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聚丙烯(PP)是由丙烯單體的組合制成的熱塑性加成聚合物。應(yīng)用廣泛,包括消費(fèi)品包裝、汽車工業(yè)的塑料零件和紡織品。菲利普石油公司的科學(xué)家Paul Hogan和Robert Banks 在1951年首先制成聚丙烯,后來意大利和德國科學(xué)家Natta和Rehn也同樣制成聚丙烯。Natta于1954年在西班牙完善并合成第一種聚丙烯商品,其結(jié)晶能力引起了大家極大的興趣。到1957年,聚丙烯的知名度激增,整個(gè)歐洲開始了廣泛的商業(yè)生產(chǎn)。如今,它已成為世界上最常用的塑料之一。
PP制成的藥物盒,帶有活動(dòng)鉸鏈連接蓋子
據(jù)報(bào)告,當(dāng)前全球?qū)?/span>PP材料的需求每年約4500萬噸,估計(jì)到2020年底需求將增長到約6200萬噸。PP主要應(yīng)用是包裝工業(yè),約占總消耗量的30%。其次是電氣和設(shè)備制造,消耗約26%。家用電器和汽車工業(yè)各消耗10%。建筑行業(yè)消耗占5%。
PP具有相對(duì)光滑的表面,可以替代某些其它塑料制品,例如POM制成的齒輪和家具的腳墊。光滑的表面也使得PP難以粘合到其它表面上,即PP不能用工業(yè)膠水進(jìn)行牢固粘接,有時(shí)必須采用焊接進(jìn)行粘合。PP相對(duì)于其他塑料還具有低密度特點(diǎn),這對(duì)用戶來說可以減輕重量。PP在室溫下對(duì)有機(jī)溶劑如油脂具有出色的抵抗力。但在高溫下PP容易氧化。
PP的主要優(yōu)點(diǎn)之一是出色的加工性能,可通過注塑成型或者CNC加工成型。例如,PP藥盒,蓋子通過活動(dòng)鉸鏈連接在瓶身上。藥盒可以通過注塑或者CNC直接加工出來。連接蓋子的活動(dòng)鉸鏈?zhǔn)欠浅1〉乃芰掀梢苑磸?fù)彎曲(可接近360度的極端范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng))而不會(huì)破裂。盡管PP制作的活動(dòng)鉸鏈不能承受負(fù)載,但是非常適合應(yīng)用在日用品的瓶體瓶蓋上。
PP的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),它可以輕松地與其它聚合物(如PE)共聚組合成復(fù)合塑料。共聚物顯著改變了材料的性能,與純PP相比,可以實(shí)現(xiàn)更堅(jiān)固的工程應(yīng)用。
另一個(gè)不可估量的應(yīng)用是PP既可以充當(dāng)塑料材料又可以充當(dāng)纖維材料。
上面的特性意味著PP可用于多種應(yīng)用:盤子,托盤,杯子,手提袋,不透明的塑料容器以及許多玩具等。
PP最重要的特性如下:
耐化學(xué)性:稀釋的堿和酸不與PP反應(yīng),這使其成為此類液體的理想容器(例如清潔劑,急救產(chǎn)品等)。
彈性和韌性:PP在一定的撓度范圍內(nèi)具有彈性,在變形早期會(huì)經(jīng)歷塑性變形而不破裂,因此通常被認(rèn)為是“韌性”材料。韌性是一個(gè)工程術(shù)語,定義為材料變形(塑性變形而不是彈性變形)而不破裂的能力。
耐疲勞性:PP經(jīng)過大量的扭曲和彎曲后仍保持其形狀。此特性對(duì)于制作活動(dòng)鉸鏈特別有價(jià)值。
絕緣:PP材料具有很高的電阻,是絕緣材料。
透射率:可制成透明色,但通常制成自然不透明的顏色,有一定的透色率。如果需要高透射率,則應(yīng)選擇亞克力或者PC。
PP是熱塑性塑料,熔點(diǎn)大約是130攝氏度,達(dá)到熔點(diǎn)后變成液體。像其它熱塑性塑料一樣,PP可以反復(fù)加熱冷卻,而不發(fā)生明顯的降解。因此,PP可以循環(huán)利用,易于回收。
有兩種主要類型:均聚物和共聚物,共聚物進(jìn)一步分為嵌段共聚物和無規(guī)共聚物。每一種類別都有獨(dú)特的應(yīng)用。PP通常被稱為塑料工業(yè)的“鋼”材,因?yàn)榭梢酝?/span>PP中增加添加劑,或者以獨(dú)特方式來制造,從而對(duì)PP進(jìn)行改性和定制,以滿足獨(dú)特的應(yīng)用要求。
一般工業(yè)用途的PP是均聚物。嵌段共聚物PP,是添加乙烯來改善抗沖擊性能。無規(guī)共聚物PP被用于制造更具延展性、更透明的產(chǎn)品。
與其它塑料一樣,從烴類燃料蒸餾形成的“餾分”(較輕的基團(tuán))開始,與其它催化劑結(jié)合,通過聚合或縮聚反應(yīng)生成塑料。
PP 3D打印
PP無法以長絲形式用于3D打印。
PP CNC加工
PP以板材形式用于CNC加工。當(dāng)制作少量PP零件的原型時(shí),我們通常會(huì)對(duì)其進(jìn)行CNC加工。PP因?yàn)橥嘶饻囟鹊停@意味著容易受熱變形,所以需要較高技能水平才能精確切割。
PP 注塑
PP盡管具有半結(jié)晶性質(zhì),但由于其低的熔體粘度而流動(dòng)性非常好,所以易于成型。此特性極大地提高了材料填充模具的速度。PP收縮率約為1-2%,但會(huì)因多種因素而變化,包括保持壓力、保持時(shí)間、熔化溫度、模具壁厚、模具溫度以及添加劑類型和百分比。
除了常規(guī)的塑料應(yīng)用外,PP還很適合制作纖維。這類產(chǎn)品包括繩索、地毯、室內(nèi)裝潢、衣服等。
PP容易獲得并且相對(duì)便宜。
PP具有高的撓曲強(qiáng)度。
PP具有相對(duì)光滑的表面。
PP防潮,吸水率低。
PP在各種酸和堿中均具有良好的耐化學(xué)腐蝕性。
PP具有良好的抗疲勞性。
PP具有良好的抗沖擊強(qiáng)度。
PP是良好的電絕緣體。
PP具有高的熱膨脹系數(shù),這限制了其高溫應(yīng)用。
PP易受紫外線影響而降解。
PP對(duì)氯化溶劑和芳烴的抵抗力較差。
PP很難表面噴涂,因?yàn)樗恼澈闲阅芎懿睢?/span>
PP是高度易燃的。
PP易于氧化。
盡管有缺點(diǎn),但PP總體上還是一種很好的材料。它具有其他材料無法比的獨(dú)特混合特性,即與其它聚合物共聚反應(yīng)生成復(fù)合材料,以及可添加各種添加劑,這使其成為許多項(xiàng)目的理想選擇。
在標(biāo)準(zhǔn)條件即環(huán)境溫度 25℃,1個(gè)大氣壓下。
技術(shù)名稱:聚丙烯(PP)
化學(xué)式:(C3H6)n
樹脂識(shí)別碼(用于回收):
熔化溫度:130°C
典型注塑溫度:32 - 66 °C
熱變形溫度:100°C(在0.46 MPa壓強(qiáng)下)
抗拉強(qiáng)度:32 MPa
抗彎強(qiáng)度:41 MPa
比重:0.91
收縮率:1.5-2.0%