大家好,前面介绍了那么多关于塑料的根底,接下来我们介绍一下详细的原资料,我们从最简略的PP资料开始。
聚丙烯简称PP,是丙烯通过加聚反响而成的聚合物。系白色蜡状资料,外观透明而轻 。化学式为(C3H6)n,密度为0.89~0.91g/cm3, 易燃,熔点为164~170℃, 在155℃左右软化,运用温度范围为-30~140℃ 。
PP分子式
在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀,能在高温文氧化效果下分化。聚丙烯是一种功能优秀的热塑性合成树脂,为无色半透明的热塑性轻质通用塑料,具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械功能和杰出的高耐磨加工功能等 广泛运用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、轿车、自行车、零件、运送管道、化工容器等出产,也用于食物、药品包装。
1.1聚丙烯简介及用处
1.1.1界说和特性
聚丙烯(PP)归于热塑性树脂,是五大通用树脂之一。外观为白色粒料,无味、无毒,因为晶体结构规整,具有易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等长处,在轿车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的运用。
PP的结构特色决议了其五大特性:
(1) 它的分子结构与聚乙烯类似,可是碳链上相间的碳原子带有一个甲基(–CH3)。
(2) 一般为半透明无色固体,无臭无毒。
(3) 因为结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃,耐热且制品可用蒸汽消毒是其杰出长处。
(4) 密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料(10955, -50.00, -0.45%)。
(5) 耐腐蚀,抗张强度30MPa,强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。
可是,PP的缺陷是耐低温冲击性差,较易老化,可分别通过改性和增加抗氧剂予以克服。近十年,我国聚丙烯消费量以年均10%的速度增加,大大超过了国际平均增加水平,是我国第二大消费合成树脂,仅次于聚乙烯。旺盛的商场需求也催生了聚丙烯产能和产量的快速增加,在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,位列第三位。
1.1.2聚丙烯的分类
聚丙烯能够有多种分类,按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空间方位不同分为等规、间规和无规三类,按聚合工艺,等规聚丙烯的聚合能够分为泥浆法、本体法、溶液法和气相法等几种方法。按用处能够分为扁丝(窄带)、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等等级,按单体种类分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯。
1.1.2.1按甲基方位分类按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空间方位不同分为等规、间规和无规三类。
(1)等规聚丙烯(全同立构聚丙烯),英文缩写为IPP。
从立体化学来看,IPP分子中每个含甲基(-CH3)的碳原子都有相同的构型,即假如把主链拉伸(实际呈线团状),使主链的碳原子摆放在主平面内,则一切的甲基(-CH3)都摆放在主平面的同一侧。我国各石化企业出产的均聚聚丙烯都归于等规聚丙烯,根本功能如前所述,典型产品如独山子石化的S1003,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S等。
(2)间规聚丙烯,英文缩写为SPP。从立体化学来看,SPP分子中含有甲基(-CH3)的碳原子分为两种不同构型且替换摆放,如把主链拉伸,使主链的碳原子摆放在主平面内,则一切的甲基(-CH3)替换摆放在主平面的两边。SPP是高弹性的热塑性塑料,有杰出的拉伸强度,它能够像乙丙橡胶(15480, -185.00, -1.18%)那样进行硫化成为弹性体,机械功能优于一般不饱和橡胶。
