催化剂生产。近年来，非茂单中心催化剂的开发也相当活跃。镍、钯等后金属，镧系金属络合物，硼杂六元环和氮杂五元环等催化剂也表现出和茂金属类似的特点，在聚合物的相对分子质量、相对分子质量分布、支化度和组成方面可以进行精密控制和预设计。面对单活性中心催化剂的挑战，Ziergle-Natta催化剂的改进仍在继续进行，并取得了许多新的成就。回顾聚丙烯催化剂的开发历程，第一代到第四代催化剂研究开发的主要目标在于提高催化剂的效率和定向能力，而第五代茂金属催化剂研究开发的目标主要在于能否用茂金属催化剂制备出新的、性能价格比更优良的聚丙烯产品。三、世界主要PP工艺及催化剂技术的应用2000年全球80%以上的PP生产能力己采用先进的生产工艺，主要包括：Spheripol、Hypol、Unipol、Targor气相（Novolen）、BPAmoco和窒素气相、住友气相以及Borealis公司的新技术Borstar。3.1三井油化Hypol工艺三井油化的Hypol工艺采用立体式搅拌液相聚合釜与气相反应器相结合的方式，即液相本体法生产聚丙烯产品。采用的催化剂体系为第二代高收率、高立体定向性的催化剂，称为HY-HS-Ⅱ（即TK-Ⅱ），这种催化剂具有以下特点：①活性和等规指数均很高。其活性可高于20㎏聚丙烯/g催化剂，聚合物不经处理，其中钛含量即小于4×10-6，总灰分在100×10-6以下，因而无需脱灰，实现了无脱灰工艺。等规指数高达97%～98%，因而液不需脱除无规物。②活性寿命长。活性可持续10h。③熔体流动指数（MI）增大对全等规指数的影响较小。④产品范围广，能够生产出各类聚丙烯产品，包括均聚物、无规共聚物和嵌段共聚物。⑤可以控制聚合物的性质，能够生产出质量好的微球形聚合物。⑥对CO及COS很敏感。该工艺可生产均聚、无规、抗冲全范围的PP产品，MI范围宽，其生产的基础树脂有50多种牌号。可生产用于汽车上的超高乙丙共聚物、高规整度产品和高速注塑型材，粉粒粒径均匀，可生产丙烯/乙烯/丁烯三元共聚物。生产很多牌号的均聚物和无规共聚物，并且己被用户确认其质量与采用HY－HS－Ⅱ催化剂的溶剂法产品的质量相当。对于抗冲共聚物来说，其产品质量则更好，其产品特点如下：①由于采用了高效催化剂，不需要特别的稳定剂配方就能生产出灰分含量和氯含量都很低的产品，而且没有气味。②均聚产品具有高等规指数和高刚性，如做薄膜（BOPP，CPP，iPP），则具有优良的光学性能；如做纤维，则具有好的右成型性（尺寸稳定性）。此外，还可以不经热解而制得MI较高的产品（如J900的MI为40g/10min）。③由于此工艺能控制嵌段共聚物中的均聚物和共聚物的数量组成，因此，共聚物组分分布的均匀性得到改善，从而使抗冲击性和刚性得以较好地平衡。用于生产周转箱，则有的耐低温冲击强度；用于制造工业零部件、汽车和电子工业的部件，则具有良好的机械强度和外观，并且能够生产具有高流动性、高速注塑成型的多种产品牌号。④HY-HS-Ⅱ催化剂生产的无规共聚产品具有优异的共聚合性能，用来生产薄膜，则具有很好的光学性能、耐低温热封性能。3.2.Basell公司的Spheripol工艺3.2.1Spheripol工艺简介Spheripol工艺是运用液相预聚合同液相均聚合和气相共聚相结合的聚合工艺。Spheripol工艺于1983年工业化，工艺过程：丙烯（或丙烯和乙烯）经过精制，加入液相环管反应器，经矿物油稀释的催化剂和少量的丙烯在预聚合反应器种预聚后，加入环管反应器。反应器内浆液在轴流泵作用下高速循环，物料在管内进行液相聚合。从环管反应器出来的聚合物淤浆经一套加热反应器使未反应丙烯全部汽化，然后进入闪蒸罐。生产均聚物时，丙烯气体基本上在罐顶闪蒸出去，经压缩冷凝再循环使用，从闪蒸罐下部出来的聚丙烯粉料经蒸汽干燥后，造粒、包装出厂。多相抗冲共聚物通过两个串联的气相反应器完成。无需去除催化剂残渣和无定形聚合物。未反应的单体在二段加压系统中闪蒸并循环返回至反应器。具有投资和操作费用低、产品产率高和产品质量好等优点。催化剂活性即m（聚合物）/m（催化剂）超过40000kg/kg，等规度在90%～99%之间。生产每1000kgPP的消耗如下：丙烯（生产共聚体时加乙烯）耗1002～1005kg，催化剂用0.025kg，用电量80kW·h（生产共聚体时用电量20kW·h），蒸汽280kg，冷却水90m3。该工艺可生产多种PP，包括均聚体PP、无规共聚体和三聚体，多相抗冲（可组合质量分数高达25%的乙烯）共聚体以及高增强、高透明的共聚体。现己建成63套Spheripol装置，总能力超过11Mt/a，另有13套装置处于工种设计或建设阶段。技术转让总能力13.5Mt/a，单系列装置能力达40～400kt/a。3.2.2Basell公司的Spheripol工艺与全气相技术的对比优势相对于竞争对手，Spheripol工艺在生产均聚物、用乙烯生产共聚物方面具有许多优势。目前世界范围内具有与Spheripol工艺竞争实力的聚丙烯工艺主要是全气相法技术。与主要对手相比，新一代Spheripol工艺具有以下几个方面的领先优势：⑴工艺操作性强；⑵产品质量好；⑶操作经济性高。