PP/M1600
原料描述部分
規(guī)格級(jí)別外觀顏色該料用途備注說明
高剛性,高抗沖,高流動(dòng) 其它 注塑
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墊圈、汽車領(lǐng)域的應(yīng)用
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高剛性、高流動(dòng)性、高抗撞擊性
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產(chǎn)品參數(shù)
性能項(xiàng)目
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試驗(yàn)條件[狀態(tài)]
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測(cè)試方法
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測(cè)試數(shù)據(jù)
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數(shù)據(jù)單位
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物理性能
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密度
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ASTM D1505
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0.9
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g/cm3
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熔體流動(dòng)速率
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230℃/2.16 kg
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ASTM D1238
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25
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g/10 min
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機(jī)械性能
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洛氏硬度
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ASTM D785
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100
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抗張強(qiáng)度
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屈服
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ASTM D638
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26.5
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MPa
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斷裂伸長(zhǎng)率
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ASTM D638
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100
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%
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彎曲模量
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ASTM D790
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1230
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MPa
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無(wú)缺口懸臂梁沖擊
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23℃
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ASTM D256
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68.6
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J/m
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熱性能
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熱變形溫度
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0.45 MPa, 未退火
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ASTM D648
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105
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℃
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維卡軟化點(diǎn)
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ASTM D1525 3
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152
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℃
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特性
PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度低于0℃以下時(shí)非常脆,因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。 共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度(100℃)、低透明度、低光澤度、低剛性,但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。
PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高,這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常,采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)PP進(jìn)行改性。
PP的流動(dòng)率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料,共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。 由于結(jié)晶,PP的收縮率相當(dāng)高,一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。
均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而,它對(duì)芳香烴(如)溶劑、氯化烴()溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。
注塑工藝
干燥處理:如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。
熔化溫度:220~275℃,注意不要超過275℃。
模具溫度:40~80℃,建議使用50℃。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。
注射壓力:可大到1800bar。
注射速度:通常,使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷,那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。
流道和澆口:對(duì)于冷流道,典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的澆口。 對(duì)于邊緣澆口,小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半;小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。
成型特性
1.結(jié)晶料,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解。
2.流動(dòng)性好,但收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔,凹痕,變形。
3.冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度.料溫低溫高壓時(shí)容易取向,模具溫度低于50度時(shí),塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,流痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形。
4.塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應(yīng)力集中。
制品用途
注塑制品
PP樹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為原料,汽車配件以增強(qiáng)或增韌PP為原料,而其它用途則以高沖擊強(qiáng)度和低脆化溫度的共聚聚丙烯PPC原料為主。
汽車:PP越來(lái)越成為汽車配件的主導(dǎo)材料,成為大汽車用塑料品種。增韌PP用于保險(xiǎn)杠和輪殼罩等,增強(qiáng)PP則用于儀表盤、方向盤、手柄、容器、蓄電池殼等。
日用品:普通PP常用于注塑衣架、椅子、凳子、桶、盆、玩具、文具、辦公用品、家具、鉸鏈、周轉(zhuǎn)箱等。
電器:改性PP用于洗衣機(jī)桶、電視機(jī)外殼、電風(fēng)扇葉、電冰箱內(nèi)襯、小家電外殼等。
薄膜制品
PP薄膜占PP用量的10%左右,其特點(diǎn)為透明性和表面光澤接近玻璃紙,但柔軟性不好,手揉有強(qiáng)聲;強(qiáng)度高,可用于重包裝材料;透氧率僅為HDPE薄膜的30%,適用于塑料制品有限公司防潮包裝材料,比如衣物、藥品、香煙等的包裝。
PP薄膜的耐熱性能好,可進(jìn)行煮沸消毒,用于冷凍和保鮮食品的包裝。
PP薄膜的電絕緣性能好,經(jīng)過熱定型處理的定向薄膜可用于電容器、電機(jī)、變壓器的絕緣材料,比PET薄膜還要好。
PP雙向拉伸薄膜(BOPP)的強(qiáng)度、透明性、光澤度等都很好,可用于打字機(jī)帶、粘膠帶基膜、香煙包裝膜等。
纖維制品
PP纖維制品主要包括單絲、扁絲、纖維三類。
PP單絲的密度小、韌性好、耐磨性好,適用于生產(chǎn)繩索、漁網(wǎng)等。
PP扁絲拉伸強(qiáng)度高,適用于生產(chǎn)編織袋,用來(lái)替代傳統(tǒng)的麻袋。PP編織袋具有高強(qiáng)度,常用于化肥、水泥、糧食、食糖、礦物粉、化工原料的包裝。PP扁絲還可以生產(chǎn)編織布,用于帳篷、防雨布、彩條布等。
PP纖維則廣泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帳、人造草坪、人造毛、尿布、濾布、無(wú)紡布和窗簾等。
擠出制品
管材管件:主要以PPC為原料,用于上水、排水、供暖、化工腐蝕性介質(zhì)等;管材與管件間可用熱熔法連接。
片材:常以PP/PE共混物為原料,主要用于文具和吸塑制品,比如文件夾、夾、影集、一次性水杯等。
另外,PP還可以用來(lái)擠出棒材、板材等制品。
中空制品
PP中空制品的透明性和力學(xué)性能好,單層瓶主要用于洗滌劑、化妝品和藥品的包裝,與阻隔材料復(fù)合的復(fù)合瓶可用于食品、液體燃料、化學(xué)試劑的包裝。
原料加工
塑料原料加工過程主要是膠粒熔融、流動(dòng)、定型后冷卻成為成品,是一個(gè)加溫后再冷卻的過程,也是塑料從顆粒改變到各不同形狀的過程,以下將就各個(gè)不同階段角度去說明加工過程。
熔融
