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文檔簡(jiǎn)介
1、常用塑料材料的特性簡(jiǎn)介一、聚乙烯類塑料3 p+ z6 k. * D9 x聚乙烯是指由乙烯單體自由基聚合而成的聚合物,英文名簡(jiǎn)稱PE。PE的合成原料來自石油,自1965年以來一直高居世界塑料樹脂產(chǎn)量第一位。目前,聚乙烯的主要品種有:; M4 g/ n$ q) Y 低密度聚乙烯(LDPE), 高密度聚乙烯(HDPE), 線性低密度聚乙烯(LLDPE), (超)高分子量聚乙烯(UHMWPE),' z' m/ H. M9 0 Z r! V8 c 茂金屬聚乙烯(m-PE); Z: N! D. p) G; : r還有其改性品種: 乙烯乙酸乙烯酯(EVA) 氯化聚乙烯(CPE)。* c# f
2、' |8 $ _. t, 7 d1、聚乙烯類塑料的結(jié)構(gòu)性能4 Q" _& ?; E- E( W5 u3 V) YPE為線性聚合物,屬于高分子長(zhǎng)鏈脂肪烴;分子對(duì)稱無極性,分子間作用力小,力學(xué)性能不高、電絕緣性好、熔點(diǎn)低、印刷性緩謾 E的結(jié)構(gòu)規(guī)整,線性度高,因而易于結(jié)晶。結(jié)晶度從高到低排序:HDPE,LLDPE,LDPE。隨結(jié)晶度的提高,PE制品的密度、剛性、硬度和強(qiáng)度等性能提高,但沖擊性能下降。) w. S$ # F* n6 8 b9 o& k) R (1)一般性能 PE樹脂為無味、無毒的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似臘的手感;吸水率低,小于0.01%。PE
3、膜透明,透明度隨結(jié)晶度提高而下降。PE膜的透水率低但透氣性較大,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝。PE易燃,氧指數(shù)僅為174,燃燒時(shí)低煙,有少量熔融滴落,火焰上黃下藍(lán),有石蠟氣味。PE的耐水性較好。制品表面無極性,難以粘合和印刷,須經(jīng)表面處理才可改善。(2)力學(xué)性能 PE的力學(xué)性能一般,其拉伸強(qiáng)度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性能較好。PE的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不好,但隨分子量增大而改善。PE的耐穿刺性好,并以LLDPE最好。, G8 |3 x# X% a: c" L4 C% (3)熱學(xué)性能 PE的耐熱性不高,隨分子量和結(jié)晶度的提高而改善。PE的耐低溫性好,脆化溫度一般可達(dá)50以下;隨分子量的增
4、大,最低可達(dá)140。PE的線膨脹系數(shù)大,在塑料中屬較大者。PE的熱導(dǎo)率屬塑料中較高者。6 N. r' r" f- p. _" A& Z: W3 q (4)電學(xué)性能 PE無極性,因此電性能十分優(yōu)異。介電損耗很低,且隨溫度和頻率變化極小。PE是少數(shù)耐電暈性好的塑料品種,介電強(qiáng)度又高,因而可用做高壓絕緣材料。 + K, t* W2 X3 b/ c P0 (5)環(huán)境性能 PE具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。在常溫下可耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,具體有稀硫酸、稀硝酸、任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸及乙酸等,但不耐強(qiáng)氧化劑如發(fā)煙硫酸、濃硫酸和鉻酸等。PE在60以下不溶于一般溶