Spheripol工艺可以生产范围更宽的产品，提供更强的工艺适用性。在本体聚合过程中，Spheripol工艺有效地利用了所有容积，省去了全气相法反应器中所需要的分离段，消除了产品在传送过程中遭受污染的风险。Spheripol工艺中所使用的环管反应器的热传递效率比气相法工艺的更高。即使在生产高抗冲共聚物时，大约80%的最终产品在均聚工段生产，在这个阶段主要撤出大量反应热。环管反应器提供了明显优于气相系统的热传递速率以及从聚合物颗粒中更均匀的撤热，它确保了对反应温度的更好控制和更高的稳定性，由于环管反应器的设计特点，在装置增加产能时具有更高的适应性，而在全气相工艺中装置要扩大产能通常要受到许多方面的干预。一般地，聚合物在环管反应器中比在气相反应釜中更具稳定性，在环管反应器中聚合物可和以高密度紊流态在环管反应器中单体相接触。整个反应器中的温度纵向分布十分均匀，控制十分稳定，而且用于控制等规度和MFR的助催化剂（都是液体）和氢气浓度也是非常均匀的。另外，Sphreipol工艺作为一项按标准设计的技术，它优化了每一个工艺步骤的控制参数，这一特性保证了该工艺的每一个生产阶段的独立操作，使装置运行更容易、更稳定、牌号的切换更平稳，从而以最有效、最简单的方法生产出范围最宽的产品。虽然气相技术对外宣称其工艺极易操作，但气相法在装置稳定性方面的敏感性代表了其工艺的局限性，由于其比较窄的操作空间使得过程控制更苛刻。由于催化剂体系的特性，聚合物结构在环管反应器中得到保持，通过Spheripol催化剂体系和工艺生产的PP的受控结构从产品质量和产品范围上也体现出该工艺的优势，特别是在生产多相抗冲共聚物时，从本体聚合单元出来的均聚物基料是球形的高等度的聚丙烯颗粒。每一个球形颗粒都具有一定的空隙率，一旦均聚物被送到用于生产多相共聚物的共聚单元，它就被乙/丙橡胶充满，使发粘物不能粘到粒子表面。Spheripol工艺可以使用不同的催化剂生产小（0.3mm）或大(5.0mm)尺寸的颗粒。每一种催化剂生产的聚合物都具有非常窄的颗粒尺寸分布和均一的聚合结构，它适合在应用MFR非常低有场合取代切粒，而非常低或非常高的MFR是挤出阶段的一个非常重要的制约因素。由于该工艺使用了先进的高效催化剂活性非常高，残留金属成份非常低，最终产品表现出较好的颜色（低黄色指数），而且聚合条件和粉料的新鲜蒸汽处理保证了产品低的可溶物和挥发份，它可极大地改善下游加工并确保在专用料方面（如食品和医疗等）具有较高的市场接受能力。Spheripol工艺保证比任何全气相工艺具有更高的稳定性和可操作性。对Spheripol工艺而言，任何涉及可能影响装置稳定性的薄弱环节都在工艺设计和催化剂性能改进时被逐一解决。与全气相工艺相比，Spheripol工艺可以在一个单聚合线上可生产出包括均聚、无规共聚物、三元共聚物、多相抗冲共聚物及专用抗冲共聚物等最宽范围的覆盖整个PP应用领域的产品。在世界主要PP产品引人注目，具有较高的市场占有率。3.2.3催化剂体系80年代，Spheripol工艺主要采用GF2A和FT4S催化剂。GF2A是专用于生产均聚和无规共聚产品的催化剂。FT4S是专用于生产多相共聚产品的催化剂。当然也可以生产均聚和共聚产品。这两种催化剂在工业生产上的活性一般为15000~20000Kg聚丙烯/Kg催化剂。均聚产品的等规度一般为95%~97%。粉料的表观密度为0.5t/m3。用GF2A制得的聚丙烯粉料粒径为0.4~0.7mm，外观比较规则。用FT4S制得的聚丙烯粉料粒径为1~3mm（或1~5mm），呈圆球形。采用这两种催化剂生成的聚丙烯粉料粒度分布都很窄。90年代后，Spheripol工艺的催化剂又有了更新的进展。目前Basell公司已不再使用GF2A和FT4S催化剂，代替它的是更先进的MCM1系列催化剂，该催化剂的粒度更为均匀，且活性可达30000~35000Kg.PP/Kg.Cat.，新催化剂的主要特点如下：①粒度更为均匀；活性更高（30～35㎏聚丙烯/g催化剂）；等规指数可控性更强（90%～99%）；对反应敏感。②可生产分子量分布窄，接近茂金属催化剂级产品。③生产双峰产品时，其分子量分布由原催化剂的4.1～5.6加宽至3.5～10；新催化剂可生产刚度/韧性指标更完美的产品；催化剂寿命更长，比原催化剂（寿命为6h）提高50%；可生产MI更高的产品，当H2浓度达1%时，MI可达1000g/10min，这种不需添加过氧化物而MI很高的产品，适于生产薄壁包装制品。另外，新一代催化剂还使用了特殊的D-donor给电子体，该给电子体可使产品等规指数更高，而分子量分布更窄，从而可得到刚性和韧性更为优异的产品。3.3BPAmoco/窒素气相法工艺该工艺采用卧式搅拌床气相反应器，反应器容积可达79m3。浆式搅拌使物料以活塞流形式流动，产品切换快，聚合反应热靠丙烯蒸发除去，使用超高活性载体钛系球形催化剂，催化剂活性达40kgPP/gcat，PP等规度达99%，生产过程不脱灰、不脱无规物，可生产均聚物、无规共聚物，亦能生产高刚性和高抗冲强度的共聚物，产品质量好，生产成本低。