裝置加溫器(Heater)讓原料顆粒逐漸熔解成流體狀流動(dòng),主要以各不同原料適合溫度調(diào)節(jié),調(diào)高溫度會(huì)趨使原料流動(dòng)加快,可增加效率但不一定能保證良率,必須取得合適的平衡。另良好的效果與PP遇高熱裂解的特性,都是生產(chǎn)時(shí)好能讓原料順利流暢到模頭,以避免充料不足或回流現(xiàn)象的產(chǎn)生,回流代表原料流動(dòng)較產(chǎn)出速率快,后會(huì)造成平均流動(dòng)效率加大等于MFR提高,是加工可利用的方法之一,但卻也造成MFR分布非常態(tài)可能導(dǎo)致不穩(wěn)定性加大,導(dǎo)致不良率可能加大。不過PP成品因?yàn)閼?yīng)用的關(guān)系都不是尺寸精密度很高的產(chǎn)品,所以影響還不大。
螺桿
PP加工絕大部份都是靠螺桿帶動(dòng)流動(dòng)性,所以螺桿的設(shè)計(jì)影響非常大,口徑大小影響產(chǎn)出量,壓縮比大小影響壓力值也影響產(chǎn)出量及成品效果,這也包括多種材料(色母、添加劑及改質(zhì)劑) 的混煉效果。原料流動(dòng)主要靠加溫器,但原料翻動(dòng)磨擦也會(huì)產(chǎn)生磨擦熱能促使流動(dòng)性加快,所以螺桿壓縮比小帶動(dòng)流動(dòng)小,轉(zhuǎn)速必須加大所造成磨擦熱能必較壓縮比大的螺桿多。所以常說塑料加工無(wú)師傅,用心了解機(jī)器性能的人就是師傅。原料受熱不只是加溫器而已,必須連摩擦熱及窒留時(shí)間都并算在內(nèi)。所以這是實(shí)務(wù)問題,經(jīng)驗(yàn)有助于生產(chǎn)問題解決及效率。螺桿如果需要混煉效果特別好,有時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)二段式不同螺桿或雙軸螺桿并分設(shè)各段不同形式螺桿以達(dá)各式混煉效果。
模具或模頭
塑料重新定型依靠的是模具或模頭,射出成型成品是立體的,模具也比較復(fù)雜更要考慮收縮率問題,其它皆為平面、條狀、針狀連續(xù)式產(chǎn)品模頭,若為特殊形狀則歸為異型,需要注意立即冷卻定型問題。塑料機(jī)器的設(shè)計(jì)大部份皆像注射針筒,螺桿帶動(dòng)的擠壓力量都會(huì)在小小出口造成巨大壓力,提高生產(chǎn)效率。當(dāng)模頭設(shè)計(jì)為平面時(shí)如何讓原料平均分布整個(gè)面上,衣架模頭的設(shè)計(jì)就十分重要,講究的壓出機(jī)會(huì)增加魚鰓式幫浦穩(wěn)定原料供應(yīng)量。
冷卻
射出模具除了澆道澆口灌注原料外,也有冷卻水道冷卻原料設(shè)計(jì)。壓出成型則靠滾輪內(nèi)冷卻水道來(lái)達(dá)成冷卻效果,除外也有風(fēng)刀,冷卻水直接淋在吹袋上,以及中空吹氣等冷卻方式。
延伸
成品再加工延伸會(huì)增強(qiáng)效果,例如打包帶靠前后滾輪帶動(dòng)速率不一即造成延伸效果,成品配向延伸部份抗張拉力加強(qiáng)不易撕斷,但橫向就極容易撕開。分子量分布也會(huì)影響高速生產(chǎn)時(shí)的延伸效果,所有壓出成品包括纖維都有不等的延伸,真空及壓空成型也可視為延伸的另一種形式。
收縮
任何原料都有收縮率的問題,收縮原因來(lái)自熱脹冷縮與結(jié)晶形成時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力所造成。一般而言熱脹冷縮較易克服,可在加工上以延長(zhǎng)冷卻時(shí)間,持續(xù)保壓即可做好,結(jié)晶原料較非結(jié)晶往往有更大的收縮差異,以PP而言約在千分之十六,但ABS僅千分之四左右,差異很大這部份要在模具上克服,或者往往添加減少收縮率的添加劑克服,壓出平板也常添加LDPE去改善頸縮的問題。
改性技術(shù)
填充改性
填充改性是在塑料中添加相對(duì)廉價(jià)的非金屬礦粉體材料或其它材料,從而降低制品的原材料成本,同時(shí)還可以改善塑料材料某些性能,比如剛性、硬度和耐熱性等。通常使用的非礦粉體材料有碳酸鈣(輕鈣、重鈣)、滑石粉、云母粉、高嶺土、硅灰石粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂或水鎂石粉、沉淀鋇或重晶石粉等。
填料種類改性效果
碳酸鈣(重鈣、輕鈣)增量降低成本、提高抗沖擊性能、改善印刷性
滑石粉(片狀)增量降低成本、提高剛性和耐熱性、提高尺寸穩(wěn)定性
云母粉(片狀)顯著提高剛性和耐熱性,提高尺寸穩(wěn)定性和耐高溫蠕變性
煅燒高嶺土提高電絕緣性
硅灰石(針狀)有一定增強(qiáng)效果、提高表面硬度
沉淀鋇(重晶石粉)提高制品表面光澤、增大材料密度
氫氧化鋁、氫氧化鎂(水鎂石粉)作為阻燃劑使用,達(dá)到填充、阻燃、消煙三重效果
炭黑制作導(dǎo)電塑料,達(dá)到抗靜電效果,提高耐光照老化性
金屬粉末制作導(dǎo)電塑料,達(dá)到抗靜電效果
木粉降低成本、有利資源再生利用
石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯提高潤(rùn)滑性、減小摩擦力
填充改性中也存在填料在聚丙烯基體中的分布、分散是否均勻的問題,同時(shí)填料顆粒表面需經(jīng)適當(dāng)處理才能與非極性聚丙烯的分子有較好的親合性。填料的表面處理方法及處理劑的選擇是決定填充改性成敗的關(guān)鍵。
填充改性PP生產(chǎn)工藝,其主機(jī)都是混煉型擠出機(jī),可以根據(jù)不同的需要采用不同的螺桿形式。通常情況下多采用單螺桿擠出機(jī)或雙波狀螺桿擠出機(jī)或雙波狀螺桿擠出機(jī),只有在特殊專用料的生產(chǎn)上采用雙螺桿機(jī)擠出機(jī),不過對(duì)用碳酸鈣填充或滑石粉填充、選用單螺桿或雙波狀螺桿擠出設(shè)備完全可以實(shí)現(xiàn)。
共混改性
采用機(jī)械的辦法,在已經(jīng)生成的聚合物中加入其它聚合物,使其性能發(fā)生變化稱之為共混改性。
改性效果改性用添加物
提高抗低溫沖擊性乙丙橡膠、EPDM、POE、EVA、SBS
提高透明性LDPE、乙丙橡膠、POE
提高著色性聚酰胺、聚氨酯、聚、聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏二氯乙烯
提高氣密性(氣體阻隔性)聚酰胺、聚偏二氯乙烯
改進(jìn)抗靜電性聚乙烯醇
在共混改性中必須注意不同聚合物之間的相容性,在相容性較差的兩種聚合物共混時(shí),往往需要加入分別和兩種聚合物相容性都好的第三組分,稱之為相容 劑。例如聚丙烯和尼龍-6的相容性極差,單*機(jī)械的力量不能把二者混勻,此時(shí)如加入少許已經(jīng)接枝有順丁烯二酸酐的聚丙烯,由于順丁烯二酸酐與尼龍-6的酰 胺基團(tuán)可發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就可以大大改善聚丙烯和尼龍-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體系,同時(shí)又能使兩種聚合物達(dá)到相互均勻分散時(shí),才能達(dá)到預(yù)期的改性效果。
增強(qiáng)改性PP
纖維狀材料加入到塑料中,可以顯著提高塑料材料的強(qiáng)度,故稱之為增強(qiáng)改性。大徑厚比的材料可以顯著提高塑料材料的彎曲模量(剛性),也可以將其稱之為增強(qiáng)改性。
