常用玻璃纤维作增强材料。增强不仅保留了PP原有的优良性能,还使拉伸强度、耐热性、刚性、硬度、耐蠕变性、线膨胀系数及成型收缩率等性能明显改善。
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(4)填充PP
PP的填充改性最为常用。填充材料有碳酸钙、滑石粉、云母及木粉等。填充前需进行偶联剂活化处理,以提高相容性。填充PP在密度、刚性、硬度、热变形温度、耐蠕变性、成型收缩率及线膨胀系数等方面有所改善,但拉伸强度、冲击强度及断裂伸长率有所下降。
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(5)共混PP
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共混PP主要为改善低温冲击性能。
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PP/HDPE共混 HDPE含量10%-40%,冲击强度可提高8倍之多。
PP/EPDM(或EPR)共混 改善冲击性能,改性效果明显,可用于汽车保险杠和安全帽。
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PP/顺丁橡胶共混 悬臂梁冲击强度可提高6倍以上,脆化温度降低8℃。 PP/PA共混 改善冲击性、耐磨性及耐热性。 (6)氯化PP
氯化PP的阻燃性、硬度、耐磨性、耐酸性、耐热、耐光、、耐老化性及粘接性都好于普通PP,氯化PP主要用于涂料、薄膜等原料。
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4、聚丙烯塑料的应用范围 (1)注塑制品
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PP树脂注塑制品可占一半左右,具体如下:
汽车配件 保险杠和轮壳罩等用改性增韧PP,增强PP用于仪表盘、方向盘、
日用品 衣架、椅子、凳子、桶类、盆类、书
架、浴盆、玩具、文具、办公用品、家具、周转箱及货箱等。电器 洗衣机桶、
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电视机壳、电风扇叶、电冰箱内衬及电话机壳等。 (2)薄膜制品
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PP膜可占PP用量的10%左右,其特点为透明性和表面光泽接近玻璃纸,但柔软性不好,手揉有强声;强度高、可用于重包装材料;透氧率仅为HDPE膜的30%,适合于防潮包装材料,如高级衣物、药品及香烟等。
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PP膜的耐热性好,可进行煮沸消毒,用于冷藏和保鲜食品包装;PP膜电绝缘性能好,经过热定型处理的定向薄膜可用于电容器、电机和变压器的绝缘材料,比PET膜要好;PP双向拉伸膜的强度、透明度及光泽都好,可用于打字机带、粘胶带基膜及香烟包装膜。 (3)纤维制品
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主要包括单丝、扁丝及纤维三类。PP单丝的密度小、韧性、耐磨性都好,适于生产绳索和鱼网等。PP扁丝拉伸强度高,适于生产编织袋、编织布。PP纤维广泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、滤布、无纺布等。 (4)挤出制品
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管及管件,为塑料制品的新应用领域,主要以PP-C为原料,用于上水、排水、供暖及化工腐蚀介质管道系统,管与管件用热熔法联接。
片材,PP片材以PP/PE共混物为原料,主要用于吸塑制品。此外,PP还可制作板、棒材,板材可用于生产汽车挡泥板、汽车座椅、马达和泵的壳体、液体贮槽等。
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(5)中空制品
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中空制品的透明度和力学性能好,单层瓶主要用作包装洗涤剂、化妆品和药品等;与阻隔材料复合的瓶可用于食品如酱油、液体燃料和化学制剂的包装。
四、聚苯乙烯系塑料
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聚苯乙烯系塑料,指大分子链中包含苯乙烯的一类塑料,具体品种包括PS、HIPS及ABS三类。
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(一)聚苯乙烯塑料
聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,英文简称PS。PS包括普通聚苯乙烯(GPPS)、可发性聚苯乙烯(EPS)和茂金属聚苯乙烯(m-SPS)等。
1、聚苯乙烯塑料的结构性能 (1)PS的结构
