PP塑胶

PP塑胶，化学名称:聚丙烯，特点:密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,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。

聚丙烯，英文名称:Polypropylene(PP)，日文名称:ポリプロピレン，分子式:(C3H6)n。CAS 登录号:9003-07-0，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。

介绍

甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，

聚丙烯树脂若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。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，是最轻的通用塑料。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的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。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的熔体质量流动速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。

性质描述

中文名: 聚丙烯[1]

聚丙烯结构图3D模型

中文别名:丙纶;聚丙烯纤维;丙纶短纤维;聚丙烯短纤维;丙纶短纤;丙纶fdy;丙纶长丝fdy;烟用聚丙烯过滤丝束油剂[2]

英文名: Polypropylene

缩 写: PP

化学式: (C3H6)n

CAS号: 9003-07-0

密 度: 0.85-0.90g/cm3

熔 点: 164~170℃

特性

PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度低于0℃以下时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。 共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。

PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。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。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。

PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。 由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

注塑工艺

干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度:220~275℃，注意不要超过275℃。

模具温度:40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。

注射压力:可大到1800bar。

注射速度:通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。

流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。 对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。

成型特性

1.结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。

2.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔，凹痕，变形。

3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。

4.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。

制品用途

注塑制品

PP树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为原料，汽车配件以增强或增韧PP为原料，而其它用途则以高冲击强度和低脆化温度的共聚聚丙烯PPC原料为主。

汽车:PP越来越成为汽车配件的主导材料，成为第一大汽车用塑料品种。增韧PP用于保险杠和轮壳罩等，增强PP则用于仪表盘、方向盘、手柄、容器、蓄电池壳等。

日用品:普通PP常用于注塑衣架、椅子、凳子、桶、盆、玩具、文具、办公用品、家具、铰链、周转箱等。

电器:改性PP用于洗衣机桶、电视机外壳、电风扇叶、电冰箱内衬、小家电外壳等。

薄膜制品

PP薄膜占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薄膜的30%，适用于塑料制品有限公司防潮包装材料，比如高级衣物、药品、香烟等的包装。

PP薄膜的耐热性能好，可进行煮沸消毒，用于冷冻和保鲜食品的包装。

PP薄膜的电绝缘性能好，经过热定型处理的定向薄膜可用于电容器、电机、变压器的绝缘材料，比PET薄膜还要好。

PP双向拉伸薄膜(BOPP)的强度、透明性、光泽度等都很好，可用于打字机带、粘胶带基膜、香烟包装膜等。

纤维制品

PP纤维制品主要包括单丝、扁丝、纤维三类。

PP单丝的密度小、韧性好、耐磨性好，适用于生产绳索、渔网等。

PP扁丝拉伸强度高，适用于生产编织袋，用来替代传统的麻袋。PP编织袋具有高强度，常用于化肥、水泥、粮食、食糖、矿物粉、化工原料的包装。PP扁丝还可以生产编织布，用于帐篷、防雨布、彩条布等。

PP纤维则广泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、尿布、滤布、无纺布和窗帘等。

挤出制品

管材管件:主要以PPC为原料，用于上水、排水、供暖、化工腐蚀性介质等;管材与管件间可用热熔法连接。

片材:常以PP/PE共混物为原料，主要用于文具和吸塑制品，比如文件夹、名牌夹、影集、一次性水杯等。

另外，PP还可以用来挤出棒材、板材等制品。

中空制品

PP中空制品的透明性和力学性能好，单层瓶主要用于洗涤剂、化妆品和药品的包装，与阻隔材料复合的复合瓶可用于食品、液体燃料、化学试剂的包装。

原料加工

塑料原料加工过程主要是胶粒熔融、流动、定型后冷却成为成品，是一个加温后再冷却的过程，也是塑料从颗粒改变到各不同形状的过程，以下将就各个不同阶段角度去说明加工过程。

