熱成型用原材料的性能及選用

1、熱成型用原材料的性能及選用一.PP在過去的幾年里，PP已變成一種可替換SB、PVC塑料的熱成型材料。不僅因為它的物理性 能：較高的氣體阻隔性能和較高的熱穩(wěn)定性。更是因為具有便宜的價格優(yōu)勢。PP屬于聚烯烴類塑料，它是部分結(jié)晶型塑料（SB、PVC是非結(jié)晶型塑料）。如果我們從純聚乙烯、均聚PP之間區(qū)分共聚PP的話，那么共聚PP是一種被乙烯改性的均 聚PP。均聚PP有較窄的比共聚PP更易鑄塑的溫度范圍。如果生產(chǎn)透明的產(chǎn)品，則均聚PP的透明 度比共聚PP的更高些。共聚PP價格較高，它有較高的耐沖擊強度，尤其在低于0C的環(huán)境應(yīng)用時。共聚PP比均聚 PP更易熱成型，但是，易出現(xiàn)裁切不斷的問題。為了改善材料的

2、結(jié)構(gòu)，有時加入成核劑，無論采用后加入的形式還是電子束交聯(lián)聚合的PP。 回料也有被用來作成核劑的，由于它對加工具有良好的影響。通常，PP加入成核劑后，加 工更容易，生產(chǎn)速度更快。許多供應(yīng)商提供用滑石粉或碳酸鈣（石灰石）填充的PP材料，其加工性能提高（當滑石粉、 碳酸鈣含量2040%時）。然而，產(chǎn)品的表面變得無光甚至灰白，這決定于填充物的含量。PP的加工特性與材料的熔點（間接大分子鏈的平均長度）、結(jié)構(gòu)形式、PE和填充物的百分 含量有關(guān)。PP的典型特點是受熱狀態(tài)下高的線性伸長率，因此給片材加熱和輸送造成一些問題。PP作為一種自然色和稍帶白的乳白色材料，易著色，其熔點大約165C，低于0C時易碎（除

3、非加入滿足要求的添加物）。有幾個特殊的例子，未著色的PP無毒。與銅接觸時，須配備防UV的穩(wěn)定劑、阻燃劑、熱 穩(wěn)定劑。PP較典型的應(yīng)用包括：汽車工業(yè)上的排氣扇和電池殼，發(fā)動機箱的底座、蓋子，皮箱內(nèi)襯 和輪子，黃油及日常產(chǎn)品包裝、食品包裝、家庭生活中常用的食品托盤、消毒的食品盤、化 學工業(yè)特殊要求的耐熱零件。PP的特性：密度:0.9一1.0g/cm3 （滑石粉、碳酸鈣會使密度增加）加工溫度：壓力成型：145160真空成型：170220低的溫度可獲得較高的透明度，高的溫度可提高熱穩(wěn)定性。模具溫度：從需要冷卻的包裝制品到技術(shù)零件的90C模具收縮值： 在1.23%之間使用溫度： 從 0125 C通用級別

4、：無味的且在特別干凈生產(chǎn)條件加工的食品包裝，共擠的阻隔復合片材，加入相應(yīng)助劑的耐堿、耐氣候、阻燃、抗靜電級，一些級別是粒狀的。PP的優(yōu)點：密度低，高的熱穩(wěn)定性，無毒包裝，高的水汽阻隔性PP的缺點： 受熱時長的線性伸長率，低于0C的易脆性，弱的氧阻 隔性，因此，需要為PP復合阻隔性材料二. SB (impact PS)當我們區(qū)分由苯乙烯和丁二烯交聯(lián)聚合的SB (impact PS)與由苯乙烯聚合而成的PS不同 的地方在于：SB (impact PS)是硬質(zhì)的PS相和彈性體組分由緊密的化學結(jié)合力結(jié)合而成。 由于橡膠(含210%)薄薄均勻的分布，改良了 SB (impact PS)在沖擊方面的行為。

5、SB(impact PS)是非透明的，耐沖擊的，硬質(zhì)到韌的，從高光澤到無光(毛面)。通用聚苯乙烯是玻璃透明體，硬而明亮，非常硬幾乎不能用于熱成型加工。SB (impact PS)的典型用途：食品飲料包裝，自助餐盤和熱飲料杯，冰箱內(nèi)襯、盒子，工業(yè)零件殼體，堆疊分選箱，收音 機、電視機殼，及家庭日常生活用品。SB (impact PS)衛(wèi)生無害，易加工，耐氣候性一般，不適用于長期儲存油脂。SB(impact PS )的特點：密度： 1.041.05g/cm3加工溫度： 一般130C150C，極個別的達到200C模聚溫度：75C從加工包裝制品時的冷凍水到加工工業(yè)零件的大約0.5%模具收縮率:使用溫度