(3)无规聚丙烯,英文缩写为APP从立体化学来看,APP主链上所连甲基(-CH3)在主平面上下两方呈无规则摆放。APP曾是碳酸钙填充母料的载体树脂的首要质料,其原因是它作为IPP出产过程中的副产物,作为技能输出的外国公司以为它没有运用价值,只要燃烧处之,是我国的科技人员将其用于制作碳酸钙填充母料,在八十年代初期,APP母料曾红极一时,为其时合成树脂质料奇缺的塑料工业带来巨大经济效益。后来北京燕山石化技能改造,改变了聚丙烯出产工艺,副产物APP的来历枯竭,碳酸钙填充母料用的载体树脂转向其它高分子资料,但APP作为一种聚合物,依然有其自己的共同之处,至今仍有一些进口的APP在许多范畴运用,这些APP已不再是IPP出产过程中的副产物,而是特殊工艺制作出的真实意义上的无规聚丙烯。纯APP为典型的非晶态高分子资料,内聚力较小,玻璃(1302, 18.00, 1.40%)化温度低,常温下呈橡胶状态,而高于50℃时即可缓慢活动。
1.1.2.2按聚合工艺分类按聚合工艺,等规聚丙烯的聚合能够分为泥浆法、本体法、溶液法和气相法等几种方法。目前气相法因为聚合物以固态粒子方式存在,没有溶剂参与,也不用脱出催化剂残渣,故以占据主导地位。具有我国自主知识产权的液相本体法聚合而成的聚丙烯产品为粉状,俗称小本体聚丙烯或称粉状聚丙烯,它是以炼油厂尾气中提取的丙烯为质料聚合而成的。目前全国共有六十多套小本体设备,年产量少则几千吨,多则几万吨。因为直接以粉状产品出售,没有加入抗氧剂等助剂,故存放时间受到限制。我国已制定该种聚丙烯树脂的行业标准Q/SHC001-1999粉状聚丙烯的分子量散布往往比较宽,因为是一釜一釜间歇操作,树脂的功能相互之间差别较大,因而在运用时往往仅作为部分基体树脂运用以求降低成本,或者通过改性再加以运用。
1.1.2.3按用处分类按用处能够分为扁丝(窄带)、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等等级。
1.1.2.4按单体种类分类按单体种类分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯,均聚聚丙烯是指在聚丙烯主链上只要一种链节,而共聚聚丙烯在主链上除丙烯链节外还散布着其它单体反响后形成的链节。共聚聚丙烯在很大程度上能够改变聚丙烯的功能。丙烯和乙烯共聚的聚丙烯又可分为嵌段共聚和无规共聚两种,其英文缩写分别为PP-B和PP-R。PP-B是在单一的丙烯聚合后除去未反响的丙烯,再与乙烯聚合而得到的,实际上是由聚丙烯、聚乙烯和末端嵌段共聚物组成的混合物,它既坚持了必定程度的刚性,又提高了聚丙烯的抗冲击功能,特别是低温抗冲击功能,但透明度和光泽度下降明显。PP-R的是将丙烯及乙烯单体混合在一起聚合,在聚合物主链上无规则地散布着丙烯单体或乙烯单体反响后的链段。乙烯链段的存在使共聚物无法结晶,即便乙烯含量很少,也会使聚丙烯的结晶才能大大降低。例如含3%乙烯时,聚丙烯的玻璃化温度下降11℃,假如用此种聚丙烯为质料制成薄膜,其运用最低温度可降低10℃左右。PP-R的特征是结晶度低、透明性好,较之均聚聚丙烯(PP-H),在同样的熔体活动速率情况下,PP-R的脆化温度显著降低,冲击强度也有所提高。近年来无规共聚聚丙烯PP-R在热水给水管道上的运用得到认可,并得以大规模推广运用。用PP-R制成的管资料运送70℃的热水,长期内压到达1MPa时,运用寿命可到达50年。同时因为资料的导热系数仅为合金钢管二百分之一,故在运送热水时,保温功能极佳,用于热水及采暖体系可显著节能。PP-R管材专用料的著名出产厂商有北欧化工(BOREALIS)、德国赫斯特公司(HOECHST)、奥地利石油公司(PCD)等。
1.1.3聚丙烯的运用
(1) 织造制品织造制品(塑编袋、蓬布和绳索等)所消耗的PP树脂在我国一直占很高的份额,是我国聚丙烯消费的最大商场,首要用于粮食、化肥及水泥等的包装。我国是现今国际上最大的塑编制品出产国和消费国,更是国际上最具潜力的塑编出产商场和消费商场。欧美等国家作为兴旺地区,过高的劳动力成本和高端商场会令其更倾向于注塑、片材等高端消费范畴,而低端塑编等产品则多从发展中国家进口。尽管近几年塑编占比稍有下降,但依然是我国聚丙烯行业最首要的消费产品,2011年占聚丙烯消费的42%。
