当前位置:文档之家› PP是一种半结晶性材料

PP是一种半结晶性材料

PP是一种半结晶性材料
PP是一种半结晶性材料

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度低于0℃以下时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。

PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。

PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

3注塑工艺编辑

干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度:220~275℃,注意不要超过275℃。

模具温度:40~80℃,建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。

注射压力:可大到1800bar。

注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。

流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。

4成型特性编辑

1.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。

2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔,凹痕,变形。

3.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。

4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。

5制品用途编辑

注塑制品

PP树脂用在注塑制品中的比例可占一半左右,其中日用品以普通PP为原料,汽车配件以增强或增韧PP

为原料,而其它用途则以高冲击强度和低脆化温度的共聚聚丙烯PPC原料为主。

汽车:PP越来越成为汽车配件的主导材料,成为第一大汽车用塑料品种。增韧PP用于保险杠和轮壳罩等,增强PP则用于仪表盘、方向盘、手柄、容器、蓄电池壳等。

日用品:普通PP常用于注塑衣架、椅子、凳子、桶、盆、玩具、文具、办公用品、家具、铰链、周转箱等。电器:改性PP用于洗衣机桶、电视机外壳、电风扇叶、电冰箱内衬、小家电外壳等。

薄膜制品

PP薄膜占PP用量的10%左右,其特点为透明性和表面光泽接近玻璃纸,但柔软性不好,手揉有强声;强度高,可用于重包装材料;透氧率仅为HDPE薄膜的30%,适用于塑料制品有限公司防潮包装材料,比如高级衣物、药品、香烟等的包装。

PP薄膜的耐热性能好,可进行煮沸消毒,用于冷冻和保鲜食品的包装。

PP薄膜的电绝缘性能好,经过热定型处理的定向薄膜可用于电容器、电机、变压器的绝缘材料,比PET薄膜还要好。

PP双向拉伸薄膜(BOPP)的强度、透明性、光泽度等都很好,可用于打字机带、粘胶带基膜、香烟包装膜等。

纤维制品

PP纤维制品主要包括单丝、扁丝、纤维三类。

PP单丝的密度小、韧性好、耐磨性好,适用于生产绳索、渔网等。

PP扁丝拉伸强度高,适用于生产编织袋,用来替代传统的麻袋。PP编织袋具有高强度,常用于化肥、水泥、粮食、食糖、矿物粉、化工原料的包装。PP扁丝还可以生产编织布,用于帐篷、防雨布、彩条布等。PP纤维则广泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、尿布、滤布、无纺布和窗帘等。

挤出制品

管材管件:主要以PPC为原料,用于上水、排水、供暖、化工腐蚀性介质等;管材与管件间可用热熔法连接。

片材:常以PP/PE共混物为原料,主要用于文具和吸塑制品,比如文件夹、名牌夹、影集、一次性水杯等。另外,PP还可以用来挤出棒材、板材等制品。

中空制品

PP中空制品的透明性和力学性能好,单层瓶主要用于洗涤剂、化妆品和药品的包装,与阻隔材料复合的复合瓶可用于食品、液体燃料、化学试剂的包装。

6原料加工编辑

塑料原料加工过程主要是胶粒熔融、流动、定型后冷却成为成品,是一个加温后再冷却的过程,也是塑料从颗粒改变到各不同形状的过程,以下将就各个不同阶段角度去说明加工过程。

熔融

装置加温器(Heater)让原料颗粒逐渐熔解成流体状流动,主要以各不同原料适合温度调节,调高温度会趋使原料流动加快,可增加效率但不一定能保证良率,必须取得合适的平衡。另良好的效果与PP遇高热裂解的特性,都是生产时最好能让原料顺利流畅到模头,以避免充料不足或回流现象的产生,回流代表原料流动较产出速率快,最后会造成平均流动效率加大等于MFR提高,是加工可利用的方法之一,但却也造成MFR分布非常态可能导致不稳定性加大,导致不良率可能加大。不过PP成品因为应用的关系都不是尺寸精密度很高的产品,所以影响还不大。

螺杆

PP加工绝大部份都是靠螺杆带动流动性,所以螺杆的设计影响非常大,口径大小影响产出量,压缩比大小影响压力值也影响产出量及成品效果,这也包括多种材料(色母、添加剂及改质剂) 的混炼效果。原料流动主要靠加温器,但原料翻动磨擦也会产生磨擦热能促使流动性加快,所以螺杆压缩比小带动流动小,转速必须加大所造成磨擦热能必较压缩比大的螺杆多。所以常说塑料加工无师傅,用心了解机器性能的人就是师傅。原料受热不只是加温器而已,必须连摩擦热及窒留时间都并算在内。所以这是实务问题,经验有助

于生产问题解决及效率。螺杆如果需要混炼效果特别好,有时会设计二段式不同螺杆或双轴螺杆并分设各段不同形式螺杆以达各式混炼效果。

模具或模头

塑料重新定型依靠的是模具或模头,射出成型成品是立体的,模具也比较复杂更要考虑收缩率问题,其它皆为平面、条状、针状连续式产品模头,若为特殊形状则归为异型,需要注意立即冷却定型问题。塑料机器的设计大部份皆像注射针筒,螺杆带动的挤压力量都会在小小出口造成巨大压力,提高生产效率。当模头设计为平面时如何让原料平均分布整个面上,衣架模头的设计就十分重要,讲究的压出机会增加鱼鳃式帮浦稳定原料供应量。