6、：-25C (-35C )到 60C (90C,有的報道 100C。可選用的級別：未著色的，稍帶白的，半透明的，或已染成各 種顏色的，木紋色，植絨的，造粒的，與不同顏色的SB (impact PS)復合制成多層片材， 或與聚烯烴、ABS、ASA、PVDC、PMMA復合?？箾_擊強度取決于丁二烯的含量，從硬但 沖擊強度低到韌但沖擊強度高。也可以對其進行抗靜電、阻燃性的處理。SB (impact PS)的優(yōu)點：價格便宜，可任意著色，易熱成型加工，耐熱溫度達90C，特殊的描述為可達到微波爐使用的級別一一甚至用于熱填充和敏感的東西時， 也無味，耐低溫至-25C(特殊的達到-35C)，特別適于印刷。SB

7、(impact PS)的缺點： 不是晶體般透明，例：僅選擇用于半透明。當用于食品包裝，僅用于低脂肪食品。有限的氣體阻隔性，限制包裝油脂類。普通晶體透明 PS，可直接擠出，可參閱PS和K一膠。三.StyroluxStyrolux是由BASF公司生產(chǎn)的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物。由于采用了特殊的加工方法，橡膠非常薄的均布，實質(zhì)上幾乎無散射光存在。Styrolux的優(yōu)點是晶體透明，明亮光澤，兼有高沖擊強度，衛(wèi)生無害，不會受到水、堿、弱 的無機酸、鹽溶液損壞，但是一些有機溶劑，尤其氯化的和芳香烴類可能影響它的表面(如 同SB)，而且如果延長時間的話，將會引起膨脹。Styrolux也可以著色的透明級供應(yīng)。典

8、型的應(yīng)用：象玻璃狀透明、漂亮的光亮表面、沖擊強度高的包裝制品，例如：雞蛋、點心、鮮果的包裝， 泡形罩，冷飲杯，鉸鏈包裝，箱，零件和如質(zhì)量優(yōu)級高檔的玩具機車包裝，杯蓋。Styrolux是一種可替換水晶般透明PVC的材料。Styrolux的特點：密度： 1.011.02 g/cm3加工溫度：125150C模具溫度：3050C模具收縮率：大約0.40.5%使用溫度：5880C選用級別：玻璃狀透明和著色的透明級助壓模塞材料：合成泡沫塑料（輔助助塞可能會在制品上留下痕跡）優(yōu)點： 高透明（90%）,高光澤拋光表面，易加工,食品級材料缺點：價格高，低耐熱性，易被油脂侵害。K膠，BDS共聚物K膠是苯乙烯丁二烯

9、共聚物，由非利普公司生產(chǎn)，K膠可與Styrolux相比。K膠的特點：K 膠的密度：1.041.05 g/cm3加工溫度：125150C模具溫度： 3040C，用高光澤鋁模模具收縮率：0.40.5%使用溫度： 達到85C（未退火的71C）優(yōu)點：高透明度（9095%）易加工，屬食品級材料缺點：價格高，低耐熱性，高的吸水率0.08一0.09%），上匕 Styrolux 高（0.05%）。（吸水率：PS0.1%，ABS0.7%），將被油脂肪 損壞。PETPPETP屬于聚脂類熱成型材料。它部分結(jié)晶，而且，高結(jié)晶度，材料具有非常好的熱穩(wěn)定性。 理想的情況下，最高可能的結(jié)晶度應(yīng)該能夠得到，然而，考慮到設(shè)備的

10、生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)中 很難實現(xiàn)。PETP的結(jié)晶度大約0% （實質(zhì)是非晶體）。PETP受熱結(jié)晶，隨著結(jié)晶度的提高， 材料越難成形。材料加熱到130C，結(jié)晶度515%時，成型依然非常良好。當模具加熱 至大約170C，4秒的周期內(nèi)將得到3050%的結(jié)晶度，為了得到非常鮮明輪廓的零件， 成型之后，將零件放進2060C的冷卻模具中。PETP盤子在240C的溫度中依然保持穩(wěn) 定的尺寸性（結(jié)晶反應(yīng)在加熱過程中繼續(xù)進行）。PETP盤子可在微波爐和傳統(tǒng)的爐中加熱。它們主要應(yīng)用領(lǐng)域在燙的食品、快餐、冷凍食品營業(yè)中。PETP的特點：密度： 1.331.37 g/cm3加工溫度：130135C（材料溫度）模具溫度： 1