PS的大分子主链为饱和烃类聚合物,具有良好的电绝缘性,又因吸湿性小,可用于潮湿环境中。PS的分子结构不对称,大分子链运动困难,PS呈现刚性和脆性,制品易产生内应力。GPPS的分子为无规结构,导致PS为无定型聚合物,具有很高的透明性。由于苯基的存在,制品长期户外使用变黄变脆;但苯基的存在又使其具有较高哪头 湫浴?font style=\X9 O4 K( T* x Q; P& E (2)PS的性能
①一般性能 PS为无色透明的颗粒,燃烧时发浓烟并带有松节油气味,吹熄可拉长丝。制品质硬似玻璃状,落地或敲打会发出类似金属的声音。能断不能弯,断口处呈蚌壳色银光。PS的吸水率为0.05%,稍大于PE,但对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。
②光学性能 透明性好是PS最大的特点,透光率可达88%-92%,同PC和PMMA一样属最优秀的透明塑料品种。PS的折射率为1.59-1.60,但因苯环的存在,其二222双折射较大,不能用于高档光学仪器。
③力学性能 PS硬而脆、无延伸性,拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲强度在通用热塑性塑料中最高,但冲击强度很小,难以用作工程塑料。PS的耐磨性差,耐蠕变性一般。PS的力学性能受温度的影响比较大。
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④热学性能 PS的耐热性能不好,热变形温度仅为70-90℃,只可长期在60-80℃范围内使用。PS的耐低温性也不好,脆化温度为-30℃。PS的热导率低,线膨胀系数较大,与金属相差悬殊,故制品不易带金属嵌件。
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⑤电学性能 PS电绝缘性优良,且不受温度和湿度的影响。介电损耗角正切值小,可耐适当的电晕放电,耐电弧性好,适于做高频绝缘材料。
⑥环境性能 PS的化学稳定性较好,可耐一般酸、碱、盐、矿物油及低级醇等,但可受许多烃类、酮类及高级脂肪酸等侵蚀,可溶于芳烃(如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯等)、氯化烃(如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯)及酯类等。PS的耐候性不好,其耐光、耐氧化性都差,不适于长期户外使用。但PS的耐辐射性好。
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2、PS塑料的成型加工 (1)加工特性
PS属无定型树脂,无明显熔点,熔融温度范围比较宽,可在120℃-180℃之间成为流体。热稳定性较好,分解温度在300℃以上。PS熔体属非牛顿流体,粘度强烈地依赖剪切速率的变化,但温度的影响也比较明显。PS的流动性十分好,是一种易于加工的塑料。
PS在加工前一般不需要干燥,有特殊需要时(如要求制品透明性高)才干燥,干燥温度70℃-80℃,1.5-2小时。PS在加工中易产生内应力,除要选择适宜的工艺条件、改进制品设计和合理的模具结构外,还应对制品进行热处理,以消除应力。PS成型受缩率比较低,一般仅为0.4%-0.7%。 (2)加工方法
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注塑和挤出加工均可在普通注塑机和挤出机上进行。
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PS泡沫制品为其树脂的主要用途,具体成型方法有两种:
①采用可发性PS树脂(EPS)为原料。EPS为GPPS珠粒在加温、加压条件下,将6%左右的低沸点物理发泡剂如正戊烷、石油醚或异戊烷等渗透到珠粒中,使之溶胀即为可发性PS珠粒。EPS可用蒸汽模塑法、挤出和注塑等方法生产泡沫塑料制品。
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②用GPPS为原料。采用一步法挤出工艺,直接将发泡剂与PS混合好或在挤出熔融段将物理发泡剂注入PS熔体内,挤出发泡、冷却即可。
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3、聚苯乙烯塑料的应用范围
(1)电器制品 PS兼有透明性和良好的绝缘性,可用于各种电器的配件、壳体及高频电容器等。
(2)透明制品 PS具有优异的透明性,可用于一般光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳、包装容器等。
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(3)日用品 PS的着色性和光泽性好,可广泛用于日用品的制造,如儿童玩具、家具把手、装饰板、笔杆、文具、梳子、牙刷等。
(4)包装材料 PS发泡制品的防震及保温性能好,可用作包装和保温隔热材料。包装材料主要用于电器、精密仪表、工艺品、玻璃制品、陶瓷制品等的包