大家好,前面介紹了那么多關于塑料的根底,接下來我們介紹一下詳細的原資料,我們從最簡略的PP資料開始。
聚丙烯簡稱PP,是丙烯通過加聚反響而成的聚合物。系白色蠟狀資料,外觀透明而輕 。化學式為(C3H6)n,密度為0.89~0.91g/cm3, 易燃,熔點為164~170℃, 在155℃左右軟化,運用溫度范圍為-30~140℃ 。
PP分子式
在80℃以下能耐酸、堿、鹽液及多種有機溶劑的腐蝕,能在高溫文氧化效果下分化。聚丙烯是一種功能優秀的熱塑性合成樹脂,為無色半透明的熱塑性輕質通用塑料,具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械功能和杰出的高耐磨加工功能等 廣泛運用于服裝、毛毯等纖維制品、醫療器械、轎車、自行車、零件、運送管道、化工容器等出產,也用于食物、藥品包裝。
1.1聚丙烯簡介及用處
1.1.1界說和特性
聚丙烯(PP)歸于熱塑性樹脂,是五大通用樹脂之一。外觀為白色粒料,無味、無毒,因為晶體結構規整,具有易加工、抗沖擊強度、抗撓曲性以及電絕緣性好等長處,在轎車工業、家用電器、電子、包裝及建材家具等方面具有廣泛的運用。
PP的結構特色決議了其五大特性:
(1) 它的分子結構與聚乙烯類似,可是碳鏈上相間的碳原子帶有一個甲基(–CH3)。
(2) 一般為半透明無色固體,無臭無毒。
(3) 因為結構規整而高度結晶化,故熔點高達167℃,耐熱且制品可用蒸汽消毒是其杰出長處。
(4) 密度0.90g/cm3,是最輕的通用塑料(10955, -50.00, -0.45%)。
(5) 耐腐蝕,抗張強度30MPa,強度、剛性和透明性都比聚乙烯好。
可是,PP的缺陷是耐低溫沖擊性差,較易老化,可分別通過改性和增加抗氧劑予以克服。近十年,我國聚丙烯消費量以年均10%的速度增加,大大超過了國際平均增加水平,是我國第二大消費合成樹脂,僅次于聚乙烯。旺盛的商場需求也催生了聚丙烯產能和產量的快速增加,在五大通用塑料中,產量僅次于聚乙烯和聚氯乙烯,位列第三位。
1.1.2聚丙烯的分類
聚丙烯能夠有多種分類,按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空間方位不同分為等規、間規和無規三類,按聚合工藝,等規聚丙烯的聚合能夠分為泥漿法、本體法、溶液法和氣相法等幾種方法。按用處能夠分為扁絲(窄帶)、纖維、薄膜、擠塑、吹塑、注塑等等級,按單體種類分為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯。
1.1.2.1按甲基方位分類按聚丙烯分子中甲基(-CH3)的空間方位不同分為等規、間規和無規三類。
(1)等規聚丙烯(全同立構聚丙烯),英文縮寫為IPP。
從立體化學來看,IPP分子中每個含甲基(-CH3)的碳原子都有相同的構型,即假如把主鏈拉伸(實際呈線團狀),使主鏈的碳原子擺放在主平面內,則一切的甲基(-CH3)都擺放在主平面的同一側。我國各石化企業出產的均聚聚丙烯都歸于等規聚丙烯,根本功能如前所述,典型產品如獨山子石化的S1003,揚子石化的F401,齊魯石化的T30S等。
(2)間規聚丙烯,英文縮寫為SPP。從立體化學來看,SPP分子中含有甲基(-CH3)的碳原子分為兩種不同構型且替換擺放,如把主鏈拉伸,使主鏈的碳原子擺放在主平面內,則一切的甲基(-CH3)替換擺放在主平面的兩邊。SPP是高彈性的熱塑性塑料,有杰出的拉伸強度,它能夠像乙丙橡膠(15480, -185.00, -1.18%)那樣進行硫化成為彈性體,機械功能優于一般不飽和橡膠。
