大家好,前面介紹了那么多關(guān)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 ?;瘜W(xué)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(yōu)秀的熱塑性合成樹脂,為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料,具有耐化學(xué)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(yī)療器械、轎車、自行車、零件、運送管道、化工容器等出產(chǎn),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(jié)構(gòu)規(guī)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(yè)、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(jié)構(gòu)特色決議了其五大特性:
(1) 它的分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)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(chǎn)能和產(chǎn)量的快速增加,在五大通用塑料中,產(chǎn)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(guī)、間規(guī)和無規(guī)三類,按聚合工藝,等規(guī)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(guī)、間規(guī)和無規(guī)三類。
(1)等規(guī)聚丙烯(全同立構(gòu)聚丙烯),英文縮寫為IPP。
從立體化學(xué)來看,IPP分子中每個含甲基(-CH3)的碳原子都有相同的構(gòu)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(nèi),則一切的甲基(-CH3)都擺放在主平面的同一側(cè)。我國各石化企業(yè)出產(chǎn)的均聚聚丙烯都歸于等規(guī)聚丙烯,根本功能如前所述,典型產(chǎn)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(guī)聚丙烯,英文縮寫為SPP。從立體化學(xué)來看,SPP分子中含有甲基(-CH3)的碳原子分為兩種不同構(gòu)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(nèi),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(yōu)于一般不飽和橡膠。
(3)無規(guī)聚丙烯,英文縮寫為APP從立體化學(xué)來看,APP主鏈上所連甲基(-CH3)在主平面上下兩方呈無規(guī)則擺放。APP曾是碳酸鈣填充母料的載體樹脂的首要質(zhì)料,其原因是它作為IPP出產(chǎn)過程中的副產(chǎn)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(zhì)料奇缺的塑料工業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益。后來北京燕山石化技能改造,改變了聚丙烯出產(chǎn)工藝,副產(chǎn)物APP的來歷枯竭,碳酸鈣填充母料用的載體樹脂轉(zhuǎn)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(chǎn)過程中的副產(chǎn)物,而是特殊工藝制作出的真實意義上的無規(guī)聚丙烯。純APP為典型的非晶態(tài)高分子資料,內(nèi)聚力較小,玻璃(1302, 18.00, 1.40%)化溫度低,常溫下呈橡膠狀態(tài),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(guī)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(tài)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(jù)主導(dǎo)地位。具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的液相本體法聚合而成的聚丙烯產(chǎn)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(zhì)料聚合而成的。目前全國共有六十多套小本體設(shè)備,年產(chǎn)量少則幾千噸,多則幾萬噸。因為直接以粉狀產(chǎn)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(yè)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(jié),而共聚聚丙烯在主鏈上除丙烯鏈節(jié)外還散布著其它單體反響后形成的鏈節(jié)。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(guī)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(guī)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(jié)晶,即便乙烯含量很少,也會使聚丙烯的結(jié)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(zhì)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(jié)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(guī)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(guī)模推廣運用。用PP-R制成的管資料運送70℃的熱水,長期內(nèi)壓到達1MPa時,運用壽命可到達50年。同時因為資料的導(dǎo)熱系數(shù)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(jié)能。PP-R管材專用料的著名出產(chǎn)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(xiàn)今國際上最大的塑編制品出產(chǎn)國和消費國,更是國際上最具潛力的塑編出產(chǎn)商場和消費商場。歐美等國家作為興旺地區(qū),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(chǎn)品則多從發(fā)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(yè)最首要的消費產(chǎn)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(zhuǎn)箱上。國內(nèi)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(chǎn)產(chǎn)品缺口大,在國際聚丙烯消費結(jié)構(gòu)中,注塑產(chǎn)品占首要份額,特別是工業(yè)興旺的國家和地區(qū),運用聚丙烯注塑產(chǎn)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(zhì)輕、機械強度高、無毒、透明、防潮等很多優(yōu)秀特性,廣泛運用于包裝、電工、電子電器、膠帶、標簽?zāi)?、膠卷、復(fù)合等很多范疇,其間以包裝工業(yè)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(xiàn)了投資過熱現(xiàn)象。國內(nèi)出產(chǎn)的BOPP薄膜大部分運用通用質(zhì)料,薄膜特性受到限制,從而削弱了其對一般CPP膜的競爭優(yōu)勢,這種發(fā)展趨勢體現(xiàn)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(zhì)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(yōu)秀功能,因而在裝修、產(chǎn)業(yè)、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(xù)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(wèi)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(nóng)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(wěn)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(jié)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(shè)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(nèi)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?。ɡ缡潜诤竦?0-60%)。均聚PP制作的產(chǎn)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(shè)定不能超過275℃,熔融段溫度最好在240℃。
5. 打針速度
為減少內(nèi)應(yīng)力及變形,應(yīng)挑選高速打針,但有些等級的PP和模具不適用(呈現(xiàn)氣泡、氣紋)。如刻有斑紋的表面呈現(xiàn)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(diào)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(zhuǎn)保壓,用較長的保壓時間。
8. 制品的后處理
為避免后結(jié)晶產(chǎn)生的縮短變形,制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理。