玻璃纖維是主要的增強(qiáng)材料,可以顯著提高PP塑料的拉伸強(qiáng)度。玻纖含量一般不超過40%,一般認(rèn)為在纖維長(zhǎng)度大于0.2mm時(shí)有改性效果,其玻纖的直徑在十幾個(gè)微米時(shí)效果較好。玻纖含量增大時(shí),增強(qiáng)PP的加工流動(dòng)性相應(yīng)下降,但仍屬流動(dòng)性較好的塑料。
由于玻纖增強(qiáng)PP可以提高機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性,且玻纖增強(qiáng)PP的耐水蒸汽性、耐化學(xué)腐蝕性和耐蠕變性都很好,在許多場(chǎng)合可以作為工程塑料使用,如風(fēng)扇葉片、暖風(fēng)機(jī)格柵、葉輪泵、燈罩、電爐和加熱器外殼等等。
應(yīng)用范圍
汽車工業(yè)(主要使用含金屬添加劑的PP:擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等),器械(洗碗機(jī)門襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門襯墊等),日用消費(fèi)品(草坪和園藝設(shè)備如剪草機(jī)和噴水器等)。
物理性能
聚丙烯為無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/rm,是目前所有塑料中輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定,在水中的吸水率僅為0. O1%,分子量約8萬(wàn)一15萬(wàn)。成型性好,但因收縮率大(為1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,對(duì)一些尺寸精度較高零件,還難于達(dá)到要求,制品表面光澤好,易于著色。[4]
力學(xué)性能
聚丙烯的結(jié)晶度高,結(jié)構(gòu)規(guī)整,因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。聚丙烯力學(xué)性能的值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍屬于偏低的品種,其拉伸強(qiáng)度僅可達(dá)到30 MPa或稍高的水平。等規(guī)指數(shù)較大的聚丙烯具有較高的拉伸
強(qiáng)度,但隨等規(guī)指數(shù)的提高,材料的沖擊強(qiáng)度有所下降,但下降至某一數(shù)值后不再變化。
溫度和加載速率對(duì)聚丙烯的韌性影響很大。當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時(shí),沖擊破壞呈韌性斷裂,低于玻璃化溫度呈脆性斷裂,且沖擊強(qiáng)度值大幅度下降。提高加載速率,可使韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度上升。聚丙烯具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞性,其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。
但在室溫和低溫下,由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高,所以沖擊強(qiáng)度較差。聚丙烯突出的性能就是抗彎曲疲勞性,俗稱百折膠。[5]
熱性能
聚丙烯具有良好的耐熱性,制品能在100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌,在不受外力的條件下,150℃也不變形。脆化溫度為-35℃,在低于-35℃會(huì)發(fā)生脆化,耐寒性不如聚乙烯。對(duì)于聚丙烯玻璃化溫度的報(bào)道值有一18qC, OqC, 5℃等,這也是由于人們采用不同試樣,其中所含晶相與無(wú)定形相的比例不同,使分子鏈中無(wú)定形部分鏈長(zhǎng)不同所致。聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯約提高40一50%,約為164一170℃, 等規(guī)度聚丙烯
熔點(diǎn)為176℃。[5]
化學(xué)穩(wěn)定性
聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好,除能被濃、濃硝酸侵蝕外,對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定;但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹,同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高,所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件,防腐蝕效果良好。
電性能
它有較高的介電系數(shù),且隨溫度的上升,可以用來(lái)制作受熱的電氣絕緣制品。它的擊穿電壓也很高,適合用作電氣配件等??闺妷?、耐電弧性好,但靜電度高,與銅接觸易老化。
耐候性
聚丙烯對(duì)紫外線很敏感,加入氧化鋅、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或類似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):3.32、 氫鍵供體數(shù)量:03、 氫鍵受體數(shù)量:34、 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:15、 互變異構(gòu)體數(shù)量:6、 拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):29.5避免強(qiáng)氧化劑,氯,密閉,陰涼干燥處保存,確保有良好的通風(fēng)。
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一,通用塑料ABS、AS、PP、PE、LDPE、HDPE、HIPS、PVC等等
二、工程塑料:PC、PC/ABS、PPO、PPE、POM、PBT、PET、ASA、AES、CA等
三、特殊塑料:LCP、PPS、PEI、PSF、PSU、PSO、PPA、TPX、PC/ABS、EVOH、PBT/PET、PC/PET、PA/PPO、PC/GF/PTFE、PEEK、耐寒PP、耐熱PP、導(dǎo)電PP、增強(qiáng)PP、導(dǎo)電ABS、發(fā)泡型塑料。
四、尼龍系列:PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA6T、PA9T、透明尼龍、增強(qiáng)尼龍、阻燃尼龍、增強(qiáng)阻燃尼龍、超韌耐寒尼龍、尼龍?jiān)鲰g劑。
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