熔融

装置加温器(Heater)让原料颗粒逐渐熔解成流体状流动，主要以各不同原料适合温度调节，调高温度会趋使原料流动加快，可增加效率但不一定能保证良率，必须取得合适的平衡。另良好的效果与PP遇高热裂解的特性，都是生产时最好能让原料顺利流畅到模头，以避免充料不足或回流现象的产生，回流代表原料流动较产出速率快，最后会造成平均流动效率加大等于MFR提高，是加工可利用的方法之一，但却也造成MFR分布非常态可能导致不稳定性加大，导致不良率可能加大。不过PP成品因为应用的关系都不是尺寸精密度很高的产品，所以影响还不大。

螺杆

PP加工绝大部份都是靠螺杆带动流动性，所以螺杆的设计影响非常大，口径大小影响产出量，压缩比大小影响压力值也影响产出量及成品效果，这也包括多种材料(色母、添加剂及改质剂) 的混炼效果。原料流动主要靠加温器，但原料翻动磨擦也会产生磨擦热能促使流动性加快，所以螺杆压缩比小带动流动小，转速必须加大所造成磨擦热能必较压缩比大的螺杆多。所以常说塑料加工无师傅，用心了解机器性能的人就是师傅。原料受热不只是加温器而已，必须连摩擦热及窒留时间都并算在内。所以这是实务问题，经验有助于生产问题解决及效率。螺杆如果需要混炼效果特别好，有时会设计二段式不同螺杆或双轴螺杆并分设各段不同形式螺杆以达各式混炼效果。

模具或模头

塑料重新定型依靠的是模具或模头，射出成型成品是立体的，模具也比较复杂更要考虑收缩率问题，其它皆为平面、条状、针状连续式产品模头，若为特殊形状则归为异型，需要注意立即冷却定型问题。塑料机器的设计大部份皆像注射针筒，螺杆带动的挤压力量都会在小小出口造成巨大压力，提高生产效率。当模头设计为平面时如何让原料平均分布整个面上，衣架模头的设计就十分重要，讲究的压出机会增加鱼鳃式帮浦稳定原料供应量。

冷却

射出模具除了浇道浇口灌注原料外，也有冷却水道冷却原料设计。压出成型则靠滚轮内冷却水道来达成冷却效果，除外也有风刀，冷却水直接淋在吹袋上，以及中空吹气等冷却方式。

延伸

成品再加工延伸会增强效果，例如打包带靠前后滚轮带动速率不一即造成延伸效果，成品配向延伸部份抗张拉力加强不易撕断，但横向就极容易撕开。分子量分布也会影响高速生产时的延伸效果，所有压出成品包括纤维都有不等的延伸，真空及压空成型也可视为延伸的另一种形式。

收缩

任何原料都有收缩率的问题，收缩原因来自热胀冷缩与结晶形成时产生内应力所造成。一般而言热胀冷缩较易克服，可在加工上以延长冷却时间，持续保压即可做好，结晶原料较非结晶往往有更大的收缩差异，以PP而言约在千分之十六，但ABS仅千分之四左右，差异很大这部份要在模具上克服，或者往往添加减少收缩率的添加剂克服，压出平板也常添加LDPE去改善颈缩的问题。

改性技术

填充改性

填充改性是在塑料中添加相对廉价的非金属矿粉体材料或其它材料，从而降低制品的原材料成本，同时还可以改善塑料材料某些性能，比如刚性、硬度和耐热性等。通常使用的非矿粉体材料有碳酸钙(轻钙、重钙)、滑石粉、云母粉、高岭土、硅灰石粉、氢氧化铝、氢氧化镁或水镁石粉、沉淀硫酸钡或重晶石粉等。