5、劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長(zhǎng)期接觸會(huì)溶脹或龜裂。溫度超過60后,可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節(jié)油、礦物油及石蠟中;溫度超過100后,可溶于四氫化萘。 PE耐候性不好,日曬、雨淋都會(huì)引起老化,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。2、聚乙烯類塑料的應(yīng)用范圍(1)薄膜類制品, B+ I) f8 Y& V! o. g5 D" C/ V薄膜類制品是PE的最主要用途。LDPE樹脂用于膜類制品可占50%以上,可用于食品、日用品、蔬菜、收縮、自粘、垃圾袋等輕質(zhì)包裝膜及農(nóng)業(yè)用地膜、棚膜等。HDPE樹脂用于膜類制品可占10%以上。因其薄膜強(qiáng)度高,主要用于重包裝膜、撕裂膜及背心袋等。LLD
6、PE樹脂用于膜類制品的比重比LDPE還要大,可占樹脂的70%以上。LLDPE膜具有延伸性好、較高的拉伸強(qiáng)度、耐穿刺、耐環(huán)境應(yīng)力開裂及低溫沖擊性好、可制成超薄膜等優(yōu)點(diǎn),主要用于包裝膜、垃圾袋、保鮮膜、自粘膜及超薄地膜等。& N+ g O4 k) J) v4 k (2)注塑制品2 y; f' T$ K0 M/ y2 w1 _- kPE因加工性好而廣泛用于注塑制品,其中HDPE占30%以上,LDPE和LLDPE各占10%以上。主要生產(chǎn):日用品如盆、桶、盒、暖瓶殼、杯、玩具等,周轉(zhuǎn)箱、瓦楞箱。 (3)中空制品以HDPE樹脂為主,可占樹脂用量的20%。其制品具有耐應(yīng)力開裂性好、耐油性好、
7、耐低溫沖擊性好等優(yōu)點(diǎn),可用于食品油、酒類、汽油及化學(xué)制劑等液體的包裝。此外還有中空玩具等。- j! b+ e) w( J& h- (4)管材類制品以HDPE樹脂為主,主要用于生活給水、燃?xì)廨斔?、農(nóng)業(yè)排灌、電纜穿線管、液體吸管及圓珠筆芯等。LDPE管還可用于化妝品、藥品、牙膏、鞋油等的包裝。) q$ q3 n3 g4 F! O" (5)絲類制品' u1 c5 l/ S3 n4 j& ! k圓絲用HDPE為原料,主要用于編織漁網(wǎng)、纜繩、工業(yè)濾網(wǎng)及民用紗窗網(wǎng)等。扁絲以HDPE和LLDPE為原料,主要用于編織袋、編織布及撕裂膜等。(6)電纜制品 PE廣泛用于中、高壓電
8、纜的絕緣和護(hù)套材料,其中以LDPE為主,最高耐壓可達(dá)220kV。(7)其它制品 HDPE、LLDPE可用于打包帶。LLDPE可用于型材。3、聚乙烯的其它品種* V- N. n2 Q! Q1 z$ p (1)茂金屬聚乙烯(m-PE)茂金屬聚乙烯是聚合反應(yīng)所用催化劑為茂金屬型的聚合物,因其性能獨(dú)特而單列,英文簡(jiǎn)稱 m-PE。3 K% l( A1 f2 C1 ?茂金屬聚乙烯的特性有:分子量高且分布窄、支鏈少而短、密度低、純度高、高透明性、高拉伸強(qiáng)度、高沖擊性、熱封溫度低且范圍廣、耐穿刺性等。* g! W8 R3 C) z用茂金屬聚乙烯制成的薄膜具有優(yōu)異的強(qiáng)度、高透明度和低熱封溫度 (比 LLDPE低
9、20)。( |) h! Z/ |( k+ v, X4 V目前,由于茂金屬聚乙烯的價(jià)格偏高,一時(shí)尚不能取代傳統(tǒng)的聚乙烯,但可以同EPR、EVA等相競(jìng)爭(zhēng)。其應(yīng)用主要為膜類產(chǎn)品,如LLDPE與茂金屬HDPE共混,可用于生產(chǎn)阻油脂性重包裝袋。" t$ a) g' S- |5 f! ( Z (2)超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 超高分子量聚乙烯為相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)100萬-400萬的聚乙烯類聚合物,英文簡(jiǎn)稱UHMWPE。與普通PE相比,UHMWPE具有耐磨性好(比POM大15倍)、低摩擦性(摩擦系數(shù)油潤(rùn)滑時(shí)為0.050.08)、抗沖擊性好、自潤(rùn)滑性好、生理相容性好及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn);但其硬
