聚,是由聚合而制得的一种热塑性树脂。按排列位置分为等规聚(isotactic polypropylene)、无规聚(atactic polypropylene)和间规聚(syndiotactic polypropylene)三种。
排列在分子主链的同一侧称等规聚,若无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚,当交替排列在分子主链的两侧称间规聚。一般工业生产的聚树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚。工业产品以等规物为主要成分。聚也包括与少量的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。
共聚物型的PP材料有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度,PP的冲击强度随着含量的增加而。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。
PP原料--等规聚PP的典型密度为0.9g/cm3,它是热塑性塑料中轻的一种。因此,在重量一定的情况下用聚能够制造更多的产品。随着结晶度的变化,聚的密度会有较大的变化,而等规聚PP与此不同,各种等规聚均聚物和共聚物之间的密度变化很小,无规共聚物的密度稍小于均聚物的密度。等规聚的热性能决定着相应产品在低温和高温下的使用性能和加工性能。等规聚典型的低温使用产品是冰箱部件和冷冻食品包装物等;典型的高温使用产品是蒸汽消毒用具、微波炉用容器、电热水壶、洗碗机部件以及使用热水和洗涤剂的清洗用具等。
20世纪90年代初,美国提出的固相接枝改性法,现已开发出相关产品,如伊士曼公司生产的氯化改性pp(mcpp)树脂,在我国市场每吨售价高达50多万元。改性pp(mpp)和mcpp作为特种pp料,大大扩展了pp的应用范围,具有极大的经济效益。采用固相接枝法对等规pp进行改性得到mpp,然后对mpp进行氯化即可获得mcpp固体粉状树脂。氯化改性后的树脂附着力强,接伸模量提高,易于与其他树脂共混;而且由于改性使pp的结晶受到破坏,极性增加,从而可溶于某些溶剂,制得不同浓度的mcpp溶液。
塑料管材是我国化学建材推广应用的重点产品之一,曾于2001年发出“关于加强共聚聚(PP-R、PP-B)管材生产管理和推广应用工作的通知”,要求有关部门共同做好从原料、加工、质量以至管材使用、安装等工作,要严格把好PP管材质量关,以利更好地做好我国PP管材的生产、应用、推广工作。
特点
无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等对它几乎不起作用,可用于食具。
聚具有许多优良特性:
1、相对密度小,仅为0.89-0.91,是塑料中轻的品种之一。
2、良好的力学性能,除耐冲击性外,其他力学性能均比聚好,成型加工性能好。
3、具有较高的耐热性,连续使用温度可达110-120℃。
4、化学性能好,几乎不吸水,与绝大多数化学药品不反应。
5、质地纯净,无毒性。
6、电绝缘性好。
7、聚制品的透明性比高密度聚制品的透明性好。
它有很多优点但也有缺点:
1、制品耐寒性差,低温冲击强度低。
2、制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化。
3、着色性不好。
4、易燃烧。
5、静电度高,染色性、印刷性和黏合性差。
PP应力及应变关系:等规聚PP材料在简单拉伸过程中,应力在拉伸初期,应力随着应变的增加而接近线性地增加,到达屈服点后,应力首先下降,之后伴随着成颈现象,应变增加而应力不变,当成颈达到整个样品时,应力再次随着应变增加,直到断裂。第二次应力增加是由于在成颈中,分子链沿拉伸方向发生了取向,这导致在该方向的强度增加。通常聚在屈服后基本丧失了使用功能,因此使用者更多关注其屈服强度。PP材料的性能参数包括:①弹性模量(E),即应变较小时线性部分的斜率。②屈服应力,即屈服点处的应力。③屈服应变,即在屈服点的应变。④断裂伸长率,即断裂时的应变。⑤断裂拉伸强度,即在断裂时的应力。
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