11、70C（考慮結(jié)晶反應(yīng)在加熱狀態(tài)繼續(xù)進行）冷卻模具溫度：2060C（60C時凍結(jié)應(yīng)力最小）模具收縮率： 1.02% （對結(jié)晶材料）優(yōu)點： 熱穩(wěn)定性（-40240C）,可重復使用，可在洗碗碟機中清洗。缺點：價格高，成型周期相對較長（10,最大15）非結(jié) 晶性材料非常透明，結(jié)晶材料稍帶白色。六.ABSABS在特殊塑料中是一個較為重要的塑料材料。應(yīng)用于對韌度和挺度要求高的領(lǐng)域，即強 調(diào)熱穩(wěn)定性、磨損性、耐氣候性。ABS是由聚丁二烯改良SAN聚合物（STYERENE ACRYLONITRILE），其由SAN派生而來 的方法跟SB由PS派生而來的方法一樣。如：都是加入540%的聚丁二烯橡膠。ABS在關(guān)于流

12、動特性、熱穩(wěn)定性、表面特點、韌度、抗靜電等方面提供了較寬的偏差范圍。 有一些級別具有特殊特點：阻燃、含有EXPANDING AGENTS，玻璃纖維增強，他們是透 明的而且提高了熱穩(wěn)定性。在歐洲，ABS不允許在典型的大量應(yīng)用領(lǐng)域使用，包裝中，ABS預(yù)計只占5%的份額。ABS比SB較少易于變臟和具有抗靜電作用，比SB易吸水，最大達到0.7%。上匕SB具有穩(wěn) 定的化學性，衛(wèi)生無害，適合裝油脂食品。含濕大對生產(chǎn)不利（產(chǎn)生氣泡），那些存放時間 長的已吸收水分的材料應(yīng)該預(yù)干燥。ABS的典型應(yīng)用：高質(zhì)量的基本日常生活用品，工業(yè)零件，殼體，箱包，汽車、機動車輛零件，儲存和周轉(zhuǎn)箱。 與PVC相比，ABS較少應(yīng)用

13、于冰淇淋和乳制產(chǎn)品的包裝，在英國和其他一些國家，ABS允 許用于冰淇淋包裝。ABS的特點：密度： 1.051.08 g/cm3加工溫度： 通常140170，個別130220C（高溫用于成型角度、輪廓、形狀鮮明的產(chǎn)品）模具溫度：從要求通冷凍水的包裝制品8090。的工業(yè)用零件模具收縮率：0.6 .7%使用溫度： 從-4085C（105C），根據(jù)材料的種類而有所不同選用級別： 晶狀透明或各種顏色（稍帶白），皮革花紋，含氣候穩(wěn)定劑，。沖擊強度隨聚丁二烯的含量而變，與丙烯酸片材層壓或與PMMA共擠。優(yōu)點：在通用溫度（-2080C），ABS具有非常好的沖擊強度和挺性缺點： 吸水性強（高達0.7%），影響熱

14、成型產(chǎn)品。七.PVC當其他很多熱成型塑料被直接用于成型加工時，PVC聚合物需要與合適的添加劑混合才能 生產(chǎn)PVC薄膜或片材（采用壓延或擠出成型）。PVC是非結(jié)晶型熱成型塑料。VC均聚物是通過乳液、懸浮、和大量聚合反應(yīng)過程。在懸浮聚合反應(yīng)中，VC單體在水中攪拌形成許多滴狀物，于是得到粉狀形式的共聚物（直 徑大于0.15mm）或玻璃珠狀。在乳液聚合反應(yīng)中，VC單體通過肥皂狀乳化劑薄薄均勻分散在水里，這樣乳液狀的耐久的 分散體就得到了。這樣就得到了可以直接使用的直徑為0.020.04 mm的顆粒乳液。如果 進一步進行干燥，就可得到自由流動的粉沫。這樣乳化劑保留在粉末的成品里，影響產(chǎn)品的 透明度，保持著吸水性。MASS聚合反應(yīng)，通過兩個階段進行。首先，液態(tài)的單體在攪拌壓力槽中進行最初的聚合反 應(yīng)，直到它適合于攪拌。第二階段的行為 八.空氣濕度及其對熱成型產(chǎn)品的影響各種塑料對水分的吸收程度不同，當材料加熱時，水變得活潑，向外擴展，于是水蒸氣就形 成了。這樣產(chǎn)生的力足以形成氣泡。使塑料變成