(2)注塑成型制品注塑制品首要运用在小家电、日用品、玩具、洗衣机、轿车和周转箱上。国内注塑级聚丙烯依靠进口份额较大,近几年注塑范畴消费占比上升较快,由2006年的17%上升到2011年的22%,仅次于塑编排名第二。注塑范畴国产产品缺口大,在国际聚丙烯消费结构中,注塑产品占首要份额,特别是工业兴旺的国家和地区,运用聚丙烯注塑产品份额更高。因而,我国注塑范畴增加潜力巨大。
(2) 薄膜制品聚丙烯薄膜首要包含BOPP、CPP、一般包装薄膜和微孔膜等, BOPP具有质轻、机械强度高、无毒、透明、防潮等很多优秀特性,广泛运用于包装、电工、电子电器、胶带、标签膜、胶卷、复合等很多范畴,其间以包装工业运用量最大。而不同的运用范畴对聚丙烯薄膜BOPP的技能要求有较大差别,其间以薄膜电容器运用范畴要求最高。因为加工技能要求较低,赢利相对较大,前几年呈现了投资过热现象。国内出产的BOPP薄膜大部分运用通用质料,薄膜特性受到限制,从而削弱了其对一般CPP膜的竞争优势,这种发展趋势体现得最为强烈。
(3) 纤维制品聚丙烯纤维(即丙纶)是指以聚丙烯为质料通过熔融纺丝制成的一种纤维制品。因为聚丙烯纤维有着许多优秀功能,因而在装修、产业、服装三大范畴中的运用日益广泛,已成为合成纤维第二大种类。聚丙烯纤维分为短纤、长丝、无纺布(纺粘和熔喷)、烟用丝束、膨体连续长丝(BCF)等,运用范畴包含包装、香烟滤材、土工、建材、服装、地毯、卫生制品等,2011年聚丙烯纤维消耗PP约为107万吨。
(5)管材聚丙烯管材具有耐高温、管道衔接便利(热熔接、电熔接、管件衔接)、可回收运用等特色,首要运用于建筑物给水体系、采暖体系、农田输水体系、以及化工管道体系等。
PP注塑加工
PP 注塑加工较为简略。
1. 塑料的处理
纯PP是半透明的象牙白色,能够染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在一些机器上有加强混炼效果的独立塑化元件,也能够用色粉染色。户外运用的制品,一般运用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的运用份额不要超过15%,不然会引起强度下降和分化变色。PP注塑加工前一般不需特别的枯燥处理。二手注塑机回收
2. 注塑机选用
对注塑机的选用没有特殊要求。因为PP具有高结晶性。需选用打针压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确认,打针量20%-85%即可。
3. 模具及浇口设计
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,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。模具必须有杰出的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免缩短痕,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制作的产品,厚度不能超过3mm,不然会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
4. 熔胶温度
PP的熔点为160-175℃,分化温度为350℃,但在打针加工时温度设定不能超过275℃,熔融段温度最好在240℃。
5. 打针速度
为减少内应力及变形,应挑选高速打针,但有些等级的PP和模具不适用(呈现气泡、气纹)。如刻有斑纹的表面呈现由浇口分散的明暗相间条纹,则要用低速打针和较高模温。
6. 熔胶背压
可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。
7. 打针及保压
选用较高打针压力(1500-1800bar)和保压压力(约为打针压力的80%)。大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。
8. 制品的后处理
为避免后结晶产生的缩短变形,制品一般需经热水浸泡处理。