pp[高聚物聚丙烯]

pp[高聚物聚丙烯]

聚丙烯(英文名稱:Polypropylene,簡稱:PP,俗稱:百折膠),是聚α-烯烴的代表,由丙烯聚合而製得的一種熱塑性樹脂,其單體是丙烯CH2=CH-CH3。根據引發劑和聚合工藝的不同,聚丙烯可以分為等規聚丙烯和無規聚丙烯和間規聚丙烯三種構型。等規聚丙烯易形成結晶態,結晶度高達95%以上,分子量在8-15萬之間,賦予他良好的抗熱和抗溶劑性;無規聚丙烯在室溫下是一種非結晶的、微帶粘性的白色蠟狀物,分子量低,在3000-10000,結構不規整缺乏內聚力,套用較少。

基本信息

簡介

聚丙烯英文名稱:Polypropylene,簡稱:PP,俗稱:百折膠。聚丙烯是聚α-烯烴的代表,由丙烯聚合而製得的一種熱塑性樹脂,其單體是丙烯CH2=CH-CH3。根據引發劑和聚合工藝的不同,聚丙烯可以分為等規聚丙烯和無規聚丙烯和間規聚丙烯三種構型。等規聚丙烯易形成結晶態,結晶度高達95%以上,分子量在8-15萬之間,賦予他良好的抗熱和抗溶劑性;無規聚丙烯在室溫下是一種非結晶的、微帶粘性的白色蠟狀物,分子量低,在3000-10000,結構不規整缺乏內聚力,套用較少。

最高持續操作溫度
乾燥情況
90ºC
最高峰溫度 100,º,C
特殊密度 0,91,g/cm³
抗拉強度 大約120-150,daN/5,cm
熔化溫度 162,-,176,º,C
吸潮度 0%
LOI(,極限氧指數,) 18
優點:防酸和鹼的能力很,防有機溶劑的能力,特殊密度低 缺點:最高操作溫度低,易於在氧化過程發生老化
特性 耐高溫,防腐

成型特徵

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1、結晶料,吸濕性小,易發生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解。
2、流動性好,但收縮範圍及收縮值大,易發生縮孔、凹痕、變形。

3、冷卻速度快,澆注系統及冷卻系統應緩慢散熱,並注意控制成型溫度.料溫低溫高壓時容易取向,模具溫度低於50度時,塑件不光滑,易產生熔接不良,流痕,90度以上易發生翹曲變形。

4、塑膠壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應力集中。

相關特性

PP製品PP是一種半結晶性材料。它比PE要更堅硬並且有更高的熔點。由於均聚物型的PP溫度高於0℃以上時非常脆,因此許多商業的PP材料是加入1~4%乙烯的無規則共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度(100℃)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是具有更強的抗衝擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由於結晶度較高,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。通常,採用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR範圍在1~40。低MFR的PP材料抗衝擊特性較好但延展強度較低。對於相同MFR的材料,共聚物型的強度比均聚物型的要高。由於結晶,PP的收縮率相當高,一般為1.8~2.5%。並且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到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、抗酸鹼腐蝕性、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。

聚丙烯(PP)是常見塑膠中較輕的一種,其電性能優異,可作為耐濕熱高頻絕緣材料套用。PP屬結晶性聚合物,熔體冷凝時因比容積變化大、分子取向程度高而呈現較大收縮率(1.0%-1.5%)。PP在熔融狀態下,用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中,應以提高注塑壓力和剪下速率為主,以提高製品的成型質量。0.94g/cm

工藝條件

乾燥處理:如果儲存適當則不需要乾燥處理。

熔化溫度:220~275℃,注意不要超過275℃。

模具溫度:40~80℃,建議使用50℃。結晶程度主要由模具溫度決定。

注射壓力:可大到1800bar。

注射速度:通常,使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小。如果製品表面出現了缺陷,那么應使用較高溫度下的低速注塑。

流道和澆口:對於冷流道,典型的流道直徑範圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑範圍是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的澆口。對於邊緣澆口,最小的澆口深度應為壁厚的一半;最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統。

