PP材料特性

发布 2019-06-05 16:10:40 阅读 1913

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℃ 。

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,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,避免缺胶,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200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃),但高温下(270-300℃),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℃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。

横向比较。pp与其它几种主要的通用塑料的性能比较

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℃下长时间工作,在无外力作用时,pp制品被加热至150℃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℃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。

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,比起尼龙(pa)和聚酯(pet)都有明显差距,对于高阻隔性塑料,如pvdc、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℃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b215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,电绝缘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。果是在水中急冷(如下吹水冷法制薄膜),pp的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它的材料的种类及多少有所变化,这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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