从“冬奥塑料钞”说聚丙烯

苏更林

为了纪念2022年第24届冬季奥林匹克运动会的举办，我国发行了一套冬奥纪念钞，包括冰上运动纪念钞和雪上运动纪念钞各一枚。其中，冰上运动纪念钞是我国第一枚拥有完全自主知识产权的塑料钞，也是奥运会历史上第一枚塑料纪念钞。该塑料钞是以BOPP为主要材料制成的。BOPP是“双向拉伸聚丙烯薄膜”的英文缩写，这是聚丙烯塑料的一种主要产品形式。

从1954 年意大利科学家纳塔在实验室首次合成聚丙烯算起，聚丙烯已经走过了68年的不平凡里程。1963年，纳塔和齐格勒因合成聚丙烯的贡献而共享诺贝尔化学奖。

医用口罩

一个小小的口罩，看起来并不起眼，其实这是一個有效的阻隔病毒的手段。在应对新冠病毒的战役中，口罩发挥了极其重要的作用。那么，你知道制造口罩的核心材料是什么吗？

熔喷布是制造口罩的核心材料。就一般的医用外科口罩来说，口罩面体是由内、中、外三层组成的，其中内层为亲肤层，材质为普通卫生纱布或无纺布；中间层为隔离过滤层，材质为超细聚丙烯纤维熔喷材料；外层为特殊材料抑菌层，材质为无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料。

熔喷布属非织造布，也叫无纺布，主要是用高熔融指数的聚丙烯作为主要原料以熔喷工艺制成的一种纤维结构材料。这种纤维的直径只有 0.5～10微米，并以随机方向层叠为纵横交错的网络。人们说话或打喷嚏时的飞沫大部分可以被这个网络（相当于一个纤维过滤器）给滤掉，同时熔喷布对飞沫还具有静电吸附作用。

生产熔喷布对聚丙烯材料的要求极其挑剔，只有具有高熔融指数的聚丙烯才能胜任。那么，什么是熔融指数呢？熔融指数是衡量聚丙烯塑料在熔融状态下流动性能好坏的指标。熔融指数越大，聚丙烯塑料的熔融流动性能就越好；反之，聚丙烯塑料的熔融流动性能就越差。由于聚丙烯为热塑性塑料，是在熔融状态下被加工成各种制品的，所以熔融指数达不到要求就难以保证产品的质量。

在医疗卫生领域，聚丙烯无纺布可生产手术衣、防护服、消毒包布、尿片等；在工业领域，聚丙烯无纺布可生产过滤材料、绝缘材料、保温隔音材料、水泥包装袋、包覆布等；在农业领域，聚丙烯无纺布可生产作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等；在民生领域，聚丙烯无纺布可生产擦拭布、湿面巾、柔巾卷、美容用品、卫生巾、贴墙布、台布等。

塑料钞基材

把塑料引入造钞业是高分子聚合物向社会各方面渗透的一个成功案例，并显示了其作为流通货币在许多方面的优越性。

1988年，澳大利亚率先推广使用塑料钞，当时的诉求就是杜绝假钞。以BOPP薄膜为基材的塑料钞在质地上接近纸钞票，因具有抗污、防水、耐用、环保等特点而受到青睐。特别是能集多种防伪技术于一钞，而使得塑料钞很难被复制。因此，塑料钞代表了未来流通货币的方向。

生产塑料钞所需的BOPP基材具有很高的技术含量，是利用独特的高度保密的专利技术进行生产的。此前，塑料钞透明基材制备技术被澳大利亚和英国垄断。中国（含港澳台地区）曾发行过3枚塑料纪念钞， 生产塑料钞的基片全部来自澳大利亚。

用国产塑料钞基材生产的北京冬奥会冰上运动纪念钞，标志着中国第一张拥有完全自主知识产权塑料钞的诞生，其意义是十分深远的。

锂电隔膜

聚丙烯是由单体丙烯聚合而成的一种半结晶热塑性塑料，其产品形式多样，其中聚丙烯薄膜是一种主要的应用形式。

现在，锂电池已经越来越多地走进我们的生活之中。锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液以及隔膜四大部分组成。小小的隔膜可不容小瞧，它所创造的界面结构，直接影响电池的综合性能。在锂离子电池的成本构成中，隔膜占到了20%～30%的份额。

隔膜可不是简单地一“隔”了之，它既要把电池的正负极分开，以防止正负极短路，又要让锂离子在微孔中通行无阻，这样才能构成充放电回路。

锂离子电池一般采用高强度、薄膜化的聚烯烃微孔隔膜。聚丙烯在隔膜选材中占有一席之地。除了聚丙烯，常用的还有聚乙烯微孔隔膜等。微孔制备工艺是锂电池隔膜的技术核心。

包装膜材

聚丙烯薄膜的主要用途是充当包装材料。按照制法和用途的不同，可以分为CPP膜、OPP膜、BOPP膜等。

CPP薄膜是通过挤出流延工艺生产的聚丙烯薄膜，也就是未拉伸聚丙烯薄膜。该薄膜具有透明性好、光泽度高、耐热性好等优势，可应用于面点、农产品、服装以及日用品等产品的包装。CPP薄膜也可以与其他薄膜制成复合薄膜使用，如用于蒸煮的双层共聚CPP薄膜可承受120°C的温度和15兆帕的压力，可用于食品蒸煮袋、无菌包装等。