(3)無規聚丙烯,英文縮寫為APP從立體化學來看,APP主鏈上所連甲基(-CH3)在主平面上下兩方呈無規則擺放。APP曾是碳酸鈣填充母料的載體樹脂的首要質料,其原因是它作為IPP出產過程中的副產物,作為技能輸出的外國公司以為它沒有運用價值,只要燃燒處之,是我國的科技人員將其用于制作碳酸鈣填充母料,在八十年代初期,APP母料曾紅極一時,為其時合成樹脂質料奇缺的塑料工業帶來巨大經濟效益。后來北京燕山石化技能改造,改變了聚丙烯出產工藝,副產物APP的來歷枯竭,碳酸鈣填充母料用的載體樹脂轉向其它高分子資料,但APP作為一種聚合物,依然有其自己的共同之處,至今仍有一些進口的APP在許多范疇運用,這些APP已不再是IPP出產過程中的副產物,而是特殊工藝制作出的真實意義上的無規聚丙烯。純APP為典型的非晶態高分子資料,內聚力較小,玻璃(1302, 18.00, 1.40%)化溫度低,常溫下呈橡膠狀態,而高于50℃時即可緩慢活動。
1.1.2.2按聚合工藝分類按聚合工藝,等規聚丙烯的聚合能夠分為泥漿法、本體法、溶液法和氣相法等幾種方法。目前氣相法因為聚合物以固態粒子方式存在,沒有溶劑參與,也不用脫出催化劑殘渣,故以占據主導地位。具有我國自主知識產權的液相本體法聚合而成的聚丙烯產品為粉狀,俗稱小本體聚丙烯或稱粉狀聚丙烯,它是以煉油廠尾氣中提取的丙烯為質料聚合而成的。目前全國共有六十多套小本體設備,年產量少則幾千噸,多則幾萬噸。因為直接以粉狀產品出售,沒有加入抗氧劑等助劑,故存放時間受到限制。我國已制定該種聚丙烯樹脂的行業標準Q/SHC001-1999粉狀聚丙烯的分子量散布往往比較寬,因為是一釜一釜間歇操作,樹脂的功能相互之間差別較大,因而在運用時往往僅作為部分基體樹脂運用以求降低成本,或者通過改性再加以運用。
1.1.2.3按用處分類按用處能夠分為扁絲(窄帶)、纖維、薄膜、擠塑、吹塑、注塑等等級。
1.1.2.4按單體種類分類按單體種類分為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯,均聚聚丙烯是指在聚丙烯主鏈上只要一種鏈節,而共聚聚丙烯在主鏈上除丙烯鏈節外還散布著其它單體反響后形成的鏈節。共聚聚丙烯在很大程度上能夠改變聚丙烯的功能。丙烯和乙烯共聚的聚丙烯又可分為嵌段共聚和無規共聚兩種,其英文縮寫分別為PP-B和PP-R。PP-B是在單一的丙烯聚合后除去未反響的丙烯,再與乙烯聚合而得到的,實際上是由聚丙烯、聚乙烯和末端嵌段共聚物組成的混合物,它既堅持了必定程度的剛性,又提高了聚丙烯的抗沖擊功能,特別是低溫抗沖擊功能,但透明度和光澤度下降明顯。PP-R的是將丙烯及乙烯單體混合在一起聚合,在聚合物主鏈上無規則地散布著丙烯單體或乙烯單體反響后的鏈段。乙烯鏈段的存在使共聚物無法結晶,即便乙烯含量很少,也會使聚丙烯的結晶才能大大降低。例如含3%乙烯時,聚丙烯的玻璃化溫度下降11℃,假如用此種聚丙烯為質料制成薄膜,其運用最低溫度可降低10℃左右。PP-R的特征是結晶度低、透明性好,較之均聚聚丙烯(PP-H),在同樣的熔體活動速率情況下,PP-R的脆化溫度顯著降低,沖擊強度也有所提高。近年來無規共聚聚丙烯PP-R在熱水給水管道上的運用得到認可,并得以大規模推廣運用。用PP-R制成的管資料運送70℃的熱水,長期內壓到達1MPa時,運用壽命可到達50年。同時因為資料的導熱系數僅為合金鋼管二百分之一,故在運送熱水時,保溫功能極佳,用于熱水及采暖體系可顯著節能。PP-R管材專用料的著名出產廠商有北歐化工(BOREALIS)、德國赫斯特公司(HOECHST)、奧地利石油公司(PCD)等。
1.1.3聚丙烯的運用
(1) 織造制品織造制品(塑編袋、蓬布和繩索等)所消耗的PP樹脂在我國一直占很高的份額,是我國聚丙烯消費的最大商場,首要用于糧食、化肥及水泥等的包裝。我國是現今國際上最大的塑編制品出產國和消費國,更是國際上最具潛力的塑編出產商場和消費商場。歐美等國家作為興旺地區,過高的勞動力成本和高端商場會令其更傾向于注塑、片材等高端消費范疇,而低端塑編等產品則多從發展中國家進口。盡管近幾年塑編占比稍有下降,但依然是我國聚丙烯行業最首要的消費產品,2011年占聚丙烯消費的42%。