10、度低、強(qiáng)度不高、耐熱性差、抗蠕變性差及成型加工困難。2 N, i* g. 1 a+ ?7 I$ XUHMWPE主要用來生產(chǎn)管材、型材、中空制品和注塑制品,具體應(yīng)用如下:耐磨輸送管道。可用于煤、礦粉、水泥、石灰、鹽、糧食的輸送管道,耐磨性比金屬高1050倍。+ 6 q' b6 b& w, l( 4 I; l! o6 r機(jī)械零件。主要利用其耐磨性,如紡織機(jī)械中的投梭器、打梭棒、齒輪、連接器、掃花桿、緩沖塊及偏心塊等;在造紙機(jī)械中用于水箱蓋板、刮水器、壓密件、接頭及密封軸桿等;機(jī)床中用于導(dǎo)軌、滑道及摩擦輪等。 醫(yī)用材料。利用生理相容性好和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),用于矯形外科材料和人工關(guān)節(jié)等。
11、其它制品。利用耐輻射性,制造核電站遮蓋板;利用高沖擊性,制造防彈衣、滑雪板等。(3)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) s- n6 d7 n' R% aEVA中乙酸乙烯酯(VA)的含量不同,其性能差異很大,用途也不同。EVA的外觀為半透明或半乳白色的顆粒或料粉,易燃,離火不滅,并有熔融滴落,發(fā)出乳酸味。EVA的特點(diǎn)為:良好的柔軟性、韌性、耐低溫性、耐候性、耐應(yīng)力開裂性、熱合性、焊接性、粘結(jié)性、透明性、高光澤性、耐化學(xué)藥品性、抗臭氧性、著色性及與填料的容合性等。 EVA的加工性良好,加工特性和技術(shù)與LDPE相同,但由于熔融粘度較低,熱穩(wěn)定性有限,加工溫度比LDPE低20-40。: z8 P
12、' C1 C v& m n) H* z K( wEVA主要應(yīng)用在如下幾方面:+ l; x( k _8 p% M( R薄膜類 為EVA的主要用途,可用于包裝膜和農(nóng)業(yè)用膜,具體有重包裝膜、冷凍包裝膜、食品包裝膜、復(fù)合膜、熱收縮膜、自粘膜及阻隔保鮮膜等。EVA農(nóng)膜的保溫性、透光性、耐老化性、無滴性都優(yōu)于PE膜。 注塑制品 自行車座、玩具、密封容器、人造草坪及汽車擋泥板等。擠出制品 軟管、電纜護(hù)套、吸水管等。 發(fā)泡制品 涼鞋、拖鞋、鞋底、自行車胎及玩具車輪等。 m0 Q4 2 v7 I1 l- o3 r& ? (4)氯化聚乙烯(CPE)2 x* " l3 Y% R&a
13、mp; D# q, H; j6 ICPE含氯量大小不同,其性能差別很大。含氯量在25%-40%時(shí)為軟性材料,含氯量大于40%時(shí)為硬質(zhì)材料。常用的CPE含氯量為30%-40%,并以含氯量35%的135A和含氯量為40%的140B兩個(gè)牌號(hào)最為常用。 CPE為PE氯化的產(chǎn)物,PE大分子的規(guī)整性被破壞,結(jié)晶能力降低,制品的柔軟性提高,成為彈性體類材料。CPE具有優(yōu)異的抗沖性、阻燃性(氧指數(shù)為27)、 耐熱性(可在120溫度下長(zhǎng)期使用)、耐候性、耐油、耐酸堿、耐臭氧老化,耐磨性高,電絕緣性好。 CPE的加工可分為直接加工和硫化加工兩種。 直接加工可用注塑、擠出、壓延等方法成型,制品如壓延法生產(chǎn)防水卷材、
14、擠出法生產(chǎn)門窗用密封條等。硫化加工可制造仿革鞋底等。 CPE的應(yīng)用可分為單獨(dú)制品和改性劑兩類。單獨(dú)制品不如改性劑用量大,主要用來制造防水卷材、密封條、電纜護(hù)套及輸送帶等。作為抗沖改性劑,可用于硬質(zhì)PVC、PE及ABS的共混材料,主要改善制品的沖擊性能和阻燃性能。此外,CPE還可用于共混物的相容劑。 二、聚氯乙烯塑料* w4 / 1 K( 0 " ?+ z- L聚氯乙烯是由氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物,英文簡(jiǎn)稱PVC。PVC為最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的樹脂品種之一,是在20世紀(jì)60年代以前產(chǎn)量最大的樹脂品種,只是在60年代后期退居第二位。近年來,由于PVC合成原料豐富、合成路線的改進(jìn)、樹脂
