成型特性
(1)物理性能:PP为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物,是目前所有塑料中轻的品种之一,对水特别稳定,在水中14h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,原壁制品易凹陷,制品表面光泽好,易于着色。
(2)力学性能:PP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、弹性都比高密度PE(HDPE)高。**特点是抗弯曲疲劳性(7×10^7)次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹,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。脆化为-35℃,在低于-35℃会发生脆化。
(4)化学稳定性:PP具有良好的化学稳定性,除能被、侵蚀外,对其他各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀,化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以,PP适合制作俄中化工管道和配件,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,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,击穿电压也很高,适用作电器配件等。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,加入硫代丙酸二月桂脂,炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
2003年全国塑料管材总产量突破180万t,同比增长23%。早期,PP管材主要用作农用输水管,但是由于早期产品性能还存在一些问题(抗冲击强度、耐老化性能较差),市场未能打开。随着上海塑料建材厂引进国外技术,采用进口PP-R料生产的输送冷、热水用的管材得到市场认可后,已有不少厂家建设PP-R管材生产线,价格也由投产初期的2万~3万元/t不断回落,但PP-R管材在塑料管材市场上的占有率仍然很低。据反映,国产PP-R料与进口料比较还有一定差距,质量有待改进和提高。据报道,韩国开发出一种耐高压给水管用无规共聚聚丙烯PP-R 112新牌号,使用该牌号生产的管材可在20℃和11.2MPa的**高压状态下使用50年。
PP弯曲模量:弯曲模量是衡量聚丙烯刚性的重要指标。弯曲模量与温度有关,温度越高,弯曲模量越低。在相同的温度下,均聚聚丙烯的弯曲模量大,共聚聚丙烯次之,弹性体改性聚丙烯弯曲量模量低。PP蠕变:聚丙烯是一种黏弹性材料,表现出蠕变行为。蠕变是指在恒定应力作用下,变形随时间的延续而缓慢增长的现象。蠕变的程度依赖于应力的大小,应力的种类、应力作用时间和温度。在室温下,即使在较低的应力作用下,聚丙烯PP试样仍可表现出蠕变行为,撤去应力后,试样能够或多或少地恢复到原来的尺寸,恢复的程度与应力大小和类型有关。可恢复的形变称为弹性形变,不可恢复的形变称为塑性形变。共聚和熔体流动速率也会影响蠕变行为。聚丙烯PP共聚物的蠕变模量低于’均聚物,聚丙烯的模量与高密度聚乙烯相接近,但抗蠕变性比高密度聚乙烯好得多,在相近的作用时间和载荷作用下,聚丙烯的蠕变模量也比高密度聚乙烯大。聚丙烯注塑制品的抗蠕变性还受到残余应力和分子链取向的影响。
PP原料--聚丙烯均聚物是一种半结晶性的材料,形态具有不同尺度的多级结构。实际使用的制品相当于宏观尺度的形态,图中显示的是注塑加工样条的皮—芯结构,再小一级尺度的结构是球晶,尺度为l-50um,球晶是片晶的聚集体,片晶是高分子结晶的一般形式,它的尺度一般为10—130nm。分子链在片晶中有序排列,在晶体学 ccrystallography)上用晶型表示,每种排列方式对应着一种晶型,每种晶型都有特定的晶胞,晶胞参数包括夹角和轴长,尺度为几埃.聚丙烯的分子结构、形态、加工和终性能的相互关系,四个方面各自作为一个相对立的知识模块,同时又是相互联系的。分子结构包括等规度,分子量及其分布,链内、链间结构,共混和共聚物的组成及其分布等。加工方面的因素有熔体加工条件,取向方法,流动历史,热历史,复合,成核剂或添加剂,降解和交联等。形态方面,包括结晶度,取向度,熔融和结晶行为以及不同尺度的形态结构的因素等。在宏观尺度上有皮—芯结构及其有关的形态梯度。在球晶尺度上有球晶的尺寸、种类和球晶的结构及共混的相形态。片晶尺度上的因素有片晶的尺寸、应变和流动诱导的形态等。晶体学尺度上的影响因素有晶体结构,微晶取向,无定形区的取向等。终性能包括力学性能、热性能、流动特性、耐化学腐蚀性、稳定性和阻隔性能等。
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