PP聚丙烯塑料属性及结构性能与注塑加工应用Word格式.docx

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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交替排列,如把主链拉伸,使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基（—CH3）

交替排列在主平面的两侧。

SPP是高弹性的热塑性塑料,有良好的拉伸强度,它可以像乙丙橡胶那样进行硫

化成为弹性体,机械性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排列。

APP曾是碳酸钙填充母料的载体树脂的主要原料,其原因是它作为IPP生产过程

中的副产物,作为技术输出的外国公司认为它没有应用价值,只有焚烧处之,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,为当时合成树脂原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术改造,改变了聚丙烯生产工艺,副产物APP的来源枯竭,碳酸钙填充母料用

的载体树脂转向其它高分子材料,但APP作为一种聚合物,仍然有其自己的独特

之处,至今仍有一些进口的APP在许多领域使用,这些APP已不再是IPP生产

过程中的副产物,而是特殊工艺制造出的真正意义上的无规聚丙烯。

纯APP为典

型的非晶态高分子材料,内聚力较小,玻璃化温度低,常温下呈橡胶状态,而高于50℃时即可缓慢流动。

2）按聚合工艺,等规聚丙烯的聚合可以分为泥浆法、本体法、溶液法和气相法等几种方法。

目前气相法由于聚合物以固态粒子形式存在,没有溶剂参与,也不必脱出催化

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原料聚合而成的。

目前全国共有六十多套小本体装置,年产量少则几千吨,多则几万吨。

由于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分布往往比较宽,由于是一釜

一釜间歇操作,树脂的性能相互之间差别较大,因此在使用时往往仅作为部分基体树脂使用以求降低成本,或者经过改性再加以使用。

3）按用途可以分为扁丝（窄带）、纤维、薄膜、挤塑、吹塑、注塑等级别。

4）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有一种链节,而共聚聚丙烯在主链上除丙烯

链节外还分布着其它单体反应后形成的链节。

共聚聚丙烯在很大程度上可以改变聚丙烯的性能。

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应的丙烯,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,它既保持了一定程度的刚性,又提高了聚丙烯的抗冲击性能,特别是低温抗冲击性能,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分布着

丙烯单体或乙烯单体反应后的链段。

乙烯链段的存在使共聚物无法结晶,即使乙烯含量很少,也会使聚丙烯的结晶能力大大降低。

例如含3%乙烯时,聚丙烯的玻璃

化温度下降11℃,如果用此种聚丙烯为原料制成薄膜,其使用最低温度可降低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）,在同样的熔体流动

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应用得到认可,并得以大规模推广应用。

用PP-

R制成的管材料输送70℃的热水,长期内压达到1MPa时,使用寿命可达到50年。

同时由于材料的导热系数仅为钢管的二百分之一,故在输送热水时,保温性能极佳,用于热水及采暖系统可显著节能。

PP-R管材专用料的著名生产厂商有北欧化工（BOREALIS）、德国赫斯特公司（HOECHST）、奥地利石油公司（PCD）等。

1.1.2物理化学特性:

1.无嗅、无味、无毒。

是常用树脂中最轻的一种;

2.优异的力学性能,包括拉伸强度、压缩强度和硬度,突出的刚性和耐弯曲疲劳性能,由PP制作的活动铰链可承受7×

107次以上的折叠弯曲而不破坏,低温下冲

击强度较差。

PP的拉伸强度一般21-39兆帕;

弯曲强度42-56兆帕,压缩强度

39-56兆帕,断裂伸长率200%~400%,缺口冲击强度2.2-5kJ/m2,低温缺口冲

击强度1-2kJ/m2。

洛氏硬度R95~105;

3.耐热性良好,连续使用温度可达ll0-120℃;

4.化学稳定性好,除强氧化剂外,与大多数化学药品不发生作用;

在室温下溶剂不

能溶解PP,只有一些卤代化合物、芳烃和高沸点脂肪烃能使之溶胀,耐水性特别好;

5.电性能优异,耐高频电绝缘件好,在潮湿环境中也具有良好的电绝缘性;

6.由于PP的主链上有许多带甲基的叔碳原子,叔碳原子上的氢易受到氧的攻击,

因此PP的耐候老化性差,必须添加抗氧剂或紫外线吸收剂;

1.1.3鉴别方法:

PP火焰颜色上部呈黄,下端显蓝;

黑烟,熔融滴落;

如石油气味

1.1.4加工工艺（以注塑工艺为例）

1）成型特性:

1、成型收缩率:

1.0-2.5%成型温度:

160-220℃;

2、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;

3、流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔,凹痕,变形;

4、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;

5、塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。

2）工艺流程

1、塑料的处理。

纯PP是半透明的象牙白色,可以染成各种颜色。

PP的染色在一般注塑机上只能

用色母料。

若有加强混炼作用的独立塑化元件,也可以用色粉染色。

户外使用的制品,一般使用UV稳定剂和碳黑填充。

再生料的使用比例不要超过15%,否则会

引起强度下降和分解变色。

PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。

2、注塑机选用

对注塑机的选用没有特殊要求。

由于PP具有高结晶性。

需采用注射压力较高及可

多段控制的电脑注塑机。

锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量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。

模具必须有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收缩痕,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制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气

泡（厚壁制品只能用共聚PP）。

4、熔胶温度

PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。

熔融段温度最好在240℃。

5、注射速度

为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用。

如刻有

花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。

6、熔胶背压

可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。

7、注射及保压

采用较高注射压力（1500~1800bar）和保压压力（约为注射压力的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

为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。

1.1.5应用领域:

用于制作注塑制品、薄膜、管材、板材、纤维、涂料等。

广泛用于家用电器、汽车、化工、建筑、轻工等领域。

典型制品:

汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP:

挡泥板、通风管、风扇等）,器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等）,日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。

PP通称聚丙烯,因其抗折断性能好,也称“百折胶”。

PP是一种半透明、半晶体的

热塑性塑料,具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。

改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。

不同用途的PP其流动性差异较大,一般使用的PP流动速率介于ABS与PC

之间。

PP的染色在一般注塑机上只

能用色母料。

在华美达机上有加强混炼作用的独立塑化元件,也可以用色粉染色。

再生料的使用比例不要超过15%,否则会引起强度下降和分解变色。

需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。

锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。

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。

模具必须有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收缩痕,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制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。

PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超

过275℃。

为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用（人地幔现气泡、气纹）。

如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。

采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%）。

大

概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。

为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理