15、中氯乙烯單體含量的降低,價(jià)格低廉,在化學(xué)建材等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益擴(kuò)大,其需求量增加很快,地位逐漸加強(qiáng)。PVC樹脂的合成,在20世紀(jì)50年代以前一直以乙炔電石法生產(chǎn),50年代后期轉(zhuǎn)向原料充足、成本低廉的乙烯氧化法。目前世界上由此法生產(chǎn)的PVC可占到80%以上。PVC樹脂的合成以懸浮法為主,產(chǎn)量可占80%-85%,其次為乳液法。按分子量的大小可將PVC分成通用型和高聚合度型兩種,常用的樹脂大都為通用型。按樹脂的形態(tài)可分為粉狀和糊狀兩種。粉狀常用于生產(chǎn)壓延、注塑和擠出制品;乳液常用于生產(chǎn)人造革、壁紙、兒童玩具及乳膠手套等。按結(jié)構(gòu)不同可分為緊密型和疏松型兩種,疏松型可大量吸收增塑劑,常用于軟制品的生產(chǎn);
16、緊密型吸收增塑劑的能力低,主要用于硬制品的生產(chǎn)。 PVC的突出性能為力學(xué)強(qiáng)度高、硬度大、耐化學(xué)腐蝕性好、電絕緣性好、印刷和焊接性好、阻燃、價(jià)格低、制品軟硬度可調(diào)等,常用于替代金屬和木材。PVC的缺點(diǎn)為熱穩(wěn)定性不好,加工性不好,耐沖擊性能差,耐老化及耐寒性差。0 a/ I6 C. L9 9 1、聚氯乙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能' L& e3 e2 K/ $ m0 r0 i, (1)PVC的結(jié)構(gòu)4 W3 V( Q- P3 c- u& QPVC的分子鏈中含有強(qiáng)極性的氯原子,分子間力大,這使PVC制品的剛性、硬度等力學(xué)性能提高,并賦予優(yōu)異的難燃性能。其分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使PVC在光、熱作用下
17、易發(fā)生降解反應(yīng);制品的結(jié)晶度低,一般只有5%-15%。 (2)PVC的性能3 0 V$ i; S( F- Y% N/ _9 G一般性能 PVC樹脂為一種白色或淡黃色的粉末,相對(duì)密度為1.35-1.45。其制品的軟硬程度可通過加入增塑劑的份數(shù)多少調(diào)整,制成軟硬相差懸殊的制品。純PVC的吸水率和透氣性都很小。 力學(xué)性能 PVC具有較高的硬度和力學(xué)性能,并隨分子量的增大而提高,但隨溫度的升高而下降。PVC中加入增塑劑份數(shù)不同,對(duì)力學(xué)性能影響很大,一般隨增塑劑含量增大,力學(xué)性能下降。PVC的耐磨性一般,硬質(zhì)PVC的靜摩擦系數(shù)為0.4-0.5,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.23。 熱學(xué)性能 PVC的熱穩(wěn)定性十分差,純
18、PVC樹脂在140即開始分解,到180迅速加快,而PVC的熔融溫度為160,因此純PVC樹脂難以用熱塑方法加工。PVC的線膨脹系數(shù)較小。具有難燃性,其氧化指數(shù)高達(dá)45以上。; A# P) X4 Q0 F$ e/ 0 r) % y電學(xué)性能 PVC是一種電性能較好的聚合物,但由于極性較大,其電絕緣性不如PE和PP;PVC的電性能受溫度和頻率的影響較大,一般只適用于中低壓和低頻絕緣材料。 環(huán)境性能 PVC可耐大多數(shù)無機(jī)酸(發(fā)煙硫酸和濃硝酸除外)、堿、多數(shù)有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽。PVC在酯、酮、芳烴及鹵烴中溶脹或溶解,其中最好的溶劑為四氫呋喃和環(huán)乙酮。PVC對(duì)光、氧、熱的耐受性都不好,很容易發(fā)生降解。* S