由于采用浆式搅拌，物料以活塞流形式流动，不需要大的循环，因此耗电量少，不需蒸汽，操作可行。到1999年世界采用该技术的生产能力己达2Mt/a，最大单线生产能力为200kt/a。此外，采用“超生产能力反应器”技术在美国Alrin建成了世界单线生产能力最大的250kt/a装置。该工艺采用的是超高活性载体钛系催化剂，主要由CD主催化剂，三乙基铝助催化剂，硅烷外改性剂助催化剂组成。3.4.ABB-Lummus的气相法技术ABB-Lummus公司开发的Novolene聚丙烯生产工艺，采用两台立式带搅拌的反应器生产均聚和共聚聚丙烯产品。3.4.1催化剂体系目前，ABB-Lummus公司采用“PTK4”型齐格勒-纳塔催化剂，其典型特性见表2。表2“PTK4”型齐格勒-纳塔催化剂典型特性（2000年数据）项目钛含量4-5重量%镁含量8-9重量%氯含量35重量%溶剂含量15重量%产率（标准实验室实验）最低为30000Kg聚丙烯/kg催化剂聚丙烯产品中的二甲苯可溶物含量1-2重量%ABB-Lummus公司所采用PTK4型Ziegler-Natta型催化剂，不需预聚合，用一种催化剂可生产所有牌号的产品，中间控制和分子量控制容易，产品的开拓前景好。催化剂活性最低为30㎏PP/gCat，90℃以上自动失活。3.4.2工艺简介Novolene工艺的两个气相反应器内，装有双螺带式搅拌器。该搅拌器是通过反应器底部的一个万向接头转动的。反应器内上部分为气体，下部分为料床。采用这种特殊搅拌器能使催化剂在气相聚合的单体中分布均匀，尽可能使每个聚合物颗粒保持一定的钛/铝/给电子体的比例，使产品质量尽可能均一稳定，而且使反应器内无死角，不易挂壁和堵塞。但其缺点是动力消耗比液相搅拌大得多。Novolene工艺的操作控制较容易，聚合反应部分采用气相法，能够容易地停止反应。另外，不需要处理大量的液态烃，也增加了工艺的安全性。该工艺除采用DCS控制外，也有计算机优化系统。3.4.3产品特点Novolene工艺能生产约60多种均聚、无规共聚和抗冲共聚产品。对于均聚物，可生产MI为0.3～100g/10min的产品。现在Novolene工艺己能生产mi为500g/10min的反应器级产品。对于无规共聚物，能生产乙烯质量分数为6%～12%的产品。ABB-Lummus公司称，用其一个共聚反应器生产出来的抗冲共聚物，其乙烯含量可与其他装置用两个共聚反应器生产出来的抗冲共聚物相比。Novolene工艺的抗冲共聚反应采用的是气相聚合，所以反应生成的共聚物都不存在被溶剂溶胀或溶解的问题，产品质量较好。3.5UCC/Shell气相法技术UCC/Shell工艺是采用2台立式带扩径的流化床反应器，气相法生产聚丙烯产品的工艺技术。工艺特点：流程短，省掉了催化剂钝化、产物脱灰、脱无规物工序，技术简单、经济、灵活。缺点是生产稳定性差，产品形状不规则，粉料表现密度低。最初，UCC/Shell公司使用SHAC103作为聚丙烯生产的催化剂。这种催化剂的活性为15000~20000Kg聚丙烯/Kg催化剂，用这种催化剂制得的聚丙烯粉料，外观上大小不匀，而且形状不规则。另外，当生产抗冲共聚物时，还需要在共聚反应器中另加助催化剂，这说明SHAC催化剂的活性持续时间短。继SHAC103之后，SHAC系列催化剂经历了不断发展的进程，1996年SHAC320催化剂已投入了工业化生产（见表3）。该工艺采用高效催化剂体系，主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝和一氧二乙基铝和给电子体。表3几种SHAC催化剂的特点对比（1997年数据）SHAC催化剂分类活性KgPP/gCat二甲苯可溶物XS%wt堆积密度1b/ft3主要特性103第三代14-163.0~6.5(II:94-97)17~19形状不规则,粒径分布很宽，初始反应速率高，分解快201第四代25-351.5~6.5(II:94-99)20~22形状不规则，粒度分布很宽，初始反应速率中等，分解慢205第四代25-351.5~6.5(II:94-99)22~24形状规则，粒度分布很宽，初始反应速率中等，分解慢320第四代25-351.5~6.5(II:94-99)24~26形状规则，粒度分布很窄，初始反应速率中等，分解慢SHAC系列催化剂不需预聚合，200系列以上的催化剂随温度增高自动失活。Unipol工艺要求很高的操作精度，如果控制不好，出现反应器内有结块而影响流化的情况。但该工艺没有液体废料排出。放支大气中的烃类小于0.125g/kg树脂，而其他工艺约为0.8～1.2g/kg树脂。由于该工艺不用深剂，采用低压操作，而工艺步骤又少，对环境污染的影响非常小。工艺采用DCS自控系统和SCS计算机优化系统。Unipol工艺能够生产均聚物、无规共聚物、抗冲莁聚物和一整套配方的PP造粒产品。均聚产品的等规指数可以控制在93%～98%，MI的范围为0.6～35g/10min。列规共聚产品的MI为2～10g/10min，乙烯含量可达5.5%。