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聚丙烯

補充:0  瀏覽:12194  發布時間:2012-12-7
  重復單元為的聚合物。根據分子構型不同,有等規聚丙烯、間規聚丙烯、無規聚丙烯三種。
  聚丙烯,英文名稱:Polypropylene(PP),日文名稱:ポリプロピレン,分子式:(C3H6)n。CAS 登錄號:9003-07-0,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規聚丙烯(isotaetic polyprolene)、無規聚丙烯(atactic polypropylene)和間規聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三種。
  甲基排列在分子主鏈的同一側稱等規聚丙烯,若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側稱無規聚丙烯,當甲基交替排列在分子主鏈的兩側稱間規聚丙烯。一般工業生產的聚丙烯樹脂中,等規結構含量約為95%,其余為無規或間規聚丙烯。工業產品以等規物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內。通常為半透明無色固體,無臭無毒。由于結構規整而高度結晶化,故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕,制品可用蒸汽消毒是其突出優點。密度小,是最輕的通用塑料。缺點是耐低溫沖擊性差,較易老化,但可分別通過改性予以克服。
  共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度(100℃)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有更強的抗沖擊強度,PP的沖擊強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環境應力開裂問題。
  PP的熔體質量流動速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料,共聚型的抗沖強度比均聚型的要高。由于結晶,PP的收縮率相當高,一般為1.6~2.0%。
  通常采用加入玻璃纖維、粉體添加劑或彈性體的方法對PP進行改性。加入30%的玻璃纖維可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而,它對芳香烴(如苯)溶劑、氯化烴(四氯化碳)溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。
  特點
  無毒、無味,密度小,強度、剛度、硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化。適于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機溶劑對它幾乎不起作用,可用于食具。
  生產方法
  ①淤漿法。在稀釋劑(如己烷)中聚合,是最早工業化、也是迄今生產量最大的方法。
  ②液相本體法。在70℃和3MPa的條件下,在液體丙烯中聚合。
  ③氣相法。在丙烯呈氣態條件下聚合。后兩種方法不使用稀釋劑,流程短,能耗低。液相本體法現已顯示出后來居上的優勢。
  成型特性
  (1)物理性能:PP為無毒、無味的乳白色高結晶的聚合物,是目前所有塑料中最最輕的品種之一,對水特別穩定,在水中14h的吸水率僅為0.01%。分子量約8~15萬之間,成型性好。但因收縮率大,原壁制品易凹陷,制品表面光澤好,易于著色。
  (2)力學性能:PP的結晶度高,結構規整,因而具有優良的力學性能,其強度和硬度、彈性都比高密度PE(HDPE)高。突出特點是抗彎曲疲勞性(7×10^7)次開閉的折選彎曲而無損壞痕跡,干摩擦系數與尼龍相似,但在油潤滑下不如尼龍。
  (3)熱性能:PP 具有良好的 耐熱性,熔點在164~170℃,制品能在100℃以上溫度進行消毒滅菌。在不受外力的作用下,150℃也不變形。脆化為-35℃,在低于-35℃會發生脆化,耐熱性不如PE。
  (4)化學穩定性:PP具有良好的化學穩定性,除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外,對其他各種化學試劑都比較穩定,但低分子量的脂肪烴、芳香烴等能使PP軟化和溶脹,化學穩定性隨結晶度的增加還有所提高。所以,PP適合制作俄中化工管道和配件,防腐蝕效果良好。
  (5)電性能:聚丙烯的高頻絕緣性能優良,由于它幾乎不吸水,故絕緣性能不受濕度的影響,有較高的介電系數,且隨溫度的上升,可以用來制作受熱的電氣絕緣制品,擊穿電壓也很高,適用作電器配件等。抗 電壓、耐電弧性好,但靜電度高,與銅接觸易老化,
  (6)耐候性:聚丙烯對紫外線很敏感,加入氧化鋅硫代丙酸二月桂脂,炭黑式類似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
  聚丙烯成型工藝
  注塑機選用:對注塑機的選用沒有特殊要求。由于PP具有高結晶性,需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m2來確定,注射量20%-85%即可。
  干燥處理:如果儲存適當則不需要干燥處理。
  熔化溫度:PP的熔點為160-175℃,分解溫度為350℃,但在注射加工時溫度設定不能超過275℃。熔融段溫度最好在240℃。
  模具溫度:模具溫度50-90℃,對于尺寸要求較高的用高模溫,型芯溫度比型腔溫度低5℃以上。
  注射壓力:采用較高注射壓力(1500-1800bar)和保壓壓力(約為注射壓力的80%)。大概在全行程的95%時轉保壓,用較長的保壓時間。
  注射速度:為減少內應力及變形,應選擇高速注射,但有些等級的PP和模具不適用(出現氣泡、氣紋)。如刻有花紋的表面出現由澆口擴散的明暗相間條紋,則要用低速注射和較高模溫。
  流道和澆口:流道直徑4-7mm,針形澆口長度1-1.5mm,直徑可小至0.7mm。邊形澆口長度越短越好,約為0.7mm,深度為壁厚的一半,寬度為壁厚的兩倍,并隨模腔內的熔流長度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性,排氣孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收縮痕,就要用大而圓的注口及圓形流道,加強筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的產品,厚度不能超過3mm,否則會有氣泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
  熔膠背壓:可用5bar熔膠背壓,色粉料的背壓可適當調高。
  制品的后處理:為防止后結晶產生的收縮變形,制品一般需經熱水浸泡處理。
  鑒定
  通過紅外光譜(FTIR)方法可以很容易鑒定出是否為聚丙烯,以及區分出均聚、共聚和無規聚丙烯。日常最簡單的辨別方法是在無色火焰(例如打火機,酒精燈)上燃燒,樣品會持續燃燒,有煙,火焰呈現黃色,并帶有熱機油的味道。
  聚丙烯的常見級別
  一、均聚PP-聚丙烯 [size=-1]Homo-polymer polypropylene,簡稱PPH聚丙烯PP的均聚物簡稱PPH,是單一丙烯單體的聚合物。聚丙烯(PP)作為熱塑塑料聚合物于1957年開始商品化生產,是有規立構聚合物中的第一個。其歷史意義更體現在,它一直是增長最快的主要熱塑性塑料,2004年它的全國總產量達到300萬噸。它在熱塑性塑料領域內有十分廣泛的應用,特別是在纖維和長絲、薄膜擠壓、注塑加工等方面。
  二、PP共聚物,Polypropylene Copolymer, 簡稱PPC,是丙烯單體與乙烯單體的共聚物;按照乙烯單體在分子鏈上的分布方式,共聚PP可以分為無規共聚物(PPR)和嵌段共聚物(PPB)兩種。PPH的剛性好,但耐沖擊性不好,尤其耐低溫沖擊性更不好,耐蠕變性差。PPB的耐沖擊性好,但耐蠕變性和PPH一樣差。PPR的耐沖擊性和耐蠕變性則都好。
  三、CPP膜-聚丙烯CPP是”Casting Polypropylene“的簡稱,即聚丙烯流涎薄膜。是通過熔體流涎、驟冷生產的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。它不經過BOPP中的縱向拉伸和橫向拉伸兩個過程,直接流涎成產品寬度工程用聚丙烯纖維
  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,耐強堿,弱導熱性,具有極其穩定的化學性能。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、干縮、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性能,抗沖擊及抗震能力,可以廣泛的使用于地下工程防水,工業民用建筑工程的屋面、墻體、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。

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