Hvad er polypropylen? En omfattende guide til PP -plast og dens applikationer

Polypropylen (PP) er en termoplastisk polymer med en semi - krystallinsk struktur, primært produceret gennem polymerisationsprocesser ved hjælp af naturgas og andre olieprodukter. Propylenmonomerer gennemgår kæde - vækstpolymerisation under polymerisationsreaktionen til dannelse af polypropylen. Efter at polymerisation er afsluttet, ekstruderes polypropylen i lange fibre, som derefter behandles gennem en granulator, hvor fibrene skæres i pellets. Disse pellets kan behandles yderligere ved hjælp af standard termiske behandlingsteknikker, såsom injektionsstøbning. Polypropylen produceres typisk i to former: homopolymer og copolymer. Blandt disse er homopolymerpolypropylen den mest almindelige type, mens copolymerpolypropylen er relativt mindre almindelig.

1) Forbehandling af råmateriale og polymerisation

Propylen monomeroprensning:

Polymerization-grade propylene must have a purity of >99,5%med urenhedsniveauer (såsom svovl og vand)<50 ppm, to ensure uniform internal stress in the material during CNC machining.

Katalystsystempåvirkning:

PP produceret ved hjælp af Metallocene Catalysts har en smal molekylvægtfordeling (MWD=2 - 3), hvilket resulterer i almindelige flake - formede chips under bearbejdning, hvilket letter automatisk chip -fjernelse af CNC -bearbejdningscentre. I modsætning hertil produceret PP ved hjælp af traditionelle Ziegler - Natta -katalysatorer (MWD=5 - 8) har en tendens til at danne chips, der vikles rundt om værktøjer, hvilket kræver en stigning på 20% i kølevæske.

2) Meltformning og CNC pre - behandling

Ekstruderingspelletiseringsproces:

Temperaturen på tvillingen - Skrueekstruder styres ved 200-230 grader, og smeltestrømningshastigheden (MFR) styres ved 15-25 g/10 minutter for at sikre, at værktøjets slidhastighed under CNC-bearbejdning er<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.

Injektionsstøbning før - behandling:

Formstemperatur styres ved 40 - 60-grader med en holdetid på 10-15 sekunder for at reducere den indre stress i den støbte del. Efter ANSYS-simuleringsoptimering, når den resterende spænding af den PP-injektionsstøbte del er<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) Kerne CNC -bearbejdningsproces

Skæringsparametre og produktionseffektivitet:

I CNC -fræsning af ekstruderede ark (10 mm tyk) bruges en 8 mm coatet endefabrik med en spindelhastighed på 10.000 o/min og en tilførselshastighed på 1.200 mm/min, hvilket reducerer enkelt - -procesbearbejdningstid med 40% sammenlignet med traditionel aluminumlegering. Et bestemt elektronikproduktionsanlæg anvendte disse parametre til at behandle PP -isolerende plader og opnå en daglig produktionskapacitet på 500 stykker med en udbytte på 98%.

Værktøjsslitage og omkostningskontrol:

Keramiske værktøjer (al₂o₃/tic) har en levetid på 300 stykker pr. Kant, når man bearbejdes PP, som er dobbelt så stor som af karbidværktøjer (150 stykker pr. Kant), men omkostningerne stiger med 25%. Det anbefales at bruge carbidværktøjer til små - batchtilpasning og skifte til keramiske værktøjer til store - skalaproduktion for at reducere omkostningerne pr. Stykke.

4) Post - behandlingsteknikker og produktion lukket - loop

Integration af overflademodifikation:

Efter CNC -bearbejdning gennemgår PP -dele plasmabehandling (200W effekt, AR -gas), hvilket øger overfladespændingen fra 30 mn/m til 45 mn/m. Efterfølgende malingsadhæsion når klasse 5B (Crosshatch Adhesion Test), en forbedring af tre kvaliteter sammenlignet med ubehandlede dele.

Skrotmateriale genanvendelse:

PP -affald genereret under CNC -bearbejdning (ca. 15% af det samlede materiale) kan genanvendes ved slibning og pelletisering og genanvendes til injektion - støbt lavt - belastningsdele (f.eks. Packaging clips), opnå en produktion lukket - loop -system.

Fysiske egenskaber:

Densitet er kun 0,9 g/cm³, lettere end vand, med trækstyrke, der når 23,4 MPa, hvilket overgår de fleste termoplastiske plastik.

Bredt temperaturområde (-30 grader til 120 grader), der er i stand til at modstå kogende vand og mikrobølgeopvarmning, egnet til mademballage.

Kemiske egenskaber:

Meget modstandsdygtige over for syrer, alkalier, alkoholer og olier, der er vidt brugt i kemiske opbevaringstanke og farmaceutisk emballage.

Behandling af egenskaber:

Fremragende smeltestrømbarhed, let at injektionsform, kan behandles til ekstremt tynd biaxialt orienteret polypropylen (BOPP) film til mademballage og etiketter.

Hvad er de typer PP?

Homopolymer (pp - h):

Polymeriseret fra en enkelt propylenmonomer, høj krystallinitet, høj stivhed, der bruges til vævede poser, fibre og mikrobølgeovn - sikre containere.

Blok copolymer (pp - b):

Polymeriseret fra ethylen- og propylenblokke har den fremragende påvirkningsmodstand og bruges ofte i bilkomponenter såsom kofangere og batterikasser.

Tilfældig copolymer (pp - r):

Ethylen distribueres tilfældigt, hvilket resulterer i høj gennemsigtighed og god lav - temperaturhårdhed, hvilket gør den vidt brugt i rør og gennemsigtig emballage.

Sammenligning af polypropylen med HDPE (høj- densitet polyethylen) ogAbs

Hvad er HDPE og ABS?

HDPE er en gren af ​​familien polyethylen (PE), produceret fra ethylenmonomerer (C₂H₄) via en lav - trykpolymerisationsproces. Dens molekylære kæder har ekstremt lav forgrening (næsten ingen lange sidekæder) med tæt pakket molekyler og en krystallinitet på 60%–80%, hvilket resulterer i en høj densitet (0,93–0,96 g/cm³). ABS er en terpolymer fremstillet ved polymeriserende acrylonitril (AN), butadien (BD) og styren (ST).

Emballageindustri:

Bølgepolypropylen: erstatter pap til frisk mademballage og transportpaller, der tilbyder vandtæt holdbarhed og genanvendelighed.

BOPP -film: Høj gennemsigtighed og fugtbestandighed, der bruges til snack madposer og cigaretkasser.

Industriel og konstruktion:

Polypropylenplader: resistent over for kemisk korrosion, der bruges til kemiske opbevaringstankforinger og laboratoriebord.

Kompositmaterialer: Kombineret med glasfiber til at fremstille bilskofangere, lette og påvirkning - resistent.

Medicinsk felt:

Steril emballage til sprøjter, medicinflasker osv., Da det ikke er - giftigt og kan steriliseres ved høje temperaturer.

I resumé er polypropylen ikke kun vidt brugt inden for CNC -bearbejdning, men som plaststål bruges det på næsten ethvert plastmarked.