UCC公司称，其在中试装置上生产出的无规共聚物，乙烯含量可达12%。抗冲共聚产品方面，榀以生产中抗冲到高抗冲的产品，乙烯的嵌段率质量分数可达到20%，MI的范围是1.5～22g/10min。可以做到冲击性和刚貹平衡。提高MI比液相反应器要快，牌号切换时间短（典型时间为4h），若按牌号顺序毁换，则无过渡产品。3.6Targor公司的Novolen工艺Targor公司是Hoechst和BASF的合资公司，在西欧其聚丙烯技术和聚丙烯树脂技术均处于领先地位。由Targor的母公司BASF公司开发Novolen工艺，是使用一个或两个气相搅拌反应器和BASF公司开发与生产的载体催化剂，可生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物，包括TPO。Targor公司在欧洲共有1.7Mt/a的PP生产能力。1999年，该公司在Wesseling建成一套225kt/a的抗冲共聚物生产。Targor公司还在西班牙Tarragona建成一套225kt/a的均聚物生产装置，己于2001年投产。全世界采用该工艺的生产能力共4Mt/a，装置单线生产能力为60～225kt/a，共有39条生产线处于运转或建设中。原开发的催化剂催化活性较低，1g催化剂只生产聚合物8㎏，成本高。后来巴斯夫公司由开发转向购买催化剂，1984年购买了海蒙特/三井的HY-HS（TK）催化剂的专利使用权。3.7Borealis公司的BorstarPP工艺Borealis公司开发的PP新工艺Borstar是一种通用技术，用于生产均聚物、无规共聚物、多相共聚物以及极高橡胶含量的多相共聚物。BorstarPP工艺可生产熔体指数为0.1～1200g/10min的PP。目前Borstar工艺所使用的是Ziegler-Natta催化剂，以后将可能使用单中心催化剂。由于聚合反应在临界下进行，要求催化剂在极端反应条件下具有优良的综合性能。Borstar工艺专有的催化剂以Ti/Zr为主体，具有高活性、耐高温、对氢气敏感等特点，且在高温下，分子量分布变窄，接近单中心催化剂性能，可生产无规度较高的产品、柔性聚丙烯和高效成核（不加成核剂）聚丙烯。但由于该工艺是90年代开始起步的，相对其它工艺而言发展历史较短，在世界聚丙烯技术市场所占比例不大BorstarPP工艺可生产刚性更大，更韧及更软的PP，以满足特殊产品的需求，如低蠕变、高熔体强度及优异的光学性能。BorstarPP工艺的环管反应器和气相反应器可以将大量共聚单体结合进无规共聚物中。通过一个或两个附加的生产橡胶相的气相反应器，可生产橡胶含量高达50%的热塑性聚烯烃（TPO）品种，而不需另外的掺混工艺，开辟了在汽车市场的应用。首套200kt/a工业规模的BorstarPP装置己于2000年10月在奥地利的Schwechat建成投产。综上所述，催化剂技术进步推动了聚丙烯工艺技术的不断改进，使经济、简化的本体工艺和气相工艺成为聚丙烯产业的主体技术。四国外典型工艺的比较表4国外几大典型工艺的对比情况公司及工艺三井油化Hypol工艺Basell公司Spheripol工艺ABB-Lummus公司Novolene工艺Targor公司Novolen工艺UCC/Shell公司Unipol工艺反应器采用立式搅拌液相聚合釜与气相反应器结合的方式液相环管反应器用来生产均聚和无规共聚产品，气相反应器用来生产抗冲共聚产品采用两台立式带搅拌的气相反应器生产均聚和共聚PP产品使用一个或两个气相带搅拌反应器采用两台立式带扩径的流化床反应器催化剂采用第二代高收率、高立体定向性催化剂，称为HY-HS-Ⅱ即TK-Ⅱ采用更先进的MCMI系列催化剂代替80年代的GF2A和FT4S催化剂采用PTK4型Ziegle-Nata催化剂，不需预聚合，用一种催化剂可生产所有牌号的产品。催化剂活性最低为30kgPP/g，90℃以上自动自活采用高收率的硅胶改性PTK4型Ziegle-Nata载体催化剂，是可适用于整套产品系统的特殊催化剂，不需预聚合使用的是SHAC320催化剂，主要用来生产均聚物或抗冲击聚合物原料原料需根据工艺要求进行精制要求对原料丙烯进行精制需根据工艺要求进行精制需根据工艺要求进行精制需根据工艺要求进行精制产品可生产均聚物、无规、抗冲全范围的PP产品，MI范围宽，其生产的基础树脂有50多种牌号可生产均聚、无规共聚、三元共聚、多相抗冲和专用抗冲共聚物以及高刚性共聚物共计102个牌号的产品能生产约60多种上均聚、无规和抗冲共聚产品生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物，包括TPO能够生产均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物和一整套配方的PP造粒产品工艺优缺点该工艺的缺点是催化剂要求预聚合，整个工艺需要的反应器台数多，流程长，一次性投资较大，且增加了操作难度。聚合过程的粘釜及催化剂内管堵塞问题比较突出该工艺是当今PP行业中比较先进、比较可靠的方法之一。可生产高MI的新产品，球形催化剂可生产粒径、流动性好的球形产品。