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PP材料特性及加工工艺

作者: 发布日期: 2019-03-30 10:15:00
信息摘要:
PP塑料,化学名称:聚丙烯英文名称:Polyroylee(简称PP)比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5%成型温度:…

PP塑料, 化学名称:聚丙烯

英文名称: Polypropylene ( 简称 PP)

比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5%成型温度:160-220°C。

成分结构 PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻, 密度仅为0.91g/cm3(比水小)。 通用塑料中,PP的耐热性最好, 其热变形温度为80-100,能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶’  。pp饭盒PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成。


成型特性

1. 结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解.

2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形.

3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形.

4.塑料壁厚须均匀,僻免缺胶。尖角,以防应力集中.

工艺特点

PP在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP在加工上有两个特点:其一:PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小);其二:分子取向程度高而呈现较大的收缩率。PP的加工温度在200-300C左右较好,它有良好的热稳定性(分解温,度为310C),但高温下(270-300C),长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50 C范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大),产品出模后比较烫。PP料加工时不需 干燥,PP的收缩率和结晶度比PE低。

PP注塑工艺

典型应用范围:汽车工业(主要使用含金属,添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。


pp风管

注塑模工艺条件:

干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度:220~275C,注意不要超过275C。模具温度:40~80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力:可大到1800bar。注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。

化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1 ~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶, PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要 好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

性能概述

1、密度PP是所有合成树脂中密度最小的,仅为0.90~0.91g/cm3,是PVC密度的60%左右。这意味着用同样重量的原料可以生产出数量更多同体积的产品。

2、力学性能

PP的拉伸强度和刚性都比较好,但冲击强度较差,特别是低温时耐冲击性差。此外,如果制品成型时存在取向或应力,冲击强度也会显著降低。虽然抗冲击强度差,但经过填充或增强等改性后,其机械性能在许多领域可与成本较高的工程塑料相竞争。

3、表面硬度

PP的表面硬度在五类通用塑料中属低等,仅比PE好一些。当结晶度较高时,硬度也相应增加一些,但仍不及PVC、PS、ABS等。

4、热性质

在五大通用塑料中,PP的耐热性是最好的。PP塑料制品可在100°C下长时间工作,在无外力作用时,PP制品被加热至150°C时也不会变形。在使用成核剂改善PP的结晶状态后,其耐热性还可进一步提高,甚至可以用于制作在微波炉中加热食品的器皿。

5、耐应力开裂性

成型制品中残留有应力,或者制品长时间在持续应力下工作,会造成应力开裂现象。有机溶剂和表面活性剂会显著促进应力开裂。因此应力开裂试验均在表面活性剂存在下进行。常用的助剂为烷基芳基聚乙二醇。试,验表明PP在表面活性剂浸泡时的耐应力开裂性能和在空气中一样,有良好的抵抗能力,而且PP的熔体流动速率越小(分子量越大),耐应力开裂性越强。

6、化学稳定性

PP的化学稳定性优异,对大多数酸、碱、盐、氧化剂都显惰性。例如在100°C的浓磷酸、盐酸、40%硫酸及其它们的盐类溶液中都是稳定的,只有少数强氧化剂如发烟硫酸等才可能使其出现变化。PP是非极性化合物,对极性溶剂十分稳定,如醇、酚、醛、酮和大多数羧酸都不会使其溶胀但在部分非极性有机溶剂中容易溶解或溶胀。


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7、气密性(气体阻隔性)

PP对氧气、二氧化碳和水蒸汽都有一定的透过性,比起尼  T)都有明显差距,对干高  DC、EVOH等就差得更多了。但与其它非塑料材料相比其气密性还是相当好的。通过添加阻隔性材料或在表面涂敷阻隔性塑料,可以大大提高其气密性。

8、老化性能

PP分子中存在叔碳原子,在光和热的作用下极易断裂降解。未加稳定剂的PP在150°C下被加热半小时以上,或在阳光充足的地方曝晒12天就会明显变脆。未加稳定剂的PP粉料在室内避光放置4个月也会严重降解散发出明显的酸味。在PP粉料造粒之前加入0.2%以上的抗氧剂可以有效地防止PP在加工和使用过程中的降解老化。抗氧剂分为游离基链反应终止剂(也称主抗氧剂)和过氧化物分解剂(也称辅抗氧 剂)两大类,主、辅两类抗氧剂的合理配合,将会发挥良好的协同效果。目前推荐使用的B21 5抗氧剂就是主抗氧剂1010 (酚类)和辅抗氧剂168(亚磷酸酯)按1:2的比例复配而成的。为防止光老化需要在PP中加入紫外线吸收剂,它可将波长290~ 400nm的紫外线吸收激化转化为没有破坏性的较长波长的光线。对于埋在土壤中或在室内避光使用的PP塑料制品仅加入主辅抗氧剂即可,无须加入紫外线吸收剂。

9、电性能

PP属于非极性聚合物,具有良好的电绝缘性,且PP吸水性极低,电绝性不会受到湿度的影响。PP的介电常数、介质损耗因数都很小,不受频率及温度的影响。PP的介电强度很高,且随温度上升而增大。这些都是在湿、热环境下对电气绝缘材料有利的。另一方面PP的表面电阻很高,在一~些场合使用必须先进行抗静电处理。

10、加工性能良好

PP属于结晶型聚合物,不到一定温度其颗粒不会熔融,不像PE或PVC那样在加热过程中随着温度提高而软化。一旦达到某一温度,PP颗粒迅速融化,在几度范围内就可全部转化为熔融状态。PP的熔体粘度比较低,因此成型加工流动性良好,特别是当熔:体流动速率较高时熔体粘度更小,适合于大型薄壁制品注塑成型,例如洗衣机内桶。PP在离开口模后,如果是在空气中缓慢冷却,就会生成较大的晶粒,制品透明度低。如果是在水中急冷(如下吹水冷法制薄膜),PP分子运动被急速冷冻,不能生成晶体,此时的薄膜就是完全透明的。PP的成型收缩率是比较大的,达到2%以上,远远大于ABS塑料(0.5%)。PP的成型收缩率可以随着添加其他的材料的种类及多少有所变化,还在制作具有配合尺寸的注塑制品时需认真加以考虑。

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