(2)注塑成型制品注塑制品首要運用在小家電、日用品、玩具、洗衣機、轎車和周轉箱上。國內注塑級聚丙烯依靠進口份額較大,近幾年注塑范疇消費占比上升較快,由2006年的17%上升到2011年的22%,僅次于塑編排名第二。注塑范疇國產產品缺口大,在國際聚丙烯消費結構中,注塑產品占首要份額,特別是工業興旺的國家和地區,運用聚丙烯注塑產品份額更高。因而,我國注塑范疇增加潛力巨大。
(2) 薄膜制品聚丙烯薄膜首要包含BOPP、CPP、一般包裝薄膜和微孔膜等, BOPP具有質輕、機械強度高、無毒、透明、防潮等很多優秀特性,廣泛運用于包裝、電工、電子電器、膠帶、標簽膜、膠卷、復合等很多范疇,其間以包裝工業運用量最大。而不同的運用范疇對聚丙烯薄膜BOPP的技能要求有較大差別,其間以薄膜電容器運用范疇要求最高。因為加工技能要求較低,贏利相對較大,前幾年呈現了投資過熱現象。國內出產的BOPP薄膜大部分運用通用質料,薄膜特性受到限制,從而削弱了其對一般CPP膜的競爭優勢,這種發展趨勢體現得最為強烈。
(3) 纖維制品聚丙烯纖維(即丙綸)是指以聚丙烯為質料通過熔融紡絲制成的一種纖維制品。因為聚丙烯纖維有著許多優秀功能,因而在裝修、產業、服裝三大范疇中的運用日益廣泛,已成為合成纖維第二大種類。聚丙烯纖維分為短纖、長絲、無紡布(紡粘和熔噴)、煙用絲束、膨體連續長絲(BCF)等,運用范疇包含包裝、香煙濾材、土工、建材、服裝、地毯、衛生制品等,2011年聚丙烯纖維消耗PP約為107萬噸。
(5)管材聚丙烯管材具有耐高溫、管道銜接便利(熱熔接、電熔接、管件銜接)、可回收運用等特色,首要運用于建筑物給水體系、采暖體系、農田輸水體系、以及化工管道體系等。
PP注塑加工
PP 注塑加工較為簡略。
1. 塑料的處理
純PP是半透明的象牙白色,能夠染成各種顏色。PP的染色在一般注塑機上只能用色母料。在一些機器上有加強混煉效果的獨立塑化元件,也能夠用色粉染色。戶外運用的制品,一般運用UV穩定劑和碳黑填充。再生料的運用份額不要超過15%,不然會引起強度下降和分化變色。PP注塑加工前一般不需特別的枯燥處理。二手注塑機回收
2. 注塑機選用
對注塑機的選用沒有特殊要求。因為PP具有高結晶性。需選用打針壓力較高及可多段控制的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m2來確認,打針量20%-85%即可。
3. 模具及澆口設計
模具溫度50-90℃,對于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5℃以上,流道直徑4-7mm,針形澆口長度1-1.5mm,直徑可小至0.7mm。邊形澆口長度越短越好,約為0.7mm,深度為壁厚的一半,寬度為壁厚的兩倍,并隨模腔內的熔流長度逐肯增加。模具必須有杰出的排氣性,排氣孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免縮短痕,就要用大而圓的注口及圓形流道,加強筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制作的產品,厚度不能超過3mm,不然會有氣泡(厚壁制品只能用共聚PP)。
4. 熔膠溫度
PP的熔點為160-175℃,分化溫度為350℃,但在打針加工時溫度設定不能超過275℃,熔融段溫度最好在240℃。
5. 打針速度
為減少內應力及變形,應挑選高速打針,但有些等級的PP和模具不適用(呈現氣泡、氣紋)。如刻有斑紋的表面呈現由澆口分散的明暗相間條紋,則要用低速打針和較高模溫。
6. 熔膠背壓
可用5bar熔膠背壓,色粉料的背壓可適當調高。
7. 打針及保壓
選用較高打針壓力(1500-1800bar)和保壓壓力(約為打針壓力的80%)。大概在全行程的95%時轉保壓,用較長的保壓時間。
8. 制品的后處理
為避免后結晶產生的縮短變形,制品一般需經熱水浸泡處理。