另外该工艺还能采用化学级丙烯。具有投资和操作费用低、产品产率高和产品质量好等优点优点是：因采用特殊搅拌器能使催化剂在气相聚合的单体中分布均匀，使产品质量尽可能均一稳定，而且反应器内无死角，不易挂和堵塞。工艺操作控制较容易缺点是：动力消耗比液相搅拌大得多催化剂不用预聚合，工艺流程短，无闪蒸干燥和溶剂回收等工序，因此设备台数少，基建投资和生产成本较低。采用液体丙烯气化方式带走反应热，使单程转化率大大提高，反应器内均有搅拌器，使得催化剂分布均匀，产品切换快，反应器内不易挂和堵塞流程短，省掉了催化剂钝化、产物脱灰、脱无规物工序，技术简单、经济、灵活。缺点是生产稳定性差，产品形状不规则，粉料表现密度低。设备台数少，基建投资和生产成本较低。备注该工艺是我国早期引进较多的工艺，技术较成熟，但装置投资大,目前基本属淘汰工艺该工艺较适合我国多数的环反应器装置，产品在我国国内市场也有占有率该公司在PE方面与我国的合作项目较多，但在PP方面仍未引进过装置该工艺具有生产双峰聚合物的灵活性表5几种典型的聚丙烯生产工艺的投入及成本比较(2000年中国石化公司的调研数据)项目Amoco气相法Ucc气相法Novolen气相法Basell本体法三井本体法总固定资产投资*/106$99．0100．4103．9108．5126．3原料/$·t-1571577574573573公用工程/$·t-11722202725生产均聚物成本/$·t-1642652648659661净生产成本/$·t-1704715713726740成本+10%ROT**/$·t-1766777778794819*：不包括抗冲共聚物反应器系统的成本；**:投资收益率。目前，世界最大的PP生产商是Basell公司（由BASF和Shell共同拥有），占世界总生产能力的14%。它之所以能在全球占有如此大的比重，主要是由于该公司优异的催化剂体系，使用该公司工艺及催化剂技术生产出的产品主要以大众的普通产品为主，充分满足了大众用户的需求，而该在茂金属催化剂方面也有自己成熟的技术，这又能满足高档次用户的需求。该工艺的投资率约为5000万元/吨产品。ABB-Lummus公司在聚乙烯方面与我国的合作较为密切，目前在我国的投资总额已达26亿美元，几乎与我国的各大石化企业都有合作，如1997年与抚顺乙烯合作将以前合作建成的14万t/a的乙烯装置扩建到了20万t/a；1998年与上海石化合作将其30万t/a的乙烯装置扩建为40万t/a；2000年与燕山石化合作建成了2×10万t/a的乙烯炉等等，但在PP方面与我国合作的记录尚无从考查。五国内聚丙烯催化剂的开发与应用5.1国内催化剂的开发状况5.1.1络合型催化剂国内70年代聚丙烯催化剂，其中较有成效的是络合Ⅰ型、络合Ⅱ型，属于第二代催化剂，其活性可达1g催化剂生产聚合物12～15㎏，产品的等规度97%。5.1.2N型催化剂N催化剂（已开发了N-1、N-2、N-3系列催化剂）由中国石化集团公司合北京化工研究院合作开发，北京奥达石化新技术开发中心推广，在国内应用较广泛。N-3催化剂在Montell公司的Spheripol气相环管聚丙烯装置上可以替代CF-2A催化剂使用，1998年9月在济南炼油厂Spheripol气相环管聚丙烯装置上试运行成功。与进口催化剂相比，N型催化剂有以下特点：⑴氢调效果好，即氢调敏感；⑵定向能力好，聚合产物等规度高，可达98%～99%；⑶催化活性较高，约1g催化剂生产聚合物29.9㎏。缺点是催化活性高易发生爆聚现象。因此，N催化剂更适用于气相环管聚丙烯装置，因为气相环管聚丙烯工艺能较好地解决爆聚问题。在间歇液相本体聚合装置上与国产络合Ⅱ型催化剂相比，改进后的N催化剂有以下特点：活性高出络合Ⅱ型的两倍，单釜反应世间缩短1.5h。5.1.3CS催化剂CS系列催化剂（CS-1、CS-2）催化活性约1g催化剂生产聚合物25㎏，是由营口向阳化工厂生产，由北京奥达石化新技术开发中心推广应用，在国内也有较大市场。1996年新疆克拉玛依石油化工厂在其液相本体聚合装置上先后对N-2催化剂、CS-1、CS-2催化剂进行对比试验，结果认为：⑴N-2、CS-2型催化剂催化活性较高，聚合产物的灰分较少，挥发分、氯含量均较低；⑵N-2型催化剂的定向能力较高，氢调敏感性强，对原料的适应性较好，且辅助材料消耗少；⑶CS-2型催化剂的产品粒径大，更易于包装和运输。沧州炼油厂在小本体聚丙烯装置上用CS-1进行催化剂的更新换代，生产实践证明：CS-1催化剂活性高，1g催化剂生产聚合物超过25㎏，是络合Ⅱ型催化剂的两倍，产品等规度一般在97%以上，产品灰分小于350×106，尤其是产品的氯含量小于35×106，且聚合工艺中原料无需进一步精制。沧州炼油厂用CS-1催化聚合可染色聚丙烯、强力丝料，生产装置无须改动。有报道，林源炼油厂采用CS-1催化剂聚合生产了纤维级聚丙烯；大连有机合成厂用CS-1催化剂生产聚合聚丙烯改性后，用做洗衣机内桶、电视机壳和汽车保险杠原料。