19、6 r 9 I3 V6 P. 2、聚氯乙烯塑料的成型加工(1)PVC的加工特性 PVC的加工熱穩(wěn)定性不好,熔融溫度高于分解溫度,不進(jìn)行改性難以用熔融塑化的方法加工。改性方法一為在其中加入穩(wěn)定劑,以提高其分解溫度,使之達(dá)到熔融溫度之上;二為在其中加入增塑劑,以降低其熔融溫度,使之降到分解溫度之下。- " k$ X7 q7 s6 PVC用熱穩(wěn)定劑有四類,即鉛鹽類、有機(jī)錫類、金屬皂類和稀土類。鉛鹽類最常用,但不能用于要求無毒和透明制品;有機(jī)錫類穩(wěn)定效果好,透明,有毒或無毒,因價(jià)高限制了使用;金屬皂類穩(wěn)定效果一般,分透明或不透明、有毒或無毒,很少單用,常復(fù)合使用,多用于軟制品;稀土類穩(wěn)定劑為
20、最新品種,具有透明、無毒等優(yōu)點(diǎn),大有發(fā)展前途。PVC熱穩(wěn)定劑可用于硬制品和軟制品,在硬制品中的用量大于軟制品。 PVC最常用的主增塑劑為鄰苯二甲酸酯類,如DOP、DBP、DIDP等,輔增塑劑有DOA、DOS、氯化石蠟、環(huán)氧大豆油、石油酯、磷酸酯等。增塑劑主要用于軟制品,須加入25份以上。硬制品只加入5份以下。: v& w$ f5 L# MPVC加工溫度控制要精確,加工時(shí)間要盡可能短。 PVC熔體的流動(dòng)性不好,熔體強(qiáng)度低,易產(chǎn)生熔體破碎和制品表面粗糙等現(xiàn)象,尤其是硬制品,此種現(xiàn)象更突出。為改善流動(dòng)性,必須加入助劑,最常用的為ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)。 PVC熔體粘附金屬傾向大,熔體
21、之間以及熔體與加工設(shè)備之間摩擦力大,需加入潤(rùn)滑劑以克服摩擦阻力。按潤(rùn)滑劑與PVC樹脂的相容性大小不同,可分為內(nèi)潤(rùn)滑劑(相容性大)和外潤(rùn)滑劑(相容性差)。, p$ i8 D9 s; Q! B4 GPVC熔體屬非牛頓流體,熔體粘度對(duì)剪切速率敏感。所以,對(duì)熱敏性PVC樹脂,在加工中要降低粘度,可通過提高螺桿轉(zhuǎn)速來達(dá)到目的,盡可能少調(diào)溫度。* E ( w$ y9 e2 # UPVC在加工前需要干燥處理,溫度110,1-1.5h。$ e- y, C& 8 KPVC配方中的組分特別多,要充分混合均勻。同時(shí)一要注意加料順序,吸油性大的填料要后加,以防吸油;增塑劑最后加,以防影響其它組分的分散。二要控
22、制好混合溫度,一般在110左右。% t8 W, h- p! n9 p" # Z# 8 # uPVC遇金屬離子會(huì)加速降解,加工前要進(jìn)行磁選,設(shè)備不應(yīng)有銹跡。_! U& E% ; c* r$ (2)PVC的加工方法 擠出 可用于生產(chǎn)膜、片、板、管、棒、異型材、絲等制品。" q' p7 3 f6 Z1 R注塑 可用于生產(chǎn)涼鞋、殼體、管件、閥門、泵等制品。2 p3 D2 V! A8 J 壓延 可用于生產(chǎn)膜、片、板、人造革、壁紙等制品。7 S1 O/ v* Q) # K1 C壓制 壓制法多用于熱固性塑料,但PVC塑料也常用壓制成型,主要用于生產(chǎn)鞋底、硬板及周轉(zhuǎn)箱等形狀
23、簡(jiǎn)單的制品。3 D% d1 I6 , p3 q塑料糊成型 將PVC糊狀樹脂涂于基材上,充分熔融后壓花、冷卻即可。具體涂覆方法有刮涂法、滾塑法及蘸浸法等。1 H& Q- 2 q5 m6 I0 Y$ |( _+ I' A( B" e- Y3、聚氯乙烯塑料的改性品種 (1)高聚合度PVC' e$ . s! ?& 9 d+ w9 n2 Z高聚合度PVC與普通PVC結(jié)構(gòu)基本相同,不同點(diǎn)在于其分子量大、分子鏈長(zhǎng)、鏈的規(guī)整性及結(jié)晶度增加,分子鏈間的纏繞點(diǎn)增多,具有類似交聯(lián)的結(jié)構(gòu)。高聚合度PVC的性能如下: 具有較強(qiáng)的吸收增塑劑的能力,可與高達(dá)150份的增塑劑混合,制
