Какво е полипропилен? Изчерпателно ръководство за PP пластмаса и неговите приложения

Полипропилен (PP) е термопластичен полимер с полу - кристална структура, произведена предимно чрез процеси на полимеризация, използвайки природен газ и други петролни продукти. Пропиленовите мономери претърпяват верига - растежна полимеризация по време на реакцията на полимеризация, за да образуват полипропилен. След завършване на полимеризацията полипропиленът се екструдира в дълги влакна, които след това се обработват през гранулатор, където влакната се нарязват на пелети. Тези пелети могат да бъдат допълнително обработени с помощта на стандартни техники за термична обработка, като например инжекционно формоване. Полипропиленът обикновено се произвежда под две форми: хомополимер и съполимер. Сред тях хомополимерният полипропилен е най -често срещаният тип, докато кополимерният полипропилен е сравнително по -рядко срещан.

1) Предварителна обработка и полимеризация на суровината

Пречистване на пропилен мономер:

Polymerization-grade propylene must have a purity of >99,5%, с нива на примеси (като сяра и вода)<50 ppm, to ensure uniform internal stress in the material during CNC machining.

Влияние на системата за катализатор:

PP, произведен с помощта на металоценови катализатори, има тесно разпределение на молекулното тегло (MWD=2 - 3), което води до редовна люспи - с форма на образуване на CNC по време на обработка, което улеснява автоматичното премахване на чипове от центрове за обработка на CNC. За разлика от тях, PP, произведен с помощта на традиционни Ziegler - Natta катализатори (MWD=5 - 8), има тенденция да образува чипове, които се увиват около инструментите, което изисква 20% увеличение на използването на охлаждащата течност.

2) Разтопена форма и CNC pre - обработка

Процес на гранулиране на екструдиране:

Температурата на близнаците - екструдер се контролира на 200-230 градуса, а дебитът на стопилката (MFR) се контролира на 15-25 g/10 min, за да се гарантира, че скоростта на износване на инструмента по време на обработката на CNC е<0.01 mm/h. A certain automotive parts factory uses PP-H particles with an MFR of 20, achieving a CNC milling speed of up to 12,000 rpm and a surface roughness Ra < 3.2 μm.

Инжекционно формоване преди - обработка:

Температурата на плесен се контролира при 40 - 60 градуса, с време на задържане 10-15 секунди, за да се намали вътрешното напрежение в формованата част. След оптимизация на симулацията на ANSYS, когато остатъчното напрежение на PP инжекционната част е<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) Основен процес на обработка на ЦПУ

Параметри на рязане и ефективност на производството:

При смилане на CNC от екструдирани листове (дебелина 10 mm), 8 -мм покрита мелница се използва със скорост на шпиндела от 10 000 об/мин и скорост на подаване от 1200 mm/min, намалявайки единично - време за обработка на обработка с 40% в сравнение с традиционната обработка на алуминиева алякове. Определен завод за производство на електроника използва тези параметри за обработка на PP изолационни плочи, постигайки дневен производствен капацитет от 500 броя със скорост на добив 98%.

Носене на инструменти и контрол на разходите:

Керамичните инструменти (al₂o₃/tic) имат продължителност на живота от 300 броя на ръб при обработката на PP, което е два пъти по -голямо от този на карбидните инструменти (150 парчета на ръб), но цената се увеличава с 25%. Препоръчва се да се използват карбидни инструменти за малки - Партидна персонализиране и преминаване към керамични инструменти за големи - производство на скала, за да се намали цената на парче.

4) Публикуване - техники за обработка и производство затворени - цикъл

Интеграция на повърхностната модификация:

След обработката на ЦПУ, PP части претърпяват плазмена обработка (200W мощност, AR газ), увеличаване на повърхностното напрежение от 30 mn/m до 45 mn/m. Последващата адхезия на боята достига до 5B степен (тест за адхезия на кръстосана скала), подобрение на три степени в сравнение с нелекуваните части.

Рециклиране на материали за скрап:

PP отломки, генерирани по време на обработката на ЦПУ (приблизително 15% от общия материал), могат да бъдат рециклирани чрез смилане и гранулизация и повторно използвани за инжектиране - формовани ниски - заредени части (напр. Запазителни клипове), постигайки производство затворено -} oop системата.

Физични свойства:

Плътността е само 0,9 g/cm³, по -лека от водата, като якостта на опън достига 23,4 MPa, превъзхождайки повечето термопластични пластмаси.

Широк температурен диапазон (-30 градус до 120 градуса), способен да издържи на вряща вода и микровълново отопление, подходящ за опаковане на храни.

Химични свойства:

Силно устойчив на киселини, алкали, алкохоли и масла, широко използвани в резервоари за съхранение на химикали и фармацевтични опаковки.

Свойства на обработка:

Отличната разтопяемост на стопилката, лесната за инжекционна плесен, може да бъде обработена в изключително тънък двуаксиално ориентиран филм за полипропилен (BOPP) за опаковане на храни и етикети.

Какви са типовете PP?

Хомополимер (pp - h):

Полимеризиран от единичен пропилен мономер, висока кристалност, висока твърдост, използван за тъкани торбички, влакна и микровълнова печка - безопасни контейнери.

Блок съполимер (pp - b):

Полимеризиран от етилено и пропиленови блокове, той има отлична устойчивост на въздействие и обикновено се използва в автомобилни компоненти като брони и кутии за батерии.

Случаен съполимер (pp - r):

Етиленът се разпределя на случаен принцип, което води до висока прозрачност и добра ниска - температурна здравина, което го прави широко използван в тръбите и прозрачните опаковки.

Сравнение на полипропилен с HDPE (висок - полиетилен на плътността) иABS

Какво представляват HDPE и ABS?

HDPE е клон на семейството на полиетилен (PE), произведен от етилен мономери (C₂h₄) чрез нисък - процес на полимеризация на налягане. Молекулярните му вериги имат изключително ниско разклоняване (почти няма дълги странични вериги), с плътно опаковани молекули и кристалност от 60%-80%, което води до висока плътност (0,93–0,96 g/cm³). ABS е терполимер, направен чрез полимеризиране на акрилонитрил (AN), бутадиен (BD) и стирен (ST).

Промишленост на опаковки:

Гофриран полипропилен: Заменя картон за опаковане на прясна храна и транспортни палети, предлагайки водоустойчива издръжливост и рециклируемост.

BOPP филм: висока прозрачност и устойчивост на влага, използвани за торбички за закуска и кутии за цигари.

Промишлено и строителство:

Полипропиленови листове: устойчив на химическа корозия, използван за лайнери за резервоари за химическо съхранение и лабораторни плотове.

Композитни материали: В комбинация с фибростъкло за изработка на брони за автомобили, леки и удари - устойчив.

Медицинско поле:

Стерилна опаковка за спринцовки, бутилки с лекарства и др.

В обобщение, полипропиленът не се използва само широко в областта на обработката на ЦПУ, но като стомана на пластмасите, той се използва на почти всеки пластмасов пазар.