5.1.4YS-841催化剂YS-841催化剂由北京燕山石化高新技术股份有限公司开发，1992年以后，经过几年的科技攻关和技术改造，性能已达到国外同类产品的水平。该催化剂适宜于浆液法、间歇本体法等聚丙烯工艺流程，能生产均聚、嵌段共聚聚丙烯。特点是：树脂分子量容易调节，堆积密度高，粒度分布均匀。5.1.5DQ催化剂DQ-1球形催化剂由北京化工研究院开发，1998年9月在上海石化公司环管法聚丙烯装置上应用成功，1999年10月又在天津石油化工公司第二石油化工厂间歇本体法聚丙烯装置上应用成功，并已通过中国石化集团公司鉴定，其制备技术已获国家专利权。DQ-1球形催化剂的特点是：催化剂与聚合物均为球形，这对催化剂的分装加料，聚丙烯的喷料和包装都非常有利；催化剂的氢调敏感性好，聚合物等规度可调性好，表观密度高。5.1.6ND催化剂北京化工研究呀院近期开发的一种催化剂，其特点是：氢调敏感性高、活性高，可不加外电子给体。5.1.7GP催化剂GP催化剂是为了适用于Amoco气相聚合工艺而开发的，其氢调敏感性、立构选择性、催化剂寿命均相当于Amoco的CD催化剂。5.2.国产PP催化剂的应用状况聚丙烯工业的技术关键在于催化剂的发展，国产聚丙烯催化剂，特别是N型聚丙烯催化剂的开发，使连续化聚丙烯装置催化剂的国产化成为现实，为大型聚丙烯装置的国产化奠定了坚实的基础，具有显著的经济效益和深远的社会意义。纵观国内聚丙烯的生产情况和消费结构，国产聚丙烯主要以低档料为主，专用料主要来源于进口。N型催化剂的开发，有利于改善我国聚丙烯的产品结构，可望能生产出高档的聚丙烯料。N－Ⅱ催化剂的开发，提高了小本体聚丙烯产品的质量，使小本体聚丙烯用户有了根据需求选择催化剂的余地，N－Ⅱ催化剂还可以在小本体聚丙烯装置上开发不同牌号的产品，改变以往产品品种单一的局面。国产催化剂形成有序的市场竞争，有利于促进催化剂开发的进展，催化剂性能的不断提高有利于聚丙烯多品种的开发生产，易形成良性循环。催化剂活性的不断提高，促进了聚丙烯装置技术改进步伐的加快，有利于提高装置的生产能力。比如：原设计年产3万t的小本体聚丙烯装置，通过使用高效催化剂及相应的技术改造，实际能力己达到4.5万t/a以上。为适应高效催化剂，把好聚丙烯装置的原料精制关越来越重要。在小本体聚丙烯装置上问题尤为突出，目前国内大部分小本体聚丙烯装置以炼厂气丙烯为原料，H2O、S等杂质含量较高，不利于高效催化剂效能的充分发挥，因此，有待于我们在丙烯精制方面再下功夫。催化剂活性的提高将缩短聚合反应时间，因此，对于小本体聚丙烯装置，有效地改善聚合釜的撤热效果，提高其取热能力将非常必要。小本体聚丙烯装置自控手段的加强有利于平稳操作、提高产品的质量及增加装置的生产能力，同时装置自控技术的实施也能使高效催化剂性能得到更为有效的发挥。六关于茂金属聚丙烯催化剂的应用20世纪80年代以来，聚丙烯领域的又一代催化剂——茂金属催化剂称为发展的热点。1997年开始，茂金属催化剂合成聚丙烯工业化进展速度很快。与传统非均相Ziegler-Natta催化剂相比，茂金属催化剂是单一的活性中心，且所得的均聚物及共聚物具有分子量分布、组成分布窄的特性，另一特性是共聚性好。传统的非均相Ziegler-Natta催化剂与丙烯聚合的共聚单体种类只限于乙烯和丁烯-1，而茂金属催化剂与乙烯、己烯、十二碳烯、脂环烃都能有效地进行共聚。通过使用茂金属催化剂可以合成传统的非均相Ziegler-Natta催化剂所不能合成的新型聚合物。6.1茂金属催化剂的特征及聚合行为茂金属是指由过渡金属（如锆、钛、铪等）与环戊二烯相连所形成的有机金属配位化合物，以其合成的高分子材料称为茂金属聚合物。与传统催化剂相比，茂金属催化剂活性高[最高催化聚合产率可达（Ti）7700㎏/g]、具有单活性中心反应优势并可控制聚合物中乙烯基的不饱和度等突出特点。目前，已开发应用的茂金属催化剂由三种基本结构，即普通茂金属结构、桥连茂金属结构和限定几何型茂金属结构，使用这些催化剂已成功地合成出一系列的新型材料。茂金属催化剂和传统的Ziegler-Natta催化剂最根本的区别在于活性中心的分布，Ziegler-Natta催化剂有许多活性中心，其中只有一部分具有立体选择性，因此合成的聚合物支链多、分子量分布宽。茂金属催化剂是又几何形状受到限制的过渡金属作为单一活性中心，活性极高，每个活性中心引发和生成的聚烯烃分子链的长度和共聚单体含量几乎相同，可精密控制分子量、分子量分布、共聚单体含量及其在主链上的分布和结晶结构。催化合成的聚合物是高立构规整聚合物，分子量分布窄。由于可以准确控制聚合物的物理性能和加工性能，所以能满足最终用途的要求。6.2茂金属聚丙烯国内外开发现状茂金属催化剂即可以用于浆液法，也可用于本体法和气相法，并且它们的共聚性能极好，国外茂金属的开发上Fina公司、Hoechst公司、Exxon公司和三井东亚化学公司等。Exxon公司已在1995年开始生产茂金属聚丙烯，在美国Fina公司的聚丙烯生产装置正在扩建，欧洲第一个商品级茂金属催化聚丙烯树脂已在BASF和Hoechst公司合资兴建的Targor公司的装置上投产。