冷却

射出模具除了浇道浇口灌注原料外,也有冷却水道冷却原料设计。压出成型则靠滚轮内冷却水道来达成冷却效果,除外也有风刀,冷却水直接淋在吹袋上,以及中空吹气等冷却方式。

延伸

成品再加工延伸会增强效果,例如打包带靠前后滚轮带动速率不一即造成延伸效果,成品配向延伸部份抗张拉力加强不易撕断,但横向就极容易撕开。分子量分布也会影响高速生产时的延伸效果,所有压出成品包括纤维都有不等的延伸,真空及压空成型也可视为延伸的另一种形式。

收缩

任何原料都有收缩率的问题,收缩原因来自热胀冷缩与结晶形成时产生内应力所造成。一般而言热胀冷缩较易克服,可在加工上以延长冷却时间,持续保压即可做好,结晶原料较非结晶往往有更大的收缩差异,以PP而言约在千分之十六,但ABS仅千分之四左右,差异很大这部份要在模具上克服,或者往往添加减少收缩率的添加剂克服,压出平板也常添加LDPE去改善颈缩的问题。

7改性技术编辑

填充改性

填充改性是在塑料中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料,从而降低制品的原材料成本,同时还可以改善塑料材料某些性能,比如刚性、硬度和耐热性等。通常使用的非矿粉体材料有碳酸钙(轻钙、重钙)、滑石粉、云母粉、高岭土、硅灰石粉、氢氧化铝、氢氧化镁或水镁石粉、沉淀硫酸钡或重晶石粉等。填料种类改性效果

碳酸钙(重钙、轻钙)增量降低成本、提高抗冲击性能、改善印刷性

滑石粉(片状)增量降低成本、提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性

云母粉(片状)显著提高刚性和耐热性,提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性

煅烧高岭土提高电绝缘性

硅灰石(针状)有一定增强效果、提高表面硬度

沉淀硫酸钡(重晶石粉)提高制品表面光泽、增大材料密度

氢氧化铝、氢氧化镁(水镁石粉)作为阻燃剂使用,达到填充、阻燃、消烟三重效果

炭黑制作导电塑料,达到永久抗静电效果,提高耐光照老化性

金属粉末制作导电塑料,达到永久抗静电效果

木粉降低成本、有利资源再生利用

石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯提高润滑性、减小摩擦力

填充改性中也存在填料在聚丙烯基体中的分布、分散是否均匀的问题,同时填料颗粒表面需经适当处理才能与非极性聚丙烯的分子有较好的亲合性。填料的表面处理方法及处理剂的选择是决定填充改性成败的关键。

填充改性PP生产工艺,其主机都是混炼型挤出机,可以根据不同的需要采用不同的螺杆形式。通常情况下多采用单螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机,只有在特殊专用料的生产上采用双螺杆机挤出机,不过对用碳酸钙填充或滑石粉填充、选用单螺杆或双波状螺杆挤出设备完全可以实现。

共混改性

采用机械的办法,在已经生成的聚合物中加入其它聚合物,使其性能发生变化称之为共混改性。

改性效果改性用添加物

提高抗低温冲击性乙丙橡胶、EPDM、POE、EVA、SBS

提高透明性LDPE、乙丙橡胶、POE

提高着色性聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏二氯乙烯

提高气密性(气体阻隔性)聚酰胺、聚偏二氯乙烯

改进抗静电性聚乙烯醇

在共混改性中必须注意不同聚合物之间的相容性,在相容性较差的两种聚合物共混时,往往需要加入分别和两种聚合物相容性都好的第三组分,称之为相容剂。例如聚丙烯和尼龙-6的相容性极差,单*机械的力量不能把二者混匀,此时如加入少许已经接枝有顺丁烯二酸酐的聚丙烯,由于顺丁烯二酸酐与尼龙-6的酰胺基团可发生化学反应,就可以大大改善聚丙烯和尼龙-6的相容性。

共混改性中需注意的是只有形成不完全相容的多相体系,同时又能使两种聚合物达到相互均匀分散时,才能达到预期的改性效果。

增强改性PP

纤维状材料加入到塑料中,可以显著提高塑料材料的强度,故称之为增强改性。大径厚比的材料可以显著提高塑料材料的弯曲模量(刚性),也可以将其称之为增强改性。

玻璃纤维是主要的增强材料,可以显著提高PP塑料的拉伸强度。玻纤含量一般不超过40%,一般认为在纤维长度大于0.2mm时有改性效果,其玻纤的直径在十几个微米时效果较好。玻纤含量增大时,增强PP 的加工流动性相应下降,但仍属流动性较好的塑料。

由于玻纤增强PP可以提高机械强度和耐热性,且玻纤增强PP的耐水蒸汽性、耐化学腐蚀性和耐蠕变性都很好,在许多场合可以作为工程塑料使用,如风扇叶片、暖风机格栅、叶轮泵、灯罩、电炉和加热器外壳等等。

