Hvad er PP?
Polypropylen, eller PP for kort, er en semi-krystallinsk termoplast syntetiseret af Giulio Natta i 1954.
Det er et af de almindeligt anvendte polymermaterialer. Det har karakteristika af høj slagfasthed, stærke mekaniske egenskaber, modstandsdygtighed over for forskellige organiske opløsningsmidler og syre- og alkalikorrosion og er meget udbredt i industrien. Såsom forskellige laboratoriepipettespidser, centrifugerør og lignende er lavet af ren PP.
Ved du hvorfor de valgte PP? Hvad er dets fordele og ulemper sammenlignet med andre materialer til generelle formål?
01 Tæthed
Densiteten af PP er kun {{0}}.90~0.91g/cm3, hvilket er den mindste densitet blandt alle syntetiske harpikser, kun omkring 60 procent af PVC. Det betyder, at flere produkter af samme volumen kan produceres med samme vægt af råvare.
02 Mekaniske egenskaber
Dette materiale har god trækstyrke og stivhed, men dårlig slagfasthed, især ved lave temperaturer. Derudover, hvis produktet er formet med orientering eller spænding, kan slagfastheden reduceres betydeligt. Selvom dens slagfasthed er dårlig, er dens mekaniske egenskaber efter modifikation, såsom fyldning eller forstærkning, sammenlignelige med dyrere ingeniørplast på mange områder.
03 Overfladehårdhed
Overfladehårdheden af PP er lavere blandt de fem almindelige plasttyper og er kun lidt bedre end PE. Når krystalliniteten er høj, vil hårdheden stige tilsvarende, men den er stadig ikke så god som PVC, PS, ABS osv.
04 Termisk ydeevne
Blandt de fem hovedplaster til generelle formål har PP den bedste varmebestandighed. Polypropylen plastprodukter kan arbejde i lang tid ved 100 grader C og vil ikke deformeres, når de opvarmes til 150 grader C af ekstern kraft. Efter at have brugt et kernedannende middel til at forbedre den krystallinske tilstand af PP, kan dets varmebestandighed forbedres yderligere, og det kan endda bruges til at lave redskaber til opvarmning af mad i mikrobølgeovne.
05 Modstand mod spændingsrevner
Den resterende spænding i det støbte produkt eller produktet, der arbejder under vedvarende belastning i lang tid, kan forårsage spændingsrevner. Organiske opløsningsmidler og overfladeaktive stoffer kan lette denne proces betydeligt. Derfor blev spændingsrevnetests alle udført i nærværelse af overfladeaktive stoffer. Almindeligt anvendte adjuvanser er alkylarylpolyethylenglycoler.
Test har vist, at PP-materialet har samme gode modstandsdygtighed over for spændingsrevner, når det er nedsænket i overfladeaktivt stof, som det har i luft. Jo lavere smeltestrømningshastigheden af PP er (dvs. jo højere molekylvægten er), jo mere modstandsdygtig er den over for spændingsrevner.
06 Kemisk stabilitet
PP har fremragende kemisk stabilitet. Det er inert over for de fleste syrer, baser, salte og oxidationsmidler. For eksempel er det stabilt i koncentreret phosphorsyre, saltsyre, 40 procent svovlsyre og dens saltopløsning ved 100 grader. Kun få stærke oxidanter såsom oleum kan ændre det. PP er en ikke-polær forbindelse, meget stabil over for polære opløsningsmidler, såsom alkoholer, phenoler, aldehyder, ketoner og de fleste carboxylsyrer vil ikke kvælde, men let opløses eller kvælde i nogle ikke-polære organiske opløsningsmidler
07 Lufttæthed (gasbarriere)
PP har en vis permeabilitet for ilt, kuldioxid og vanddamp, hvilket naturligvis er forskelligt fra nylon (PA) og polyester (PET). For højbarriereplast, såsom PVDC, EVOH osv., er situationen endnu værre. Men sammenlignet med andre ikke-plastiske materialer er dens lufttæthed ganske god. Lufttætheden kan forbedres væsentligt ved at tilføje barrieremateriale eller belægge overfladen med barriereplast.
08 Ældningsegenskaber
PP-molekyler indeholder tertiære carbonatomer, som let ødelægges og nedbrydes ved fototermisk virkning. PP uden stabilisatorer bliver skørt, når det opvarmes ved 150 grader i mere end en halv time eller udsættes for sollys i 12 dage. PP uden stabilisator vil også blive alvorligt nedbrudt, når det opbevares indendørs i mørke i 4 måneder, og udsender en tydelig sur lugt.
Tilsætning af mere end 0,2 procent antioxidant før granulering af PP-pulver kan effektivt forhindre nedbrydning og ældning af PP under forarbejdning. Antioxidanter er opdelt i to kategorier: frie radikaler kædereaktionsterminatorer (også kendt som primære antioxidanter) og peroxidnedbrydere (også kendt som sekundære antioxidanter). Den fornuftige kombination af de to antioxidanter vil have en god synergistisk effekt.
Den i øjeblikket anbefalede B215-antioxidant er en kombination af hovedantioxidanten 1010 (phenoler) og hjælpeantioxidanten 168 (phosphit) i forholdet 1:2. For at forhindre fotoældning er det nødvendigt at tilføje en UV-absorber til PP for at konvertere UV-absorption og excitation af 290 ~ 400nm bølgelængde til ikke-destruktivt lys med længere bølgelængde. For PP-plastprodukter begravet i jorden eller brugt indendørs for at undgå lys, kræves kun hoved- og hjælpeantioxidanter, og der kræves ingen ultraviolet absorber.
09 Elektrisk ydeevne
PP er en ikke-polær polymer med god elektrisk isolering, og på grund af dens lave vandabsorption påvirkes den elektriske isolering ikke af fugt. Og dens dielektriske konstant og dielektriske tabsfaktor er små, ikke påvirket af frekvens og temperatur. Den dielektriske styrke af PP er høj og stiger med temperaturen. Disse er gavnlige til elektrisk isolering i varme og fugtige omgivelser. På den anden side er overflademodstanden af PP meget høj, og antistatisk behandling skal udføres i nogle tilfælde.
10 Bearbejdelighed
PP er en krystallinsk polymer, og dens partikler kræver en vis temperatur for at begynde at smelte. I modsætning til PE eller PVC bliver det blødt, når temperaturen stiger under opvarmning. Når en vis temperatur er nået, smelter PP-partiklerne hurtigt og omdannes fuldstændigt til en smeltet tilstand inden for få grader.
På grund af den lave smelteviskositet af PP har det god flydende under støbning. Især når smeltestrømningshastigheden er høj, vil smelteviskositeten være lavere. Den er velegnet til sprøjtestøbning af store tyndvæggede produkter, såsom inderbaljen i en vaskemaskine.
Efter at PP forlader formen, vil langsom afkøling i luften danne større korn, og produktet vil være gennemsigtigt. Hvis det bratkøles i vand (som følger for at lave filmen ved hjælp af vandblæsende afkølingsmetoden), fryses den molekylære bevægelse af PP hurtigt, der dannes ingen krystaller, og filmen er fuldstændig gennemsigtig. Formkrympningshastigheden for PP er stor og når mere end 2 procent, hvilket er meget større end for ABS-plast (0,5 procent).
Formkrympningshastigheden for PP vil variere med typen og mængden af andre tilsatte materialer. Der bør tages omhyggelige overvejelser ved fremstilling af sprøjtestøbte produkter med matchende dimensioner.