.聚丙烯的成型加工与应用
一般树脂生产厂将不同MFR和不同改性方法制得的PP分成若干等级。对不同树脂品种的特性和用途加以说明,可以根据成型加工方法和用途加以选用。为了满足使用要求,成型加工厂家也可进行适当的改性。
PP的MFR标志着其流动性能的好坏,也间接表示了相对分子质量的大小,是PP选用时的重要依据。一般工业生产的PP的MFR为0.1~80g/10min,使用不同的加工方法成型各类制品时,应选用不同MFR的PP树脂品种。
(1) PP挤出成型及其制品 PP挤出成型制品种类较多,一般选用MFR较小的PP树脂。
挤出型材、片材、管材要求有优异的物理机械性能,二次加工时松弛要小,成型时要求有较高的熔体强度,保持挤出物的均匀性,因而常选用MFR为2g/10min以下的PP树脂,或选用MFR为1g/10min左右的PP共聚物,也可用热塑性弹性体进行共混改性。PP棒材主要用来生产零部件,如齿轮、线轴、滑轮等;PP 片材可采用热成型、焊接等二次加工技术,制造卡车内衬、浴盆、箱子衬里、电动机和泵的罩壳、液体贮槽等; PP管材在80℃下可长期使用,在100~120℃下可短期使用,使用压力在20℃时一般不大于5MPa,100℃时不大于0.7MPa,常用于输送酸、碱、盐液,以及石油和热水管道。近年来开发的PP-R管广泛用于建筑等冷热给水系统。
PP 具有良好的拉伸特性,经牵伸后其强度大大提高,大量用于编织袋、捆扎绳、打包带等拉伸制品的成型。生产中,重包装用的扁丝、窄带和绳索、渔网用的单丝,要求强度、高、易牵伸,宜选用MFR为0.5-5g/10min的PP树脂。尤其是塑料编织袋的生产主要采用PP树脂,其耗量占我国PP总产量的50%左右。生产中PP经挤出拉伸为扁丝,再经编织、缝制而成塑料编织袋。塑料编织袋具有PP的一系列优点,大量用于粮食、食盐、化肥、树脂、矿物等重型包装。
PP薄膜中除少量采用吹塑法外,主要是采用双向拉伸技术制得高度取向的双向拉伸薄膜,简称BOPP薄膜。PP双向拉伸薄膜与吹塑薄膜相比,低温韧性、拉伸强度、冲击强度、透明性、光泽和气体阻隔性等方面都有很大的改善,在包装和电器方面有广泛的应用。若双向拉伸后不经热处理定型可制得热收缩薄膜,适用于热收缩包装。薄膜通常需要进行表面处理以提供良好的印刷性,同时还可采用多层复合和涂覆技术来提高薄膜对气体的阻隔性。生产中一般选用BOPP薄膜**树脂,根据需要添加不同母料赋予其某些功能。
(2)注塑成型及其制品 注塑成型用PP的MFR范围较宽,一般为1~80g/10min,选用时主要考虑制品的性能要求及制品的大小、形状、壁厚等因素。PP的注塑制品表面光洁,具有较高的表面硬度、刚性、耐应力开裂性和耐热性,是PP应用的重要方面。其中耐低温、耐冲击的PP 共聚物在注塑成型中占有重要地位。
高速发展的汽车工业是PP注塑 制品应用的重要领域,除PP 均聚物外,应用于较多的是PP**料,如PP共聚物、填充和增强PP及PP合金等,典型的产品主要用于制造方向盘、保险杠、蓄电池箱、加速器踏板、反冲板、鼓风轮、风扇罩、散热片、车内装饰等;在机械工业可制造各种零件,如法兰、接头、泵叶轮、风扇叶;在化学工业可用作管件、阀门、泵、搅拌器、洗涤机部件等;在电器方面用作收录机、电视机、仪器仪表的外壳、洗衣机桶以及座体、面板等。此外,还用作耐弯曲疲劳的盒子、箱子以及餐具、盆、桶、书架、玩具等日常生活用品。
(3)中空成型及其制品 中空成型制品主要要求耐冲击和耐环境应力开裂,宜选用MFR较小的PP树脂。
对于中空成型而言,由于PP的气密性和刚性不如PVC,成型加工性和冲击强度不如PE,因而发展比较缓慢。随着拉伸吹塑成型工艺的应用,PP中空制品的透明性和冲击强度有很大提高,用拉伸技术制得的薄壁瓶子已用于洗涤剂、化妆品、药品、饮料包装等方面。
尽管近些年来开发了PP 共聚物和透明PP使其在韧性、透明、成型加工方面大大改善,但在中空制品应用领域仍不如HDPE发展迅速。
除上述应用外,PP还被大量用于纺织纤维和丝,俗称“丙纶”,产品有衣料、地毯、人工草坪、滤布等,尤其是用PP纤维制成的无纺布在一次性卫生用品和医用服装上的应用得到了快速发展。
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