市场观察家认为，茂金属催化聚丙烯在屏蔽性和透明性等方面可得到改进，在制瓶业中取代PTE，在包装业中取代PVC。据催化剂集团预测，茂金属催化聚丙烯2005年市场占有率可望达到5%～6%，即年需求可达1450kt。茂金属催化剂的发展也引起了国内同行的注意，并于1993年开始了茂金属催化剂及茂金属聚乙烯、聚丙烯的研制和开发。关于茂金属催化剂在聚丙烯方面的应用，如：北京石科院以茂金属催化剂选择制取间规聚丙烯的研究为开发突破口，取得了成功并实现了原料的国产化。使用该催化剂及其助催化剂，无论在常压或加压条件下，在溶液法、淤浆法或本体法，均取得了合格的间规聚丙烯，其三元间规立体规整度达到80%～93%。该院还对茂金属催化剂载体化进行了研究，使用载体茂金属催化剂进行乙烯和丙烯聚合，除表现出较好的催化活性外，其所用Al/Zr比仅为非载体催化剂体系的1/10，而且用载体茂金属催化剂制得的聚丙烯熔点高。北京化工研究院则致力于茂金属聚丙烯的开发。中山大学1998年开始着力于用茂金属催化剂合成间规聚丙烯。据报道：近4年来，中科院化学所成功地制备出第一张国产茂金属聚丙烯薄膜，这标志着我们在该领域有了新的良好开端。但是，我国茂金属催化剂在共聚聚丙烯方面的应用至今没有报道。6.3茂金属无规及嵌段共聚聚丙烯乙烯/丙烯共聚物以及与二烯烃的三元共聚物，是重要的工业合成材料，它具有杰出的耐候性能，对氧和臭氧不敏感；耐酸碱性强，电性能和高低温性能优异。被应用于密封材料的通用无规聚丙烯，其熔点可达到130℃以上，而采用茂金属催化剂进行无规共聚时，用高级α-烯烃（HAO）等作为新的共聚单体，可获得比非均一催化剂更加优良的无规共聚物，其刚性和热变形温度较高。在密封等材料领域竟有广阔的应用前景。表6列出了不同催化剂可更有效地降低聚合物的熔点。表6不同催化剂无规共聚物的物性项目茂金属催化剂无规共聚物非均一催化剂无规共聚物熔点/℃150150弯曲强度/Mpa80105冲击强度（缺口）/kJ·m-13835热变形温度（0.45MPa）/℃10080光泽度（60º），%8892关于嵌段共聚，据BASF公司报道，他们已经发现从未观察到的小球内新型固体结构（链结构）。茂金属均聚物所形成的矩阵结构与通常的等规聚丙烯有很大区别，因此，嵌段共聚物可望有新的物性平衡。将茂金属催化剂应用于聚丙烯嵌段共聚，如间规聚丙烯、丙烯/苯乙烯的无规和嵌段共聚物。丙烯与长支链烯烃、环烯烃、二烯烃等共聚物，还可以从分子级水平控制聚丙烯嵌段共聚物的物理性能，得到立体规整且相对分子量分布较窄的聚丙烯。6.4茂金属共聚聚丙烯新产品开发及应用BASF公司利用茂金属催化剂生产出等规聚丙烯，牌号为NX70084，共聚物聚丙烯的透光率可达96%，机械性能与牌号为3248TC的通用型高透明无规共聚物相当。BASF公司称：用茂金属催化合成的无规聚丙烯共聚物的封焊温度比常规聚丙烯约低15℃。BASF和Hoechst公司合资Targor公司投产的“MetoceneX50081”产品同时具有均聚聚丙烯的强度合无规共聚聚丙烯的透明性。目前主要生产注射级产品，作为薄壁、透明包装制品的原料，生产能力将很快达到60kt/a。该产品在具有高级无规共聚聚丙烯良好透明性的同时，其抗张强度提高60%，甚至高于通用均聚聚丙烯材料。另外，该产品由于分子量分布窄，其薄壁制品不易翘曲变形，与苯乙烯材料相比，还具有透明度高、密度小、耐热性好等特点。该材料的熔体流动性合脱模性好，易于加工，可用于药品合乳制品包装及各种食品合化妆品容器。FinaCo.、HoechstCo.还开发出茂金属丙烯/乙烯、丙烯/丁烯共聚物，都是无规含量较高的共聚物。ExxonChem.Co.开发了α-高烯烃（HAO）/聚丙烯共聚物，各项性能指标均优于乙烯/丙烯共聚物，拟取代PVC做耐用包装薄膜材料，也可用于汽车保险杠等注塑件。茂金属-sPP产品结晶速度慢，通过加入成核剂可以增大结晶速率，加工以注射成型为主，不存在加工困难。Exxon公司生产的茂金属催化乙烯-丙烯共聚物，熔点比传统聚丙烯低，但模量却比传统聚丙烯高20%，且蒸汽透过率低，这些特性都引起人们的广泛关注。Exxon茂金属催化剂生产的无规聚丙烯共聚物，等规度分布窄，结晶度相同的这类茂金属聚丙烯比传统聚丙烯可萃取物少，挥发物含量低，前者可萃取物为0.7%，后者高达3.3%，前者挥发物含量为10×10-6，而后者高达235×10-4。1997年，Exxon公司采用在同一载体上的双茂金属催化剂，在一个反应器中制备独特的等规聚丙烯均聚物和共聚物，该共聚物为双峰，并且可能是单反应器中制得的第一类真正的双峰树脂。可使树脂中共聚物链上能以三种方式：等规、间规和无规中任何一种排列丙烯单体。共聚物比均聚物更加引人注目，当加入乙烯后，最初的链断裂反应逆向进行，又开始形成长链。这种新的双峰共聚物可以在低于通常Ziegler聚丙烯加工温度8.3℃下制出良好的BOPP聚丙烯薄膜，这种具有突出加工性的树脂可能会将BOPP聚丙烯工业推向加工速度和生产经济的一个新水平，并使收缩性能达到前所未有的水平。6.5金属茂催化剂应用还需更进一步推进茂金属催化剂及单中心催化剂的研究开发已经耗费了大约40亿美元，大量的工作是与聚丙烯有关的。