PP塑料,化學(xué)名稱:聚丙烯
英文名稱:Polypropylene(簡稱PP)
比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收縮率:1.0-2.5% 成型溫度:160-220℃ 。
成分結(jié)構(gòu)
PP為結(jié)晶型高聚物,常用塑料中PP最輕,密度僅為0.91g/cm3(比水?。Mㄓ盟芰现?,PP的耐熱性最好,其熱變形溫度為80-100℃,能在沸水中煮。PP有良好的耐應(yīng)力開裂性,有很高的彎曲疲勞壽命,俗稱“百折膠”。PP的綜合性能優(yōu)于PE料。PP產(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。PP的缺點(diǎn):尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易產(chǎn)生“銅害”,它具有后收縮現(xiàn)象,脫模后,易老化、變脆、易變形。
日常生活中,常用的保鮮盒就是由PP材料制成。
成型特性
1.結(jié)晶料,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解.
2.流動(dòng)性好,但收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔.凹痕,變形.
3.冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度.料溫低溫高壓時(shí)容易取向,模具溫度低于50度時(shí),塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,流痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形
4.塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應(yīng)力集中.
工藝特點(diǎn)
PP在熔融溫度下有較好的流動(dòng)性,成型性能好,PP在加工上有兩個(gè)特點(diǎn):其一:PP熔體的粘度隨剪切速度的提高而有明顯的下降(受溫度影響較小);其二:分子取向程度高而呈現(xiàn)較大的收縮率。
PP的加工溫度在200-300℃左右較好,它有良好的熱穩(wěn)定性(分解溫度為310℃),但高溫下(270-300℃),長時(shí)間停留在炮筒中會(huì)有降解的可能。因PP的粘度隨著剪切速度的提高有明顯的降低,所以提高注射壓力和注射速度會(huì)提高其流動(dòng)性,改善收縮變形和凹陷。模溫宜控制在30-50℃范圍內(nèi)。PP熔體能穿越很窄的模具縫隙而出現(xiàn)披鋒。PP在熔化過程中,要吸收大量的熔解熱(比熱較大),產(chǎn)品出模后比較燙。PP料加工時(shí)不需干燥,PP的收縮率和結(jié)晶度比PE低。
橫向比較
PP與其它幾種主要的通用塑料的性能比較
塑料種類 PP PE PVC PS ABS
密度 最小 小于水 較大 略高于水 略高于水
剛性 較好 差 好 好 好
收縮率 一般 差 好 好 好
韌性 低溫下差 好 差 差 好
強(qiáng)度 較高 低 較高 高 高
耐熱性 好 一般 差 較差 較差
化學(xué)穩(wěn)定性 好 好 好 好 好
耐候性 差 差 一般 一般 較差
毒性 無毒 無毒 可以無毒 無毒 無毒
粘合劑粘合 差 差 好 一般 一般
熱合性 一般 好 一般 一般 一般
成型加工性 好 好 麻煩 好 好
性能概述
1、密度
PP是所有合成樹脂中密度最小的,僅為0.90~0.91g/cm3,是PVC密度的60%左右。這意味著用同樣重量的原料可以生產(chǎn)出數(shù)量更多同體積的產(chǎn)品。
2、力學(xué)性能
PP的拉伸強(qiáng)度和剛性都比較好,但沖擊強(qiáng)度較差,特別是低溫時(shí)耐沖擊性差。此外,如果制品成型時(shí)存在取向或應(yīng)力,沖擊強(qiáng)度也會(huì)顯著降低。雖然抗沖擊強(qiáng)度差,但經(jīng)過填充或增強(qiáng)等改性后,其機(jī)械性能在許多領(lǐng)域可與成本較高的工程塑料相競(jìng)爭。
3、表面硬度
PP的表面硬度在五類通用塑料中屬低等,僅比PE好一些。當(dāng)結(jié)晶度較高時(shí),硬度也相應(yīng)增加一些,但仍不及PVC、PS、ABS等。
4、熱性質(zhì)