8应用范围编辑

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)。

9物理性能编辑

聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/rm,是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0. O1%,分子量约8万一15万。成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,还难于达到要求,制品表面光泽好,易于着色。[4]

力学性能

聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏低的品种,其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸

强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不再变化。

温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。

但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。[5]

热性能

聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, OqC, 5℃等,这也是由于人们采用不同试样,其中所含晶相与无定形相的比例不同,使分子链中无定形部分链长不同所致。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%,约为164一170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃。[5]

化学稳定性

聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定;但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。

电性能

它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。

耐候性

聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。

疏水参数计算参考值(XlogP):3.32、氢键供体数量:03、氢键受体数量:34、可旋转化学键数量:15、互变异构体数量:6、拓扑分子极性表面积(TPSA):29.5避免强氧化剂,氯,高锰酸钾密闭,阴凉干燥处保存,确保有良好的通风。

塑料PP、PE、PVC等化学材料简介

聚丙烯(PP) 应用:微波炉餐具、盆、塑料桶、保温瓶外壳、编织袋等。 特性:化学稳定性高、卫生性能好、耐热性高。微波炉餐具可选用标明PP字样的塑料制品。 毒性:无毒,对人体无害。 该聚合物可有三种立体结构:等规、间规、无规聚丙烯,前两者能结晶,后者不能。市售聚丙烯产品基本上市等规的结构,熔点164~170摄氏度,结晶部分密度0.935克/立方厘米,非洁净部分0.851克/立方厘米。 PP最大的缺点就是容易氧化老化。现在用添加抗氧剂与紫外光吸收剂等加以克服。 聚乙烯(PE) 应用:保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等。 特性:PE比较软,摸起来有蜡质感,与同等塑料相比质量比较轻,有一定的透明性,燃烧时火焰呈蓝色。毒性:无毒,对人体无害。 市售高密度聚乙烯(HDPE),密度0.945~0.96克/立方厘米,熔点125~137摄氏度; 线性低密度PE(LLDPE),密度0.925克/立方厘米,熔点120~125摄氏度; 高压低密度PE(HP-LDPE), 密度0.918克/立方厘米,熔点105~115摄氏度. 聚氯乙稀(PVC) 应用:保鲜膜、塑料鞋及革制品、薄膜、电缆、塑料袋。 特性:硬塑料,常用于工业领域。 毒性:做成保鲜膜、塑料袋等软塑料时,必须加入大量的辅助材料,有些是有毒的,这种材料中的有害物质释放出来后可能致癌。 密度1.4克/立方厘米,熔融温度120~210摄氏度,不溶于一般有机溶剂如烃类、醇与酯类等,能溶于四氢呋喃、甲基乙基酮、环戊酮、硝基苯、二甲亚砜等,有良好的耐酸碱性。 聚酯(PET) 应用:塑料饮料瓶、药瓶、化妆品瓶、油瓶以及各种瓶盖、保温盖。 特性:透明度好,不易破碎,化学稳定性良好,适合多种液体或固体药品包装。对紫外线有较好的遮蔽性。毒性:无毒。 聚对苯二甲酸乙二醇酯(缩写PET)是饱和聚酯的典型代表,可以用来制成纤维、薄膜及塑料等。 聚碳酸酯(PC) 应用:杯子、餐具、水壶、婴儿奶瓶和冷水瓶、微波炉容器、运动装备。 特性:PC瓶透明、耐一定高温和可用腐蚀液洗涤,可回收利用。 毒性:无臭无毒,但用该材料的餐具盛装热水及油类时,会释放酚甲烷,人体吸收后,会干扰内分泌。 目前大宗生产的是双酚A型聚碳酸酯。熔点高达270摄氏度,密度1.2克/立方厘米,能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯等,不溶于水、醇等。 聚苯乙烯(PS) 应用:一次性塑料餐具、梳子、盒子、圆珠笔杆、儿童玩具、塑料购物袋。 特性:透明度高、表面光泽。 毒性:材料本身无毒。生产一次性餐具时会大量使用重金属等违禁添加剂,与食品中所含的水、醋、油等相互溶解,进入人体,可能引发消化不良、局部疼痛以及肝系统病变等疾病,影响儿童的智力发育,严重者会导致胆结石、重金属中毒甚至细胞癌变。如果餐具里含有工业石蜡,甚至可能致癌。 1