24、成軟制品。 力學(xué)性能優(yōu)異,拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度高。永久壓縮變形小,僅為35%-60%,而普通PVC在65%以上;回彈性高,一般可達(dá)40%-50%。2 J1 2 C, c; J! ?* 8 U制品的硬度可在邵氏A40-95范圍內(nèi)任意調(diào)整,而且受溫度影響小,使用條件比較寬泛。 優(yōu)良的耐熱、耐寒及耐老化性能。 耐磨性好,比普通PVC高兩倍。& f5 D6 y& 1 X# s% _& r高聚合度PVC的加工性能差,熔融溫度比普通PVC高約10以上,熔體粘度大。具體的加工方法,注塑可生產(chǎn)高檔鞋底、涼鞋、密封墊等,擠出可生產(chǎn)耐熱和耐寒電纜、耐壓管、汽車和冰箱密封條,壓延可生產(chǎn)高檔人造
25、革、防水膜及土工膜等。(2)氯化聚氯乙烯5 j# ) S- U) d9 H) p/ L氯化聚氯乙烯英文簡(jiǎn)稱CPVC,比PVC含氯量大,增強(qiáng)了極性,使大分子的主鏈運(yùn)動(dòng)受限制,從而使制品的耐熱性、電絕緣性、阻燃性、耐腐蝕性、力學(xué)性能等得以提高。但熱穩(wěn)定性、熔體流動(dòng)性和沖擊性變差+ 0 + M/ T- Q+ t$ e: J+ * VCPVC可單獨(dú)加工,也可與CPE、EVA、ABS等共混加工,以改進(jìn)加工性和制品的脆性。CPVC目前主要用于阻燃和耐熱管材。; K( O" G4 r7 a* c* B/ g8 s( S (3)PVC合金, t, ' Q2 l # UPVC合金主要是共混彈性
26、體類沖擊改性樹脂,具體有ACR、CPE、MBS、EVA、ABS、氯丁膠及丁腈膠等,其中以ACR和CPE的效果最好,最為常用,MBS只用于透明制品中。. C& 3 t: o4 _. Z; * ) q5 t/ t4、聚氯乙烯塑料的應(yīng)用范圍3 N9 W* z8 h6 C3 J) O (1)硬質(zhì)PVC制品. q" Y: & L0 管材 可用于上水管、下水管、輸氣管、穿線管等。7 A8 f6 b, S6 V4 v& _0 H' g型材 可用于門窗、裝飾板、木線、家具及樓梯扶手等。' s2 d; k0 e. 5 " j! c板材 有瓦楞板、密實(shí)板
27、和發(fā)泡板等。用于壁板、天花板、百葉窗、地板、裝飾材料、家具材料及化工防腐貯槽等。 片材 用于吸塑制品。 絲類 用于紗窗網(wǎng)、蚊帳、繩索等。 I; S, O2 ; U瓶類 用于食品、藥品、化妝品等包裝。1 V1 - t/ B2 O+ 2 Q注塑制品 管件、閥門、各類罩殼、電器殼體等。: u1 j: Y* V % B (2)軟質(zhì)PVC制品 薄膜 農(nóng)用大棚膜、包裝膜、日用裝飾膜、雨衣膜、本皮膜等。4 $ j! Q' T- K電纜 用于中低壓絕緣和護(hù)套電纜料。, d) S% j$ a* t7 / T$ O鞋類 鞋底和鞋面材料。! U$ Z" / L0 v( g+ A革類 人造革、地板革
28、等。 其它 軟透明管、墊片等。6 Y1 U, _" _- l (3)PVC糊制品# B( . + n ?5 t6 N/ p人造革、地板革、壁紙、乳膠手套、玩具、密封墊等。三、聚丙烯塑料 聚丙烯是由丙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物,英文簡(jiǎn)稱PP。按結(jié)構(gòu)不同,PP可分為等規(guī)、間規(guī)(又稱茂金屬PP)、無規(guī)三類。目前應(yīng)用的主要是等規(guī)PP,用量可占90%以上。無規(guī)PP不能用于塑料,常用于改性載體。間規(guī)PP為低結(jié)晶聚合物用茂金屬催化劑生產(chǎn),屬于高彈性熱塑材料。因價(jià)格高,目前間規(guī)PP應(yīng)用面不廣,但很有發(fā)展前途,是PP樹脂的新增長(zhǎng)點(diǎn)。3 p- # j7 b2 % v7 , M( R6 z8 S- *