但涉及到费用及成本等问题，仍未获得可工业化的成果，仍正寻求改进产品及工艺，降低成本，扩大市场。一些公司目前仍在致力于HY/HS催化剂的改进，以确保开发的成果能在Spheripol工艺装置上应用。Targor、Exxon、Dow、Fina、GrandPolymer和窒素等公司在金属茂催化剂或单中心催化剂、PP新产品开发领域中领先。Targor及Exxon公司对等规聚丙烯(IPP)有一项技术开发协议，计划将载体金属茂催化剂应用到Spheripol工艺装置上。1997年10月，Targor公司在德国Knapsach己生产出工业规模的金属茂聚丙烯聚合物。Exxon公司好对其在德克萨斯州Baytown装置的金属茂聚丙烯产品进行了评价。自1993年以来一直在探索金属茂催化剂的Fina公司，在德克萨斯州LaPorte装置上生产出了工业规模的间规聚丙烯（sPP）。Dow公司也宣布了单中心催化剂用于Spheripol工艺的计划。这了避免专利冲突，有人用其他过渡金属、有机配位体及共催化剂，开发出更多单中心催化剂体系。一些催化剂体系甚至可以把极性的共聚单体掺入聚丙烯，目标上与工种塑料竞争。七世界聚丙烯市场的新增长点分析近年来，国外有关刊物报道较多的PP新产品开发工作包括：⑴综合性能优异、光学性能大为改善的mPP产品；⑵高透明产品；⑶有助于薄壁化和加快生产周期的高流动性产品；⑷高熔体强度产品等。这些新产品将促进PP市场的发展，为PP市场带来一些新的增长点。茂金属催化剂为聚丙烯替代其它材料和开辟新领域提供新的机会五年前茂金属催化剂进入PP领域，开始挑战统治市场三十年的Z－N催化剂。但从目前的市场看，茂金属催化剂在聚丙烯领域的应用落后于聚乙烯领域，用茂金属催化剂生产的PP产品（mPP）比例还很小、应用范围也比较窄。随着开发工作的继续，茂金属聚丙烯产品应用领域将扩大，第二代茂金属催化剂将生产一些新的茂金属均聚、抗冲共聚以及无规共聚物牌号，这些新产品将加快茂金属聚丙烯市场的发展。到2003年世界茂金属PP产品的市场将达到50万吨。高透明牌号推动PP包装市场的增长各类透明牌号将促进聚丙烯树脂在透明包装市场上替代其它相竞争的材料如PS、ABS和PET。现在经过透明改性的PP产品已经在食品、化妆品和药品用的吹塑领域、小型器具部件和家用器皿领域以及注塑成型和热成型食品容器领域取得了一些市场。注拉吹成型制品是透明聚丙烯最具发展潜力的市场之一。Amoco公司用透明改性剂生产的PP树脂经注拉吹工艺加工而成的水瓶，具有与PET水瓶一样的光学性能。透明聚丙烯在进一步改进阻隔性之后还有潜力进入其它现在主要采用PET树脂的注拉吹瓶市场如饮料瓶、啤酒瓶等。在热成型市场，Amoco公司新开发的高透明PP均聚物具有更好的抗冲击、更好的尺寸精确性，并且可以用现有的热成型设备加工，有潜力向热成型的一次性杯子市场渗透，这一市场目前主要使用PS/HIPS共聚物。汽车工业对聚丙烯需求继续强劲许多著名汽车制造商（本田、雷诺、大众等）都看好PP部件。汽车制造商一般希望汽车部件能采用单一材料制造，以利于回收再用，同时还希望材料的成本低，在许多情况下聚丙烯因具有最佳的综合性能而成为首选。如DSM公司已经开发了一种由单一聚丙烯材料制造蹬仪表盘，Targor公司在研究全聚丙烯保险杠，Montell公司在开发全聚丙烯门板和内装饰板。增强/填充PP发展迅速有人称PP是最不挑剔的树脂，指的是PP可以和各种填料相结合：短/长玻璃纤维、滑石、云母、碳酸钙粒子等。可以拓宽PP树脂性能的增强/填充PP发展十分迅速，主要用于要求较高刚性，特别是高温下具有较高刚性的市场如汽车、家电、办公设备、建材等。估计全球范围内25%的PP树脂是以填充或增强方式消费的。增强/填充PP方面最重要的一个进展是在增强/填充料中使用新型的基础树脂，如高结晶PP、成核剂生产的PP和茂金属PP等。新的基础树脂使增强/填充PP的性能达到更高的水平，这类牌号在欧洲发展较快，主要应用领域是汽车保险杠和器具。聚丙烯有可能成为窗异型材的替代材料随着聚丙烯树脂新产品以及改性技术、型材共挤出技术的发展，窗异型材已经开始成为继汽车、通讯、能源交通以及建筑用塑料管材等市场之后聚丙烯树脂的又一市场发展新目标。树脂生产商（如Borealis公司）已经针对这一市场开发出了专用树脂，经测试采用这种专用料生产的聚丙烯窗型材的主要技术指标基本符合目前聚氯乙烯窗型材的标准。异型材加工商（HTTroplast公司）也已经在聚丙烯窗型材的生产、实际应用方面积累了一定的经验，并证实用聚丙烯生产窗型材在技术上是可行的。从有关报道看，聚丙烯窗型材多为复合形式，芯层为聚丙烯，外层为耐老化性和长期颜色稳定性更好的护层。用于窗异材的基础树脂一般是最新一代的聚丙烯产品如高刚性、高熔体强度乙烯嵌段共聚物，尽管目前Montell、Targor、Borealis和窒素公司等几家公司能够生产这些新产品但是从中期发展看将有许多原料生产商进入这一领域。随着适合的聚丙烯异型材树脂牌号商品化程度的提高，聚丙烯有希望在未来的窗型材市场中发