注塑成型工艺过程和特性之结晶性塑料

结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。 结晶对塑料性能的影响 1)力学性能 结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较强,延展性较差。 2)光学性能 结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。 3)热性能 结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg(玻璃化温度)提高到TM(熔融温度)。 4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。 影响结晶的因素有哪些? 1)高分子链结构,对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧,容易发生结晶。 2)温度,高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面,模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶。 3)压力,在冷却过程中如果有外力作用,也能促进聚合物的结晶,故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度。 4)形核剂,由于低温有利于快速形核,但却减慢了晶粒的成长,因此为了消除这一矛盾,在成型材料中加入形核剂,这样使得塑料能在高模温下快速结晶。 结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求 1)结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格,所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要相应提高。 2)结晶性塑料熔点范围窄,为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大,并加装能单独控制射咀温度的发热圈。 3)由于模具温度对结晶度有重要影响,所以模具水路应尽可能多,保证成型时模具温度均匀。 4)结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩,引起较大的成型收缩率,因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率 5)由于各向异性显着,内应力大,在模具设计中要注意浇口的位置和大小,加强筋和位置与大小,否则容易发生翘曲变形,而后要靠成型工艺去改善是相当困难的。 6)结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度高,收缩大,易发生缩孔、气孔,因此模具设计中要注意控制塑件壁厚的控制 结晶性塑料的成型工艺 1)冷却时释放出的热量大,要充分冷却,高模温成型时注意冷却时间的控制。 2)熔态与固态时的比重差大,成型收缩大,易发生缩孔、气孔,要注意保压压力的设定 3)模温低时,冷却快,结晶度低,收缩小,透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,塑件壁厚大时冷却慢结晶度高,收缩大,物性好,所以结晶性塑料应按要求必须控制模温。 4)各向异性显着,内应力大,脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形、翘曲,应适当提高料温和模具温度,中等的注射压力和注射速度。 注射工艺的影响因素

热塑性塑料简要介绍(pdf 9页)

1.7.1 热塑性塑料 1.聚乙烯(PE ) 聚乙烯(Polyethylene,简称PE)是塑料中产量最大的、日常生活中使用最普通的一种,特点是质软、无毒、价廉、加工方便。注射用料为乳白色颗粒。由于主链为C-C键结构,无侧基,柔顺性好,分子呈规整的对称性排列,所以是一种典型的结晶高聚物。 聚乙烯比较容易燃烧,燃烧时散发出石蜡燃烧味道,火焰上端黄色、下端蓝色,熔融滴落,离火后能继续燃烧。 目前大量使用的PE料主要有两种,即高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。 (1)HDPE和LDPE的基本性能: HDPE(高密度聚乙烯)分子结构中支链较少,相对密度0.94g/cm3~0.965g/cm3,结晶度80%~90%。其最突出的性能是电绝缘性优良,耐磨性、不透水性、抗化学药品性都较好,在60℃下几乎不溶于任何溶剂;耐低温性良好,在-70℃时仍有柔软性。 缺点主要有:耐骤冷骤热性较差,机械强度不高,热变形温度低。 HDPE主要用来制作吹塑瓶子等中空制品,其次用作注塑成型,制作周转箱、旋塞、小载荷齿轮、轴承、电气组件支架等,如图1-14a所示。 LDPE(低密度聚乙烯)分子结构之间有较多的支链,密度0.910g/cm3~0.925g/cm3,结晶度55%~65%。易于透气透湿,有优良的电绝缘性能和耐化学性能,柔软性、伸长率、耐冲击性、透光率比HDPE好,机械强度稍差,耐热性能较差,不耐光和热老化。 大量用作挤塑包装薄膜、薄片、包装容器、电线电缆包皮和软性注塑、挤塑件,如图1-14b所示。 HDPE、LDPE在性能上的相同点: 1)吸水率较低,成型加工前可以不进行干燥处理。 2)聚乙烯为剪敏性材料,粘度受剪切速率的影响更明显。 3)收缩率较大且方向性明显,制品容易翘曲变形。 4)由于聚乙烯是结晶型聚合物,它的结晶均匀程度直接影响到制品密度的分布。所以,要求模具的冷 却水布置尽可能均匀,使密度均匀,保证制品尺寸和形状精度。 (2)模具设计时注意点: 1)聚乙烯分子有取向现象,这将导致取向方向的收缩率大于垂直方向的收缩率而引起的翘曲、扭曲变形,以及对制品性能产生的影响。为了避免这种现象,模具设计时应注意浇口位置的确定和收缩率的选择。 2)聚乙烯质地柔软光滑,易脱模。对于侧壁带浅凹槽的制品,可采取强行脱模的方式进行脱模。 3)由于聚乙烯流动性较好,排气槽的深度应控制在0.03mm以下。 a.高密度聚乙烯波纹管b.低密度聚乙烯薄膜 图1-14 聚乙烯产品 2.聚丙烯(PP)

PP材料性能和用途

PP材料性能和用途 聚丙烯成型工艺 PP聚丙烯 典型应用范围 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)。 注塑模工艺条件 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度:220~275C,注意不要超过275C。 模具温度:40~80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力:可大到1800bar。 注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均

塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍

聚丙烯(PP)的介绍 聚丙烯概述 聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得,它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene,简称PP,俗称百折胶。聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯,等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂,结晶度高达95%以上,分子量在8~15万之间,以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物,分子量低(3000~10000),结构不规整缺乏内聚力,应用较少。 聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用,因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物性能,用途也不同。PP有很多有用的性能,但还缺乏固有的韧性,特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而,通过添加冲击改性剂,可以提高其抗冲击性能。 一、聚丙烯的特性 (1)物理性能:聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90~.091g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中24h的吸水率仅为0.01%,分子量约8~15万之间。成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好,易于着色。(2)力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE高,但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙

相似,但在油润滑下,不如尼龙。 (3)热性能:PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。 (4)化学稳定性:聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。(5)电性能:聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。 (6)耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 二、聚丙烯的用途 (1)薄膜制品:聚丙烯薄膜制品透明而有光泽,对水蒸汽和空气的渗透性小,它分为吹膜薄膜、流延薄膜(CPP)、双向拉伸薄膜(BOPP)等。 (2)注塑制品:可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件,日用品,周转箱,医疗卫生器材,建筑材料。 (3)挤塑制品:可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋,纤维,复合涂层,片材,板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。 (4)其它:低发泡、钙塑板,合成木材,层压板,合成纸,高发泡可作结构泡沫体。 三、聚丙烯的成型加工 聚丙烯的成型加工性好,成型的方法很多,如注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等,并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大,注塑温度在180~200 之间,注塑压力在68.6~137.2MPa,模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP 长时间与金属壁接触。 聚丙烯的二次加工性很好,其印刷性比聚乙烯好,照相凸版,胶版、平凹板等印刷方法均可使用,要获得良好的良好的耐热、耐油、耐水等要求的印刷性能,须经电晕放电处理等再行印刷。 四、聚丙烯的改性 聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料,可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性;添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度,并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性;添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等。 均聚PP和共聚PP的介绍 1. PP均聚物 聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产,是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质

PP材料特性

PP塑料,化学名称:聚丙烯 英文名称:Polypropylene(简称PP) 比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度: 160-220℃ 。 成分结构 PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻,密度仅为0.91g/cm3(比水小)。通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80-100℃,能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP 的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。 日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成。 成型特性 1.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. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.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 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. 工艺特点 PP在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP在加工上有两个特点:其一:PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小);其二:分子取向程度高而呈现较大的收缩率。 PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃),但高温下(270-300℃),长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大),产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥,PP的收缩率和结晶度比PE低。

结晶性和非结晶性塑料的注塑成型

非结晶型塑料的注射成型 (1)苯乙烯系树脂 所谓苯乙烯系树脂是包括聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等。这类树脂的成型温度宽、易于成型。严谨地讲,通用聚苯乙烯(GPPS)的流动性最好,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)中所含橡胶成分愈多,流动性就愈差。ABS 树脂也有类似特点。 一般须注意到通用聚苯乙烯质地脆,在脱模时,易出现开裂现象。对于AS树脂、ABS树脂由于其组成中的丙烯腈成分而加热后容易变色。 (2)聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸系树脂) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)比聚苯乙烯熔体粘度高,其成型性一般比聚苯乙烯差。在丙烯酸系树脂中虽然也有流动性比较好的树脂,但是,在此类树脂中,比较好的耐热性与抗冲击性牌号的树脂比通用牌号的树脂成型性差,需要比通用树脂更高的加工温度与注射压力。然而,过度提高树脂温度会导致热降解,应予以注意。 另外,需加大模具的流道与浇口,从而改善树脂的流动状态。 (3)聚碳酸酯 聚碳酸酯(PC)熔体粘度高,加工时需要比聚乙烯、聚苯乙烯等通用树脂更高的温度与注射压力。但过度提高料筒温度和物料在料筒内停留时间过长,会产生热降解,使制品色泽改变及物理-机械性能下降,故需予以注意。 模具温度一般为85~120℃。虽然在模温较低时也能成型。但当模温过低时,则由于制品的形状与壁厚不同,会不同程度地导致成型困难以及增大制品的残余应力,日后易成为应力开裂的原因。同时,在使用脱模剂时,为避免由于残余应力而产生开裂,宜采用粉末状硅树脂脱模剂,尽量避免采用液体脱模剂。 (4)改性PPO(mPPO) mPPO的很多物理性能特点类似聚碳酸酯,其成型性也颇相似。 mPPO成型时树脂温度按其不同牌号而定,一般为245~300℃。然而,在成型周期特别短时,温度则应稍高一些。 当模具温度达某温度以上时,几乎已不再影响树脂的流动性。但因考虑到制品的形状与壁厚等,为使残余应力降低到最低限度,改善制品的外观及提高熔接线处的强度,一般模温为80~100℃较为理想。

热塑性塑料成型工艺技术

第一章热塑性塑料成型 热塑性塑料品种每繁多,即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。另外,为了改变原有品种的特性,常用共聚、交联等各种化学方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的其它单体或高分子等,以改变原有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。例如,ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物,可看作称改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯优异综合性能,工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂,即使同一类的塑料也有仅供注塑用和挤出用之分,故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。 1、收缩率 热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成型收缩的因素如下: 1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。 1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。 1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收

缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。 1.4成型条件模具温度高,熔融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。注塑压力高,熔融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。因此在成型时调整模温、压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。 模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具: ①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。 ②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。 ③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。 ④按实际收缩情况修正模具。 ⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。 2、流动性 2.1热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长度、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模具设计要求大致可将常

十四种常用热塑性塑料(非常详细。家电结构必备)