流動過程

PP聚丙烯PP聚丙烯
1、PP成型各階段所需壓力及熔體流動過程

PP成型主要包括充模階段、增密階段、保壓階段和冷卻階段,每個階段所需壓力各有不同,熔體流動情況也有所不同。

1.1充模階段

PP在注塑機機筒內經預塑受熱熔融。注塑開始,螺桿頭部產生注塑壓力到熔體充滿模腔這一階段是在動壓作用下的高壓高速充模過程。此時高溫熔體在模腔內的流動情況很大程度上決定著製品表面質量和物理性能,而熔體流動情況是受注塑壓力和熔體自身影響的。當注塑壓力過低時,熔體進入模腔緩慢,緊貼在模腔內壁表面的那一層熔體會因溫度急速下降而使粘度增高凝固,並很快向中心波及,使熔體的流動通道在很短時間內變得十分狹窄,大大削弱了進入模腔的熔體流量,結果使製品表面出現波紋、缺料、氣泡。當注塑壓力過高時,熔體充模過快,在澆口附近以湍流形式進入模腔,且發生自由噴射,模腔內氣體來不及排出,於是製品表面呈現雲霧斑等缺陷,製品脫模殘餘應力大,易產生飛邊使脫模困難。雖然高的注塑壓力在注塑過程中能提高注射速率而獲得大的剪下作用。從而降低熔體粘度,但從物理意義上說,過高的壓力會使熔體粘度增大,這是因為隨著壓力的增大,分子鏈之間的距離被壓縮,分子鏈間的錯動更加困難,熔體流動困難,粘度也就增大了。因此,在充模階段應注意把握高速注塑,即高剪下速率的作用,而不應一味地提高注塑壓力。對一些高檔的壁厚變化大、有較厚突緣和筋的製品,應採用多級注塑來控制剪下速率。在實際生產中,一般先調成低速低壓,使熔體平穩進入模具;再用兩級不同的高速高壓使熔體接近充滿模腔,並防止發生渦流;最後用一級低速中壓,避免溢邊產生,以便順利完成充模過程。

1.2增密階段

充模結束後,PP熔體的快速流動停止,模腔壓力開始增加,與此同時注塑壓力也迅速增加。當注塑壓力達到最大值時,模腔壓力並沒有達到最大值,模腔壓力的極值要滯後於最大注塑壓力一段時間,此間熔體的流動過程為增密過程。在這段很短的時間內,熔體要充滿模腔的各部分縫隙,本身要受到壓縮,熔體流速很小,溫度變化也不明顯,這時注塑壓力也被熔體傳遞到模腔表面,產生模腔壓力(傳遞的難易程度取決於熔體的流動性)。可以說注塑壓力的最大值在注塑增密過程中決定了模腔壓力所能達到的最大值。隨著注塑壓力迅速提高,模腔壓力也達到最大值,模腔內產生很大的動能衝擊,使注塑機合模機構及模具系統發生變形,並微脹開模具。在正常變形條件下,模具微動脹開有放氣作用,因此要以偏高的壓力注塑,這樣既能壓緊熔體,又能使從不同方向先後充滿模腔的粘流態熔體熔成一個整體。但注塑壓力也不能過大,否則會造成製品粘模,出模後製品有溢邊、尺寸脹大,影響成型質量。

1.3保壓階段

保壓階段PP熔體在模腔內的壓力和比容積不斷變化(PP的比容積變化為16%),並一直維持到澆口封閉為止。影響保壓過程的主要因素是壓力。保壓壓力能使模腔內熔體在完全凝固前始終獲得充分的壓力和補料,從而出現熔體的流動,特點是流速慢,原因是熔體因降溫而收縮。因為PP熔體從注塑溫度降低到模具溫度時,熔體中大分子會鬆弛、結晶,體積收縮較大,所以必須以足夠大的保壓壓力來克服澆口阻力以進行補料。保壓壓力的增大還會令製品的密度增加,出模後的製品表面自由變化程度減小,獲得接近模面的表面租糙度,減少成型收縮,增進熔體各部分之間的熔合,提高製品的力學性能。一般保壓壓力可取最高注塑壓力值的60-70%,為改善製品成型質量,也可採用分段保壓進行壓力控制。

保壓時間是保壓過程中的另一重要工藝參數。在保壓初期,製品件重隨保壓時間而增加,達到一定時間不再增加。延長保壓時間有助於減少製品的收縮率,但過長的保壓時間會使製品的徑向收縮率與軸向收縮率程度不同,令製品各個方向上的內應力差異增大,造成製品翹曲、粘模。在保壓壓力及熔體溫度一定時,保壓時間的選擇應取決於澆口凝固時間。

