熊掌号

您现在的位置:中国塑料机械网>技术首页>技术交流

聚丙烯里加点聚乙烯,效果让人意想不到!

2017年11月27日 11:09来源: 工程塑料应用 人气:968


  聚乙烯和聚丙烯原料生产工艺比较相似,产品都可以用来做塑料薄膜、注塑产品、塑料管材等,很多情况下我们发现两种原料在性质及用途上有很大的相似性。但事实上,聚丙烯原料和聚乙烯原料在运用上还是有很多不同点的,小编给您来分析聚丙烯和聚乙烯的性能特点,探讨二者不同比例混合后材料性能的差异。
 
  PE和PE性能差异
 
  从耐热角度来分析,聚丙烯的耐热性要高于聚乙烯,通常情况下,聚丙烯的熔融温度比聚乙烯高出约40%-50%,约为160-170℃,所以制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。在生活中我们会发现“5”号聚丙烯餐盒常被用于微波炉中加热食品(微波炉加热的一般温度在100-140℃),而聚乙烯因耐热性差是不可以作为微波炉用塑料的,包括餐盒、保鲜膜。同样,在普通包装膜领域,聚乙烯的包装袋更适合于在90℃以下使用,而聚丙烯包装袋在相对高的温度下使用也是可以的。
 
  从刚性、拉伸强度角度分析,聚丙烯主要特点是密度小,力学性能优于聚乙烯,并有很突出的刚性,例如目前聚丙烯已经逐渐展开了与工程塑料(PA/PC)的竞争,广泛运用于电子电器、汽车领域。同时由于聚丙烯拉伸强度高,进而抗弯曲性好,被称为“百折胶”,对折弯曲100万次被弯处不变白,这也为我们辨别聚丙烯制品提供了线索,同时成为制品再回收分类的隐性标志。
 
  从耐低温角度来分析,聚丙烯耐低温性弱于聚乙烯,0℃时的抗冲击强度只有20℃时的一半,而聚乙烯脆性温度一般可达-50℃以下;并随相对分子质量的增大,zui低可达-140℃。因此如果制品需要在低温环境中使用,还是要尽量选择聚乙烯作为原材料。一般冷藏食品所用托盘都是有聚乙烯原料制作。
 
  从耐老化角度来看,聚丙烯的耐老化性要弱于聚乙烯,聚丙烯的结构和聚乙烯类似,但是由于其存在一个甲基构成的侧支链,所以更易在紫外光和热能作用下氧化降解。在日常生活中zui常见的容易老化的聚丙烯制品就是编织袋,长时间在太阳下照射编织袋很容易破裂。事实上,聚乙烯耐老化性虽然高于聚丙烯,但是相较于其他原料,它的这种性能也不是非常突出,因为在聚乙烯分子中含有少量双键和醚键,其耐候性不好,日晒、雨淋也会引起老化。
 
  从柔韧性角度来分析,聚丙烯虽然强度较高,但是柔韧性较差,技术角度讲也就是抗冲击性能差。所以在用来做膜产品的时候,它的应用领域与聚乙烯的应用领域还是有差别的,聚丙烯薄膜更多的用作表面包装的印刷。而在管材方面,也很少用简单的聚丙烯进行生产,需要用到交联聚丙烯,也就是常见的PPR管。因为普通聚丙烯抗冲击性较差,容易破裂,所以在实际应用在要加入抗冲击改性剂,在保险杆等应用中都要使用助剂来改善抗冲击性。
 
  PE和PE共混性能
 
  PE种类对共混体系冲击性能的影响
 
  不同类型的PE都可以改善PP的室温冲击强度,但差异十分明显。
 
  对于PP/HDPE共混物,当HDPE质量分数低于60%时,共混物强度基本不变;当HDPE质量分数高于60%时,共混物的冲击强度才有所增加。
 
  对于PP/LDPE共混物,也只有当LDPE质量分数高于60%时,其冲击强度才有较大幅度的提高。
 
  而对于PP/LLDPE共混物,当LDPE质量分数大于40%时,其冲击强度就有明显提高。当LLDPE质量分数达到70%时,共混物冲击强度为37.5kJ/m2,可达到纯PP冲击强度的20倍,是同样用量的PP/HDPE和PP/LDPE共混物的10倍和4倍。
 