29、 oPP的優(yōu)點(diǎn)為電絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良、力學(xué)性能和耐熱性在通用熱塑性塑料中最高、耐疲勞性好、價(jià)格在所有樹脂中最低。經(jīng)過玻璃纖維增強(qiáng)的PP,具有很高的強(qiáng)度,性能接近工程 塑料,常用作工程塑料。PP的缺點(diǎn)是,低溫脆性大,耐老化性不好。/ F2 z! H, G, E) |7 x- G' z$ _- m* W6 u& q1、聚丙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能(1)PP的結(jié)構(gòu) PP為線性結(jié)構(gòu),其大分子鏈上甲基的排列方式不同,性能也不同:等規(guī)PP的結(jié)構(gòu)規(guī)整性好,具有高度的結(jié)晶性,熔點(diǎn)高,硬度和剛性大,力學(xué)性能好;無規(guī)PP為無定型,強(qiáng)度很低,難以用作塑料;間規(guī)PP的性能介于兩者之間,硬度和剛性小,但沖
30、擊性能好。PP分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),導(dǎo)致PP的耐氧化性和耐輻射性差,難以用于戶外。* f' ; t( n" S" u (2)PP的性能 一般性能 PP樹脂為白色蠟狀固體,外觀似PE,但比PE更透明、更輕,為僅次于TPX的最輕品種。PP易燃,離火焰繼續(xù)燃燒,火焰上黃下藍(lán),有少量黑煙,熔融滴落,有石油氣味。PP的吸水性低,氣體透過率低。PP的成纖性較好,可用于丙侖的生產(chǎn)。 力學(xué)性能 PP具有較好的力學(xué)性能,其拉伸屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都超過PE,拉伸強(qiáng)度還超過PS和ABS,經(jīng)增強(qiáng)和拉伸處理后還可大幅提高。PP的力學(xué)性能受溫度的影響比較小,在溫度為100時(shí),拉伸強(qiáng)度仍能保持一半。(
31、?9 m( c/ I8 J5 PP的沖擊強(qiáng)度受溫度影響較大,在室溫以上PP的沖擊性能較好,但在低溫時(shí),其沖擊性能迅速變差。PP的沖擊強(qiáng)度還與分子量、結(jié)晶度、結(jié)晶尺寸等因素有關(guān)。) c6 X" : s& g' H4 OPP制品的表面硬度和剛性較高,并有良好的表面光澤,但不如PS和ABS高。7 c) _8 |" k4 C: F* IPP的干摩擦為系數(shù)為0.12,與PA接近,但在潤(rùn)滑狀態(tài)下下降不明顯,只適于低PV值和無沖擊的齒輪和軸承使用。PP的耐磨性一般,小于硬質(zhì)PVC和PMMA,略高于HDPE。4 q, g. d8 s% N$ d7 PP有突出的抗彎曲疲勞性能
32、,用它制成的鉸鏈經(jīng)7000萬次折疊彎曲不損壞。PP的耐蠕變性較好,比NDPE要好。因此經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)改性處理可用作工程塑料。1 m9 U- # F; a" t+ O. o熱學(xué)性能 PP的耐熱性能良好,制品可耐100熱水煮沸,可在100-120下長(zhǎng)期使用。用于熱水管道,不受外力作用時(shí),可在150使用不變形。但PP的耐低溫性不好,在520即脆化,制品不能用于低溫環(huán)境。PP的線膨脹系數(shù)屬較大者;熱導(dǎo)率屬中等。 電學(xué)性能 PP為非極性聚合物,電絕緣性能優(yōu)良,電性能受濕度、溫度和頻率影響較小,耐電弧性好,但不耐電暈。因低溫脆性影響,PP在電絕緣領(lǐng)域的應(yīng)用遠(yuǎn)不如PE和PVC廣泛。, + n6 O
33、- m4 C0 y2 w7 l3 N環(huán)境性能 PP具有很高的耐化學(xué)腐蝕性,可耐除強(qiáng)氧化劑、濃硫酸及濃硝酸外的酸、堿、鹽及大多數(shù)有機(jī)溶劑(如醇、酚、醛、酮及大多數(shù)羧酸等),但低分子量的脂肪烴、鹵烴及芳烴可使其溶脹,在高溫下可溶于芳烴和鹵代烴中如十氯化萘、四氫化萘及1,2,4-三氯代苯等。PP的耐候性不好,對(duì)紫外線很敏感,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑才能用于戶外。PP的耐應(yīng)力開裂性較好,好于HDPE和PS,但應(yīng)用在腐蝕性介質(zhì)如濃硫酸、濃鉻酸及王水中例外。 1、聚丙烯塑料的成型加工6 |& T, w) v* n 1 i7 Q (1)PP的加工特性 PP的吸水率低,在水中浸泡24h,吸水率低于0.0