十四种常用的热塑性塑料之一 默认分类 2009-06-25 16:38 阅读114 评论0 字号:大中小1. PP 1.1性能和用途 PP< Polypropylene聚丙烯)是与我们日常生活密切相关的通用树脂,是丙烯最重要的下 游产品,世界丙烯的50%,我国丙烯的65%都是用来制聚丙烯。聚丙烯是世界上增长最快 的通用热塑性树脂,总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯 PP是结晶性塑料,一般为呈不规则圆形表面有蜡质光泽白色颗料。密度0.9-0.91g/cm3,是塑料中最轻的一种。有较明显的熔点,根据结晶度和分子量的不同,熔点在170℃左 右,而其分解温度在290℃以上,因而有着很宽的成型温度范围,成型收缩率1.0-2.5%。P P的使用温度可达100℃,具有良好的电性能和高频绝缘性,且不受湿度影响。但低温下 易脆,不耐磨,易老化。适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。此外,用PP 料制做的铰链产品具有突出的耐疲劳性能。 1 . 2 成型注意事项 PP的吸湿性很小,成型前可以不要干燥,如果存偖不当,可在70℃左右干燥3小时。成型流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔,凹痕,变形。冷却速度快,浇注系统及 冷却系统应缓慢散热。PP在成型时要特别注意控制原料的熔化时间,PP长期与热金属接 触易分解。易发生融体破裂,料温低方向方向性明显,低温高压时尤其明显。模具温度方面,在低于50℃度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,在90℃以上易发生翘曲变形。塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。 2.PE 2.1性能和用途 PE< Polyethylene 聚乙烯),有高密度聚乙烯<低压聚合),低密度聚乙烯<高压聚合),线形低密度聚乙烯,超高分子量聚乙烯等多种,密度在0.91-0.97 g/cm3之间,成型收缩率为1.5-3.6%。熔点在120-140℃左右,分解温度在270℃以上。PE的耐腐蚀性,电绝缘性

PP塑胶材料特性

PP塑胶材料特性 1.PP化学名称:聚丙烯,英文名称:Polypropylene,又名百折胶;缩水率:0.012至 0.018%; PP相对密度:0.9-0.91克/立方厘米 2.PP外观:未着色时呈白色半透明,蜡状;本色、圆柱状颗粒,颗粒光洁,粒子的尺寸在 任意方向上为2mm~5mm,无臭无毒,无机械杂质 3.PP用途:适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件;常见制品:盆、桶、家具、薄 膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠、电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽、扁丝、纤维、包装薄膜、风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫、剪草机、喷水器。 4.PP成型性能 a.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. b.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形,流道可作小些,排气不超过3丝 c.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.料温低方向方向性明显. 低温高压时尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形 d.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中 5.PP的改性:可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物等填料可提高PP(聚丙烯)的刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性;添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度,并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性;添加热塑性弹性体TPE/TPR或橡胶等可提高冲击性能、透明性等等 6.PP注塑模工艺条件 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。预干燥温度在80℃左右。 熔化温度:220-275C,注意不要超过275C。 模具温度:40-80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注塑温度: 180-200℃之间, 注射压力:注塑压力在68.6-137.2MPa,可大到1800bar。 注射速度:使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么 应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入 口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用 小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应 至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。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%)。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材料介绍

PP材料概述 PP塑料,化学名称:聚丙烯 英文名称:Polypropylene(简称PP) 比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度:160-220℃ PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻,密度仅为0.91g/cm3(比水小)。通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80-100℃,能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。 日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成。 成型特性: 1.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. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.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 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. PP 的工艺特点 PP在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP在加工上有两个特点:其一:PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小);其二:分子取向程度高而呈现较大的收缩率。 PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃),但高温下(270-300℃),长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大),产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥,PP的收缩率和结晶度比PE低。 聚丙烯(PP)性能概述与横向比较 PP与其它几种主要的通用塑料的性能比较 塑料种类PP PE PVC PS ABS 密度最小小于水较大略高于水略高于水 刚性较好差好好好 收缩率一般差好好好 韧性低温下差好差差好 强度较高低较高高高 耐热性好一般差较差较差 化学稳定性好好好好好 耐候性差差一般一般较差 毒性无毒无毒可以无毒无毒无毒

结晶塑料与非结晶塑料详解

技術專欄 塑膠機類 射膠螺桿簡介與影響塑化品質之主要因素 射膠螺桿之功能: 加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化 螺桿之重要幾何尺寸: 螺桿直徑、進料段、壓縮段、計量段、進料牙深、 計量牙深 螺桿直徑(D) ?與所要求之射出容積相關 射出容積 = 1/4π?D2?(射出行程)?0.85 ?一般而言,D2與最高射出壓力成反比 ?D愈大,押出率愈大;Q ≒ 1.29D2HmNr?60/1000 (kg/ Hr) 入料段 ?負責塑料的輸送、推擠與預熱 ?應保証入料段結束時開始熔融,預熱到熔點。