填料种类改性效果

碳酸钙(重钙、轻钙)增量降低成本、提高抗冲击性能、改善印刷性

滑石粉(片状)增量降低成本、提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性

云母粉(片状)显著提高刚性和耐热性，提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性

煅烧高岭土提高电绝缘性

硅灰石(针状)有一定增强效果、提高表面硬度

沉淀硫酸钡(重晶石粉)提高制品表面光泽、增大材料密度

氢氧化铝、氢氧化镁(水镁石粉)作为阻燃剂使用，达到填充、阻燃、消烟三重效果

炭黑制作导电塑料，达到永久抗静电效果，提高耐光照老化性

金属粉末制作导电塑料，达到永久抗静电效果

木粉降低成本、有利资源再生利用

石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯提高润滑性、减小摩擦力

填充改性中也存在填料在聚丙烯基体中的分布、分散是否均匀的问题，同时填料颗粒表面需经适当处理才能与非极性聚丙烯的分子有较好的亲合性。填料的表面处理方法及处理剂的选择是决定填充改性成败的关键。

填充改性PP生产工艺，其主机都是混炼型挤出机，可以根据不同的需要采用不同的螺杆形式。通常情况下多采用单螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机或双波状螺杆挤出机，只有在特殊专用料的生产上采用双螺杆机挤出机，不过对用碳酸钙填充或滑石粉填充、选用单螺杆或双波状螺杆挤出设备完全可以实现。

共混改性

采用机械的办法，在已经生成的聚合物中加入其它聚合物，使其性能发生变化称之为共混改性。

改性效果改性用添加物

提高抗低温冲击性乙丙橡胶、EPDM、POE、EVA、SBS

提高透明性LDPE、乙丙橡胶、POE

提高着色性聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯、聚偏二氯乙烯

提高气密性(气体阻隔性)聚酰胺、聚偏二氯乙烯

改进抗静电性聚乙烯醇

在共混改性中必须注意不同聚合物之间的相容性，在相容性较差的两种聚合物共混时，往往需要加入分别和两种聚合物相容性都好的第三组分，称之为相容 剂。例如聚丙烯和尼龙-6的相容性极差，单*机械的力量不能把二者混匀，此时如加入少许已经接枝有顺丁烯二酸酐的聚丙烯，由于顺丁烯二酸酐与尼龙-6的酰 胺基团可发生化学反应，就可以大大改善聚丙烯和尼龙-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体系，同时又能使两种聚合物达到相互均匀分散时，才能达到预期的改性效果。

增强改性PP

纤维状材料加入到塑料中，可以显著提高塑料材料的强度，故称之为增强改性。大径厚比的材料可以显著提高塑料材料的弯曲模量(刚性)，也可以将其称之为增强改性。

玻璃纤维是主要的增强材料，可以显著提高PP塑料的拉伸强度。玻纤含量一般不超过40%，一般认为在纤维长度大于0.2mm时有改性效果，其玻纤的直径在十几个微米时效果较好。玻纤含量增大时，增强PP的加工流动性相应下降，但仍属流动性较好的塑料。

由于玻纤增强PP可以提高机械强度和耐热性，且玻纤增强PP的耐水蒸汽性、耐化学腐蚀性和耐蠕变性都很好，在许多场合可以作为工程塑料使用，如风扇叶片、暖风机格栅、叶轮泵、灯罩、电炉和加热器外壳等等。

应用范围

汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等)，器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等)，日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。

物理性能

聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90--"0. 91g/rm，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0. O1%，分子量约8万一15万。成型性好，但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，还难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。[4]

力学性能

聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸

强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。

温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折106次而不损坏。

但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。[5]

热性能

聚丙烯具有良好的耐热性，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。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, OqC, 5℃等，这也是由于人们采用不同试样，其中所含晶相与无定形相的比例不同，使分子链中无定形部分链长不同所致。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%，约为164一170℃, 100%等规度聚丙烯

熔点为176℃。[5]

化学稳定性

聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定;但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。

电性能

它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。

耐候性

聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。

疏水参数计算参考值(XlogP):3.32、 氢键供体数量:03、 氢键受体数量:34、 可旋转化学键数量:15、 互变异构体数量:6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):29.5避免强氧化剂，氯，高锰酸钾密闭,阴凉干燥处保存，确保有良好的通风。