在五大通用塑料中,PP的耐熱性是最好的。PP塑料制品可在100℃下長時(shí)間工作,在無外力作用時(shí),PP制品被加熱至150℃時(shí)也不會(huì)變形。在使用成核劑改善PP的結(jié)晶狀態(tài)后,其耐熱性還可進(jìn)一步提高,甚至可以用于制作在微波爐中加熱食品的器皿。
5、耐應(yīng)力開裂性
成型制品中殘留有應(yīng)力,或者制品長時(shí)間在持續(xù)應(yīng)力下工作,會(huì)造成應(yīng)力開裂現(xiàn)象。有機(jī)溶劑和表面活性劑會(huì)顯著促進(jìn)應(yīng)力開裂。因此應(yīng)力開裂試驗(yàn)均在表面活性劑存在下進(jìn)行。常用的助劑為烷基芳基聚乙二醇。試驗(yàn)表明PP在表面活性劑浸泡時(shí)的耐應(yīng)力開裂性能和在空氣中一樣,有良好的抵抗能力,而且PP的熔體流動(dòng)速率越?。ǚ肿恿吭酱螅?,耐應(yīng)力開裂性越強(qiáng)。
6、化學(xué)穩(wěn)定性
PP的化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異,對(duì)大多數(shù)酸、堿、鹽、氧化劑都顯惰性。例如在100℃的濃磷酸、鹽酸、40%硫酸及其它們的鹽類溶液中都是穩(wěn)定的,只有少數(shù)強(qiáng)氧化劑如發(fā)煙硫酸等才可能使其出現(xiàn)變化。PP是非極性化合物,對(duì)極性溶劑十分穩(wěn)定,如醇、酚、醛、酮和大多數(shù)羧酸都不會(huì)使其溶脹,但在部分非極性有機(jī)溶劑中容易溶解或溶脹。
7、氣密性(氣體阻隔性)
PP對(duì)氧氣、二氧化碳和水蒸汽都有一定的透過性,比起尼龍(PA)和聚酯(PET)都有明顯差距,對(duì)于高阻隔性塑料,如PVDC、EVOH等就差得更多了。但與其它非塑料材料相比其氣密性還是相當(dāng)好的。通過添加阻隔性材料或在表面涂敷阻隔性塑料,可以大大提高其氣密性。
8、老化性能
PP分子中存在叔碳原子,在光和熱的作用下極易斷裂降解。未加穩(wěn)定劑的PP在150℃下被加熱半小時(shí)以上,或在陽光充足的地方曝曬12天就會(huì)明顯變脆。未加穩(wěn)定劑的PP粉料在室內(nèi)避光放置4個(gè)月也會(huì)嚴(yán)重降解,散發(fā)出明顯的酸味。在PP粉料造粒之前加入0.2%以上的抗氧劑可以有效地防止PP在加工和使用過程中的降解老化??寡鮿┓譃橛坞x基鏈反應(yīng)終止劑(也稱主抗氧劑)和過氧化物分解劑(也稱輔抗氧劑)兩大類,主、輔兩類抗氧劑的合理配合,將會(huì)發(fā)揮良好的協(xié)同效果。目前推薦使用的B215抗氧劑就是主抗氧劑1010(酚類)和輔抗氧劑168(亞磷酸酯)按1:2的比例復(fù)配而成的。為防止光老化需要在PP中加入紫外線吸收劑,它可將波長290~400nm的紫外線吸收激化轉(zhuǎn)化為沒有破壞性的較長波長的光線。對(duì)于埋在土壤中或在室內(nèi)避光使用的PP塑料制品僅加入主輔抗氧劑即可,無須加入紫外線吸收劑。
9、電性能
PP屬于非極性聚合物,具有良好的電絕緣性,且PP吸水性極低,電絕緣性不會(huì)受到濕度的影響。PP的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)都很小,不受頻率及溫度的影響。PP的介電強(qiáng)度很高,且隨溫度上升而增大。這些都是在濕、熱環(huán)境下對(duì)電氣絕緣材料有利的。另一方面PP的表面電阻很高,在一些場(chǎng)合使用必須先進(jìn)行抗靜電處理。
10、加工性能良好
PP屬于結(jié)晶型聚合物,不到一定溫度其顆粒不會(huì)熔融,不像PE或PVC那樣在加熱過程中隨著溫度提高而軟化。一旦達(dá)到某一溫度,PP顆粒迅速融化,在幾度范圍內(nèi)就可全部轉(zhuǎn)化為熔融狀態(tài)。PP的熔體粘度比較低,因此成型加工流動(dòng)性良好,特別是當(dāng)熔體流動(dòng)速率較高時(shí)熔體粘度更小,適合于大型薄壁制品注塑成型,例如洗衣機(jī)內(nèi)桶。PP在離開口模后,如果是在空氣中緩慢冷卻,就會(huì)生成較大的晶粒,制品透明度低。果是在水中急冷(如下吹水冷法制薄膜),PP的分子運(yùn)動(dòng)被急速冷凍,不能生成晶體,此時(shí)的薄膜就是完全透明的。PP的成型收縮率是比較大的,達(dá)到2%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ABS塑料(0.5%)。PP的成型收縮率可以隨著添加其它的材料的種類及多少有所變化,這在制作具有配合尺寸的注塑制品時(shí)需認(rèn)真加以考慮。