1.4冷卻階段

保壓結束後,保壓壓力解除,流道內的壓力隨之急劇下降,大大低於模腔內的壓力。這時澆口雖然封閉,但尚未完全凝固,在模腔壓力的反作用下,模腔內熔體將向澆注系統回流,模腔內壓力迅速下降,直至模腔與流道之間的通道被逐漸凝固的熔體阻斷(阻斷時模腔內的壓力和溫度稱為封口壓力和封口溫度),回流方停止。這時,模腔中熔體的物料量雖不再發生變化,但卻產生了兩個相反效應,一個是熔體的冷卻收縮,一個是釋壓膨脹,兩個效應是相互矛盾的。如果收縮占優勢,製品很快與模腔表面脫離,在殘餘熱量作用下,製品表面出現霧霾、麻點、無光澤等缺陷;如果膨脹占優勢,會造成製品粘模、開模拉傷等缺陷。生產實踐證明,當封口溫度一定時,封口壓力越高,製品密度越大,釋壓膨脹越明顯;當封口壓力一定時,封口溫度越高,製品密度越小,冷卻收縮效應越明顯。為了避免這兩種效應的產生,應延長保壓時間,目的在於控制封口壓力,降低封口溫度,以獲得高質量的製品。

聚丙烯細繩隨著冷卻時間的延長,製品凝固層加厚,模腔內熔體在沒有外界壓力作用下不再流動,只進行熱傳導,直到製品有足夠的剛度從模具中脫出。

2、結語

(1)充模階段應注意調整注塑壓力和注射速率,使其配合得當,以控制剪下速率,使熔體在模腔推進過程中每點線速度接近一致。

(2)增密階段是注塑壓力向模腔內傳遞並產生模腔壓力的階段,注塑壓力決定模腔壓力的大小,用相對偏高的壓力注塑,熔體才能被壓緊成一整體。

(3)保壓階段要以控制保壓壓力來達到向模腔補料的目的。保壓壓力一般可取最高注塑壓力值的60%-70%。

(4)冷卻階段模腔內熔體會發生倒流,模腔壓力下降,控制封口壓力,降低封口溫度,有利於提高製品成型質量

套用範圍

汽車工業(主要使用含金屬添加劑的PP:擋泥板、通風管、風扇等),器械(洗碗機門襯墊、乾燥機通風管、洗衣機框架及機蓋、冰櫃門襯墊等),日用消費品(草坪和園藝設備如剪草機和噴水器等)。

特性套用

一、特性

1、抗腐蝕性

2、防鏽性

3、輕便性、密度低

4、耐高溫性

5、耐老化,使用壽命相對PE短

6、表面光潔度極好

7、充分的熱穩定性

8、熱熔率低和表面平滑性優良並經食品等級良好認可

9、價格低

二、套用

1、化學化工儲罐製造加工

2、高酸鹼溶液儲存器

3、處理設備建材

4、電子電鍍設備容器

5、實驗設備及器皿

6、通用加工儀器設備

7、洗滌器,空氣過濾系統,導管系統

8、廢氣處理洗滌系統

9、電路印刷板酸洗設備

10、電鍍槽

11、醫療套用元件

12、電腦數字加工中心及精密設備元件

13、交通運輸

三、套用工業

1、化工處理工業

2、表面處理工業

3、醫藥學

4、生命科學

技術參數

聚丙烯管聚丙烯管
以ITWFORMEXGK-10為例,介紹PP片的技術參數:

1、顏色:白色;

2、機械性能:

拉伸屈服度:MD:4400PSI(磅)/平方英寸(測試方法:ASTMD-822)

TD:3200PSI(磅)/平方英寸(測試方法:ASTMD-822)

3、物理性能:

厚度:0.25MM

密度:1.035克/立方厘米

防火等級:94VTM-0

氧指數:29(測試方法:ASTMD-2863)

吸水率:0.06%(測試方法:ASTMD-576)

熱變形溫度(在66磅壓力下):121℃(測試方法:ASTMD-576)

相對溫度指數(RTI):115℃(測試方法:UL746B)

表面能:表面能≥50達因/厘米(測試方法:ASTMD-2578)

4、電學性能:

介電擊穿電壓:22000伏(測試方法:ASTMD-149)

介電強度:2200伏/等分之一英寸(測試方法:ASTMD-149)

絕緣電阻:3.97*10(測試方法:ASTMD-257)

介電常數:2.3(測試方法:ASTMD-150)

聚丙烯消散因子:0.0019(測試方法:ASTMD-150)

高電流熔化率(HAI):200(測試方法:UL746A)

熱導線熔化率(HWI):7秒(測試方法:UL746A)

比較路徑指數(CTI):600伏(測試方法:ASTMD-3638)

5、包裝信息:

產品卷寬:610MM

每卷長度:609.6M

每卷重量:102.1Kg

生產廠家

1、美國ITWFORMEX:GK-5BK、GK-10、GK-10BK、GK-17等;

2、台灣佾鑫:PP-17、PP-18;

3、四川龍華:PP-WT16、PP-WT18、PP-BK15、PP-BK18等;

4、北歐博祿:GB366、MG518、MC351、MF205等

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