OPP薄膜是通过共挤定向拉伸而制得的聚丙烯薄膜，即单向拉伸聚丙烯薄膜，仅在纵向存在某种取向。OPP膜可用于食品、化工、日化产品等的不干胶标签、模内标签、卷绕标签等。我们常见的透明胶带就是用OPP或BOPP作为基材，通过涂布压敏胶而制成的。由于具有使用方便、抗拉力高、绿色环保等特点，可用于多种包装封箱，并可印刷文字、图案、商标等。

BOPP薄膜是通过共挤双向拉伸而制得的聚丙烯薄膜。该薄膜无色、无味、无毒，并具有很高的机械强度、气密性、强韧性、透明度等。该薄膜还具有良好的印刷适应性，可以套色印刷精美的图案。BOPP薄膜作为一种软包装材料，应用范围十分广泛。

BOPP膜也有很多品种，可应用于不同的场合。普通BOPP膜可用于食品包装，也可用于印刷、制袋等。BOPP也可以与多种不同材料复合制作复合薄膜，以满足某些特殊的应用需求，如应用于油性食品、干燥食品、浸渍食品以及蒸煮食品等。BOPP消光膜可用于肥皂、香烟、化妆品、医药产品等的包装。BOPP防雾膜可用于蔬菜、水果、鲜花等产品的包装。

热收缩膜

在包装领域，还有一种叫作热收缩膜的特殊薄膜，非常适合“收缩包装”工艺。所谓热收缩膜，说的是一类在生产过程中被定向拉伸，而在使用时受热收缩的塑料薄膜。热收缩膜的热收缩特性是在生产过程中被赋予的，可以按照人们的使用要求来调节收缩率的大小。

在用挤出吹塑或挤出流延法生产热收缩薄膜时，通常在一个适宜的温度下（软化温度与熔融温度之间）进行单向或双向拉伸。达到要求后让其冷却定型，从而赋予其热收缩的“记忆效应”。在进行包装使用时，通过加热把温度调高到拉伸温度之上，这样被“冻结”的分子取向结构就会松弛下来，回归本位的收缩力就会把要包装的商品紧紧地包围住了。

热收缩膜的种类很多，主要为各种热塑性薄膜，如PP（聚丙烯）、POF（双向拉伸聚烯烃收缩膜）、PE（聚乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PVDC（聚偏二氯乙烯）等都属于热收缩膜。POF是以聚丙烯作为内、外层，线性低密度聚乙烯作为中间层，经过特殊工艺加工而成的。

热收缩包装的目的在于达到贴体的包装效果，防止包装薄膜出现皱褶现象。比如，对于香烟包装来说，热收缩烟膜的热收缩率一般应控制在2%～5%，主要用于香烟盒以及条盒的软包装。

热收缩膜标签也是一种常见的薄膜标签，其上的文字及图案都是采用专用油墨印刷的。对于异形容器，应使用收缩套管式或环绕式标签。加热的方式有蒸汽、红外线或热风之分，应根据聚丙烯薄膜的收缩温度高低进行选择，以保证热收缩标签收缩至紧贴容器表面。

热收缩膜包装可广泛应用于食品、医药、消毒餐具、化妆品、文体用品、工艺礼品、印刷品、机械零件、电器产品等的外包装，不仅可以有效保护这些物品，而且还可以提高其透明效果，以达到理想的美学效果。

家电和汽车

在家电、电子、电力、通信等领域，聚丙烯类电容器膜具有很大的市场空间。其中，最常见的BOPP电容薄膜具有高介电强度、低介质损耗等优势，在交流电机、家用电器以及电力电容器等方面应用广泛。聚丙烯作为非极性材料，具有较好的电性能和耐热性能，并且耐电弧性好，高频绝缘性也较好，可用于电气绝缘。由于聚丙烯韧性较差，耐低温冲击也不好，可通过聚合改性以提高其力学性能和耐低温冲击性。

在家用电器领域，聚丙烯可用作洗衣机的内胆。聚丙烯内胆具有耐老化、抗蠕变、耐热畸变等性能，不仅可满足洗衣機对内胆的性能要求，同时也能降低材料成本。

在电视机领域，聚丙烯的应用也很广。如聚丙烯可用作电视机机壳、高压组件、基板座、电源套管等。阻燃聚丙烯的推出更是消除了家电火灾的一大隐患，具有重要的意义。

当人类走进塑料时代的时候，汽车无疑是一个主要的受益主体。聚丙烯在汽车工业中具有举足轻重的地位，在汽车轻量化以及减少燃料消耗等方面都做出了巨大贡献。聚丙烯具有密度小、比强高、抗腐蚀、耐摩擦、绝缘好等方面的优势，是一种理想的汽车零部件替代材料。比如，汽车中的保险杠、发动机罩、燃料箱、汽车方向盘、仪表盘及车内装饰件等都可以使用聚丙烯材料。

如今，聚丙烯已跻身五大通用型热塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）行列，成为全球用量最大的塑料品种之一，在社会生活的各个方面都发挥了重要作用。