  低温(-18℃)下,三种PE对PP韧性的改善变化趋势与常温时一致,还是LLDPE对PP的增韧效果zui好。当PP/LLDPE质量比为30/70时,共混体系的冲击强度为23.2kJ/m2,是纯PP的20倍,而在同样条件下PP/HDPE、PP/LDPE共混体系的冲击强度仅为5kJ/m2左右。这进一步说明在达到相同冲击强度时,LLDPE的用量zui少,即意味着可以更多地保持PP的刚性;而在相同用量时,LLDPE改性的PP的冲击强度zui好,这又使材料获得了更优异的韧性。
 
  混炼方式对增韧效果的影响
 
  采用双螺杆挤出机混炼的试样冲击强度zui高,直接注射方式所得的试样冲击性能zui差。由于注射机螺杆的有效长度小于挤出机,剪切混炼作用小,效果当然很差。在不同混炼方式下,材料的冲击性能表现出的规律一致,即LLDPE质量分数从40%开始,随着LLDPE用量增加,其冲击强度大幅度上升;表明混炼方式对共混体系冲击性能有影响,但规律不变。
 
  PP/LLDPE共混的内部结构
 
  当LLDPE质量分数小于50%时,共混体系冲击断面光滑平整,呈典型的脆断特征;当LLDPE质量分数超过50%时,材料断面表现为韧性断裂特征,出现丝状体,断面凹凸不平,有撕扯痕迹,且两相界面趋于模糊,此时,材料的屈服强度迅速上升;而当LLDPE用量增加至70%时,可以清楚地看到PP相互交织成网,因此,材料在宏观上具有很高的冲击强度。
 
  纯PP球晶的尺寸很大,球晶之间的界面清晰,所以PP的冲击性能极差。相比之下,LLDPE的晶体非常细小,晶体之间的界面也十分模糊,所以其冲击性能很好。
 
  PP和LLDPE结晶形态的差异是因为两者的结晶速率不同引起的:PP的结晶速率较慢(3.3X102nm/s),晶体生长较大,晶体间的连接少,故晶间界面分明;而LLDPE的结晶速率非常快(8.3X102nm/S),晶体细小,晶体间的连接也较多,因而晶间界面模糊不清。
 
  当LLDPE加人PP后,可以明显观察到PP球晶尺寸的减小,晶体间界面变得模糊,有利于改善材料的冲击性能。LLDPE用量增加,PP球晶进一步减小,当LLDPE质量分数达到70%时,PP晶体巳经被分割成碎晶,晶体间界面完全消失,与LLDPE混杂在一起,难以分辨,因此,共混体系的冲击强度很高,不易被冲断。这说明,LLDPE的加入细化了PP的球晶,增加了晶体间的连接,这是共混材料韧性改善的又一重要原因。
 
  LLDPE用量对共混效果的影响
 
  随LLDPE用量增加,共混体系的屈服应力下降,而断裂伸长率逐渐增加,并呈良好的线性关系。随着LLDPE用量的增加,共混材料的维卡软化点下降。当LLDPE质量分数为40%- 60%时,共混材料的维卡软化点仍接近120度。随着LLDPE用量的增加,材料的冲击强度增加,而拉伸屈服强度、拉伸模量、维卡软化点降低。
 
  在以LLDPE为主的体系中,当材料受到冲击作用时,除LLDPE相消耗大量能量,提高材料韧性外,还由于LLDPE对PP球晶的插入、分割和细化,使PP晶体尺寸减小,晶体间连接增多,从而提高了材料的冲击强度。PP/LLDPE共混体系中,当LL-DPE质量分数为40%- 70%时,共混物逐渐形成互穿网络结构具有刚而韧的特性。
 
  • 凡本网注明"来源:中国塑料机械网"的所有作品,版权均属于中国塑料机械网,转载请必须注明中国塑料机械网,http://www.86pla.com。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。






宣传样本

塑机子站

橡胶机械网|辅助机械网|塑机配件网|塑料模具网|注塑机网|包装机械网|橡塑制品网|塑料原料网


关于我们|本站服务|会员服务|企业建站|旗下网站|友情链接|诚聘英才

中国塑料机械网 -塑料机械,橡胶机械,B2B电子商务平台

Copyright 2018 86pla.comAll Rights Reserved法律顾问:浙江天册律师事务所 贾熙明律师

客服热线:0571-8775 9914加盟热线:0571-87759908媒体合作:0571-81060615

客服部:编辑部:展会合作:市场部:

返回首页