?固態比熱↑、熔點↑、潛熱↑,加熱到熔點需 熱多,入料段應長固態熱傳導係數↓,傳熱慢 、塑料中心溫升慢,入料段應長預熱↑,入料段可短。 ?結晶性料最長(如:POM、PA);非晶性料 次之(如:PS、PU);熱敏性最短(如:PVC)。 壓縮段 ?負責塑料的混鍊、壓縮與加壓排氣,通過這一 段的原料應該已經幾乎全部熔解,但是不一定 會均勻混合。 ?在此區域,塑料逐漸熔融,螺槽體積必須相應 下降,否則料壓不實、傳熱慢、排氣不良。 ?對非晶性塑料,壓縮段應長一些,否則若螺槽 體積下降快,料體積未減少,會產生堵塞。 ?結晶型塑料實際上非全部結晶(如 PE:40~ 90%結晶度,LDPE: 65%結晶度),因此目 前壓縮段有加長的趨勢。 ?一般佔25%螺桿工作長度。 ?尼龍(結晶性料)2~3圈,約佔15%螺桿的工作長

度。 ?高黏度、耐火性、低傳導性、高添加物,佔40% ~50%螺桿的工作長度。 ?PVC可利用佔100%螺桿的工作長度,以避免激 烈的剪切熱。 計量段 ?理論上到計量段之開始點,料應全部熔融,但至少要計量段 = 4D,以確保溫度均勻、混鍊均勻。?計量段長,則混鍊效果佳;計量段太長則易使熔體停留過久,而產生熱分解;太短則易使溫度不均勻。 ?一般佔20~25%螺桿工作長度。 ?PVC熱敏性,不宜停留過長,以免熱分解(可不要計量段)。 進料牙深、計量牙深 ?進料牙深愈深,在進料區之輸送量愈大,但需考慮螺桿強度。 ?計量牙深愈淺,塑化之發熱、混合性能指數愈高,

PP聚丙烯的结构与性质

PP聚丙烯的结构与性质 聚丙烯是一种热塑性树脂,是以金属有机有规立构催化剂(Ziegler-Natta型),使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构。 PP的改性 根据产品的要求和用途,可以用共混、填充、增强、添加助剂,以及共聚、共混、交联等方法加以改性。 聚丙烯特性 (1)物理性能 无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,相对分子质量约8~15万之间。 密度小:0.90~.091g/cm3,是塑料中最轻的品种之一。

疏水性强:在水中24h的吸水率仅为0.01%。 成型性好,但是收缩率大,厚壁制品易凹陷。 制品表面光泽好,易于着色。 (2)力学性能 聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE高;在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差。 PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下,不如尼龙。 (3)热性能 PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃;制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的作用下,150℃也不变形。 脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。(4)化学稳定性 聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定。 低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀。 它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。 (5)电性能

pp材料介绍

PP材料概述 PP塑料,化学名称: 聚丙烯 英文名称: Polypropylene(简称PP) 比重: 0.9- 0.91xx/立方厘米成型收缩率: 1.0- 2.5%成型温度:160-220℃ PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻,密度仅为 0.91g/cm3(比水小)。通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80-100℃,能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点: 尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。 日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成。 成型特性: 1.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. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形.

3.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 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. PP的工艺特点 PP在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP在加工上有两个特点:其一: PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小);其二: 分子取向程度高而呈现较大的收缩率。 PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃),但高温下(270-300℃),长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大),产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥,PP的收缩率和结晶度比PE低。 聚丙烯(PP)性能概述与横向比较 PP与其它几种主要的通用塑料的性能比较 塑料种类PP PE PVC PS ABS 密度最小小于水较大略高于水 刚性较好差好好好 收缩率一般差好好好 韧性低温下差好差差好

塑料的取向和结晶的特征

塑料的取向和结晶的特征 2011-06-29 20:59:08 来源:塑料桶厂浏览:108次 一.塑料在模腔中流动的取向特点: 注塑充模时,塑料熔体在模腔中的流动,一般模腔壁面的温度都比塑料的玻璃化温度低(或熔点低),所以熔体从进入模腔的时刻起便开始冷却,在与模壁接触的一层熔体构成了不移动的外壳,而其内部则仍然是较热的熔体。在充模过程中,熔体的流动前缘在压力的作用下向前移动,同时以流动前缘为中心向模壁方向产生经向流动,这种流动过程引起大分子的剪切取向,这种流动方向很快就被冷却作用固定下来。因此,表层产生了很大的取向,而中心层由于没有速度差,分子的取向程度最小,所以中心层物料为各向同性,而表层区由于取向的作用,沿取向方向的力学性能明显提高。取向程度与注塑过程工艺参数的关系如下: 1 .熔体温度 熔体温度高,制品的取向程度低。由于熔体温度高,冷却至凝固温度所需要的时间就长,这样塑料大分子的松弛时间就加长,容易解取向,使取向程度减少。若冷却速度慢,则松弛过程延长,同样容易解取向。冷却速度除了与熔体温度、模具温度有关外,还与塑料的热性能有关,比热容大、热导率小,则冷却速度慢、解取向加强、取向程度下降。 2 .注射压力和保压压力 注射压力大,充模过程熔体的剪切速率和剪切应力也大,有利于分子的取向;保压压力大、压实程度高,解取向减少。 3.射速 射速快,熔体充模快,快速充模使制品表层部分产生高度的取向,内中心层部分取向却很小,而慢速注射则因充模速度慢而延长了熔体的流动时间,冷却速度增加、解取向减弱,故制品表层的取向程度较小,中心层的取向程度较大。 二.塑料在注塑过程中的结晶 通常结晶型塑料在结晶过程有四个重要的特征:熔体温度Tm、出现最大结晶速率的结晶温度Tv-max、出现最大成核速率的结晶温度Tc、玻璃化温度Tg。结晶型塑料在高于Tm 时表现为含有晶核的熔体,且时间越长晶核的数量越少;若熔体在低于TM的温度下冷却,则会使其产生结晶。影响结晶进程的主要因素是冷却速度、晶核密度、晶核生产速率。冷却速度增大,结晶进行较快。结晶速率在很大程度上决定与晶核的存在。当温度稍高于Tg时,能产生最大的晶核密度。注塑时,塑料熔体注入模腔后,因模壁温度低于TM,结晶首先在接触模壁处开始,然后逐渐想中心层进行。沿制品的厚度方向,各层的结晶形态和程度不一样;通常表层是没有形成球晶的双轴取向结构,其次是小球晶结构,中心层不受剪切作用而形成无规则的点状晶核结构,由于中心层温度高,冷却速度慢,最终生成较大的结晶。 1 .温度及冷却速度

