性能
力学性能
聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性。
热性能
聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。
化学稳定性
聚丙烯的化学稳定性很好,对其它各种化学试剂都比较稳定;但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。
电性能
聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。
耐候性
聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
疏水参数计算参考值(XlogP):3.32、 氢键供体数量:03、 氢键受体数量:34、 可旋转化学键数量:15、 互变异构体数量:6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):29.5避免强氧化剂,氯,密闭,阴凉干燥处保存,确保有良好的通风。
用途
PP树脂用在注塑制品中的比例可占一半左右,其中日用品以普通PP为原料,汽车配件以增强或增韧PP为原料,而其它用途则以高冲击强度和低脆化温度的共聚聚丙烯PPC原料为主。
汽车:PP越来越成为汽车配件的主导材料,成为第一大汽车用塑料品种。增韧PP用于保险杠和轮壳罩等,增强PP则用于仪表盘、方向盘、手柄、容器、蓄电池壳等。
日用品:普通PP常用于注塑衣架、椅子、凳子、桶、盆、玩具、文具、办公用品、家具、铰链、周转箱等。
电器:用于洗衣机桶、电视机外壳、电风扇叶、电冰箱内衬、小家电外壳等,对于质量一般的产品可以用PP水口料进行改性后再利用[1]。
生产工艺
①淤浆法。在稀释剂(如己烷)中聚合,是最早工业化、也是迄今生产量最大的方法。
②液相本体法。在70℃和3MPa的条件下,在液体丙烯中聚合。
③气相法。在丙烯呈气态条件下聚合。后两种方法不使用稀释剂,流程短,能耗低。液相本体法现已显示出后来居上的优势。
注塑机选用:对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性,需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。
干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度:PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。
模具温度:模具温度50-90℃,对于尺寸要求较高的用高模温,型芯温度比型腔温度低5℃以上。
注射压力:采用较高注射压力(1500-1800ba)和保压压力(约为注射压力的80%)。大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。
注射速度:为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(出现气泡、气纹)。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。
流道和浇口:流道直径4-7mm,针形浇口长度1-1.5mm,直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好,约为0.7mm,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收缩痕,就要用大而圆的注口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
熔胶背压:可用5ba熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。
制品的后处理:为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。[2][3]
2物质特性
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()溶剂等没有抵抗力。[2]
粘接
KD-822:适用于小面积(9平方厘米以下)PP聚丙烯粘合及PP透明片材折盒用,胶体为透明粘稠液体;可达PP塑料材质接破不脱胶效果,但是不耐80度以上热水浸泡
G-922:适用于大面积PP聚丙烯粘合,胶体为透明粘稠液体,需双面刷胶,晾置后贴合,耐水、耐油,但不耐80度以上高温
G-1805H:适用于大面积PP聚丙烯粘合,胶体为黄色粘稠液体,粘接强度高,耐水、耐油,但不耐80度以上高温