34、1%,因此加工前不必干燥處理。 PP的熔體接近非牛頓流體,粘度對(duì)溫度敏感性小,而取決于剪切速率的大小。5 T, Y! Q5 R6 X* n$ ?! a/ 1 kPP成型收縮率大,一般可達(dá)1.6%-2%,對(duì)制品的精度影響較大;在加工中易產(chǎn)生取向,造成制品不同方向上的性能差異,在生產(chǎn)中要引起注意。$ C" ?% H5 $ B8 K+ OPP對(duì)缺口很敏感,制品應(yīng)避免出現(xiàn)尖角和缺口,以免引起應(yīng)力集中。 PP在高溫下對(duì)氧特別敏感,為防止在加工中發(fā)生熱降解,一般在樹脂合成時(shí)即加入抗氧劑。PP熔體與銅接觸會(huì)導(dǎo)致降解,加工中應(yīng)避免與銅接觸或加入抗銅劑。(為什么現(xiàn)有線材中有用pp料來做芯線外套的,芯線
35、用的是銅,這不會(huì)發(fā)生降解么?)# S w8 u' v1 # q q0 m2 z0 t GPP制品進(jìn)行退火處理后,能消除殘留的內(nèi)應(yīng)力,并改善沖擊強(qiáng)度。3 m9 r* f" L( g& y: F (2)PP的加工方法 PP可用注塑、擠出及吹塑等方法加工成型。8 p% Y* q8 s# , : N注塑可選用通用注塑機(jī),原料熔體指數(shù)中等(MI為1-4.5)。4 : Y) q( G a: L! s# 擠出機(jī)的螺桿加料段長(zhǎng)度要比PE螺桿長(zhǎng),以克服熱導(dǎo)率低的影響。 冷卻條件對(duì)制品的透明度和沖擊性能影響很大。 PP擠出制品可進(jìn)行拉伸處理。既可單向拉伸也可雙向拉伸,拉伸倍率可達(dá)三倍以上
36、。拉伸后PP制品的強(qiáng)度、沖擊性、透明度、耐熱性、表面光澤和阻隔性都有明顯的提高。 3、聚丙烯塑料的改性品種 (1)茂金屬PP(m-PP) 與普通PP相比,m-PP的流動(dòng)性能好、強(qiáng)度高、硬度大、耐熱性和透明性更好、熔點(diǎn)低、光澤和韌性優(yōu)異。m-PP主要用于包裝薄膜、汽車保險(xiǎn)杠注塑件、片材及瓶類等。 m-PP的加工可用普通PP的加工方法,但料筒溫度要比普通PP低30-40。( l8 A( e& P; m (2)共聚PP(PP-C) PP-C為丙烯與乙烯的共聚物,可分為無規(guī)共聚物(PP-R)和嵌段共聚物(PP-B)兩種。" J) u$ k0 z) q( ! k0 I) f; H) D
37、8 TPP-R含乙烯量為1%-7%,與普通PP相比,其結(jié)晶度和熔點(diǎn)低、柔軟透明、溫度低于0時(shí)仍具有良好的沖擊強(qiáng)度,20時(shí)才達(dá)到應(yīng)用極限。但其硬度、剛性、耐蠕變性等要比普通PP低10%-15%,主要用于上水管和供暖管。 PP-B的乙烯含量為5%-20%,它既有較好的剛性,又有好的低溫韌性。主要用于大型容器、周轉(zhuǎn)箱、中空吹塑容器、機(jī)械零件、電線電纜包覆制品等。 (3)增強(qiáng)PP 常用玻璃纖維作增強(qiáng)材料。增強(qiáng)不僅保留了PP原有的優(yōu)良性能,還使拉伸強(qiáng)度、耐熱性、剛性、硬度、耐蠕變性、線膨脹系數(shù)及成型收縮率等性能明顯改善。/ x8 B7 k2 V1 O8 T0 d+ |3 n (4)填充PP PP的填充改性最為常用。填充材料有碳酸鈣、滑石粉、云母及木粉等。填充前需進(jìn)行偶聯(lián)劑活化處理,以提高相容性。填充PP在密度、剛性、硬度、熱變形溫度、耐蠕變性、成型收縮率及線膨脹系數(shù)等方面有所改善,但拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率有所下降。! g% " A3 W2 G& h- S (5)共混PP7 A8 c Q+ f9 z+ M共混PP主要為改善低溫沖擊性能。9 S0 a1 W4 v* h1 N
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