热塑性塑料

热塑性塑料 热塑性塑料品种极多,即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。另外,为了改变原有品种的特性,常用共聚、交链等各种化学聚合方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的异种单体或高分子相等树脂,以改变原有树脂的结构成为具有新的使用及工艺特性的改性品种。例如,ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯优越的使用,工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂,即使同一类的塑料也有仅供注射用或挤出用之分,故本章节主要介绍各种注射用的热塑性塑料。 一、工艺特性 (一)收缩率 热塑性塑料成形收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成形收缩的因素如下1、塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。 2、塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。另外,有无嵌件及嵌件布局,数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小,方向性影响较大 3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及

成形时间。直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。 4、成形条件模具温度高,融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接影响到各部分收缩量大小及方向性。另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。注射压力高,融料粘度差小,层间剪切应力小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。因此在成形时调整模温、压力、注射速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:(1)对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。(2)试模确定浇注系统形式、尺寸及成形条件。 (3)要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。(4)按实际收缩情况修正模具。 (5)再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。 (二)流动性 1、热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、表现粘度及流动比(流程 长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺旋线长 度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断

结晶性塑料和非结晶性塑料的区别Word版

结晶性塑料和非结晶性塑料的区别 一、什么是结晶性塑料?(结晶=不透明) 结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有:PE、PP、PA、POM、PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯Polybutylene terephthalate)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯Polyethylene terephthalate)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PTFE、LCP、PPS、PEEK等。 二、结晶对塑料性能的影响 1)力学性能 结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较强,延展性较差。 2)光学性能 结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。 3)热性能 结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM 时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg (玻璃化温度)提高到TM(熔融温度)。 4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。 三、影响结晶的因素有哪些? 1)高分子链结构,对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧,容易发生结晶。 2)温度,高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面,模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶。 3)压力,在冷却过程中如果有外力作用,也能促进聚合物的结晶,故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度。 4)形核剂,由于低温有利于快速形核,但却减慢了晶粒的成长,因此为了消除这一矛盾,在成型材料中加入形核剂,这样使得塑料能在高模温下快速结晶。 四、结晶性塑料对注塑机和模具有什么要求 1)结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格,所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要相应提高。 2)结晶性塑料熔点范围窄,为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大,并加装能单独控制射咀温度的发热圈。

热固性塑料与热塑性塑料

热固性塑料与热塑性塑料

塑料是以高分子量合成树脂为主要成分,在一定条件下(如温度、压力等)可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。 塑料按受热后表面的性能,可分为热固性塑料与热塑性塑料两大类。前者的特点是在一定温度下,经一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反应而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化,如果温度过高则就分解。后者的特点为受热后发生物态变化,由固体软化或熔化成粘流体状态,但冷却后又可变硬而成固体,且过程可多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。 塑料都以合成树脂为基本原料,并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。因此,不同品种牌号的塑料,由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同,则其使用及工艺特性也各不相同。为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。 第一节热固性塑料

常用热固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于压塑、挤塑、注射成形。硅酮、环氧树脂等塑料,目前主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成形等用。 一、工艺特性 (一)收缩率 塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩,而且还与各成形因素有关,所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。 1.成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面: (1)塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩,塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小,为此型腔设计时

必须考虑予以补偿。 (2)收缩方向性成形时分子按方向排列,使塑件呈现各向异性,沿料流方向(即平行方向)则收缩大、强度高,与料流直角方向(即垂直方向)则收缩小、强度低。另外,成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀,故使收缩也不匀。产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹,尤其在挤塑及注射成形时则方向性更为明显。因此,模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。 (3)后收缩塑件成形时,由于受成形压力、剪切应力、各向异性、密度不匀、填料分布不匀、模温不匀、硬化不匀、塑性变形等因素的影响,引起一系列应力的作用,在粘流态时不能全部消失,故塑件在应力状态下成形时存在残余应力。当脱模后由于应力趋向平衡及贮存条件的影响,使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10小时内变化最大,24 小时后基本定型,但最后稳定要经30~60天。通常热塑性塑料的后收缩比热固性大,挤塑

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档