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PLC企業資訊
    常用塑料的性能用途
    發布者:yongshun1  發布時間:2011-05-16 15:17:56

    PE是聚乙烯塑料,化學性能穩定,通常制作食品袋及各種容器,耐酸、耐堿及鹽類水溶液的侵蝕,但不宜用強堿性洗滌劑擦拭或浸泡。

    PP是聚丙烯塑料,無毒、無味,可在100℃的沸水中浸泡不變形、不損傷,常見的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用。多用于食具。

    PS是聚苯乙烯塑料,容易著色、透明性好,多用于制作燈罩、牙刷柄、玩具、電器零部件。它耐酸堿腐蝕,但易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有機溶劑。

    PVC是聚氯乙烯塑料,色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固耐用,由于在制造過程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒輔助材料,故其產品一般不存放食品和藥品。

    ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合的塑料,它色彩醒目,耐熱、堅固、外表面可鍍鉻、鎳等金屬薄膜,可制作琴鍵、按鈕、刀架、電視機外殼、傘柄等。

    PA是尼龍塑料,它的特性堅韌、牢固、耐磨,常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網袋繩、水果外包裝袋等。無毒性,但不可長期與酸堿接觸。





    聚乙烯線性PE介紹



    區分線性聚乙烯與支化聚乙烯的一個有用途徑是考慮其生成方法。

    線性PE包括超低密度(ULDPE),線性低密度PE(LLDPE),高密度(HDPE),高分子量高密度(HMW=HDPE)和超高分子量(UHMW-PE),它在聚合反應器中壓力遠低于制造支化PE所用的壓力。在制造支化PE時,聚合物決定性參數是密度,從某種意義來說,它表述了聚合物長主鏈組合時的緊密度和規整度(或結晶度)。密度可通過反應器壓力和熱量的變化而改變;另一方面,線性PE的密度隨與乙烯共聚用單體的用量而異。共聚單體生成的短支鏈隨著乙烯主鏈一起形成,由于支鏈使聚合物主鏈間產生分離,共聚單體數量越多,聚合物密度越低。



    相反,支化PE同時具有短支鏈和長支鏈。LLDPE特性有些不同于其支化同類物LDPE,就是這個原因。如其名字所示,LLDPE是更“線性”,更結晶性,由此加工不同且表現出不同的最終應用性能。通常這種差別不很大,但在一些加工中象吹塑薄膜時,如由生產LDPE改為生產LLDPE,它們則對設備需作相當顯著的修改。自從LLDPE開始廣泛采用并證明其最終應用性質有顯著不同以來,在過去的15年中象這樣的替代頻繁增加。



    線性和支化PE之間的其它不同特性是由于化學構成的不同。雖然它們的單體都是乙烯,但在共聚單體類型上有差別。盡管線性PE是以均聚物形式存在(最高密度等級的HDPE,如用于牛奶瓶的,是均聚物),大多數的線性等級是共聚物,其共聚單體是α一烯烴類原料如丁烯、己烯、4一甲基一1一戊烯和辛烯。相反,所有的LDPE都是均聚物,支化PE共聚物一般具有極性分子單體諸如醋酸乙烯(生成EVA),丙烯酸(生成EAA)等等可賦予諸如粘性的特殊性能。



    密度0.92LLDPE樹脂(一種強力的薄膜等級)的通常的共聚單體含量為8%- 10%。聚合物特性隨使用不同類型的a-烯烴而各異。一般說,增加短支鏈長度可改進性能。從丙烯、丁烯,到乙烯和4一甲基一1戊烯,再到辛烯增加碳含量,短支鏈長度依次增加。用丙烯作共聚單體,其性能不會顯著高于 100%乙烯生成的PE。然而,由于聚合過程和其他的聚合物生產的參數不同,單體類型不應被認為是樹脂特性形成的單一指標。



    ULDPE、LLDPE和HDPE這一套名稱,完全足以表述現有線性PE的范圍。然而,密度不是確定線性PE類型的唯一重要的參數。例如受分子量因素控制,在上述密度范圍聚合物可有進一步的差別。



    再之,新近發明集中于分子量的分布(MWD)。利用所謂單一位置催化劑進行聚合,樹脂公司已生產出分子量分布窄的等級,其主要的最終應用性能如韌性已達到最大值。然而MWD窄的與相對照產物相比,可加工性能減弱了。減少或消除這種損失的折衷辦法正在研究之中。有一條開發路線是生產“雙峰”樹脂,其MWD峰值在1個以上,兼具韌性和可加工性能。另一條路線是生產窄分子量分布的樹脂,這種樹脂在本質上是線性聚合物,但具有與LDPE類似的長鏈側分支。

     




    高密度PE是最老的線性PE,在1957年推出。其特征是密度在0.940以上,具有剛性、韌性好的抗環境應力開裂性(ESCR)和低溫性能。并在許多主要市場中廣泛應用。一些實例是吹塑包裝物、模塑零件、擠壓管材、型材和滾塑大型中空制品。



    線性低密PE大量出現是在1980,雖然各等級早在1960年就有商業供應。它的密度一般是0.916~0.940。



    LLDPE的最大的滲透市場是吹塑和平擠薄膜,用于拉伸/粘結(碼垛包裝等)用途,食品雜貨袋和重負載的船運包裝袋。其它薄膜用途包括巾式村里,家用食品袋和農用薄膜。模塑級LLDPE已轉到LDPE的一些傳統市場——例如,注塑封蓋、容器、油漆罐、滾塑筒和其它大型中空制品。



    超低密度PE是相對新的線性PE。其密度在0.89~0.915之間。具有柔軟性、韌性;并有很寬的加工溫度范圍,可用于薄膜和板材。它也用作共混樹脂以及聚丙烯和HDPE的抗沖擊改性劑。



    為0.94~0.96,在某些場合,加工過程只能用特殊技術和設備。韌性很突出,且抗環境應力開裂性(ESCR)很好。這種材料的一個最大市場是擠塑大直徑管于,如用于飲用水,配氣系統和下水管道的襯套;另一個最大市場是大型吹塑零件如55加侖筒和汽車燃料箱;第三個最大市場是制造薄膜,商業用作貨物袋(如廢物袋)。



    超高分子量PE,如其名字所示,平均分子量300萬或更高,有分子量高達600萬的等級。以細粉供應加工廠,它可通過壓塑或擠料桿式擠塑加工。



    因為這種樹脂既不熔融也不具有可測定的熔融流動指數,其加工工藝沿用冶金工藝。它具有卓越的耐磨損性、韌性、化學惰性、低摩擦系數性能和自潤滑性,使其廣泛用于各種大宗材料處理,制作化學泵零件、進料螺桿,紡織機和其它機械構件。







    聚丙烯



    聚丙烯最突出的性質是多面性,它能適合于許多加工方法和用途。它的價值和多面性主要來自于優良的耐化學品性能、在大宗熱塑性塑料中最低的密度和最高的熔點、適中的成本。



    化學和性能



    聚丙烯(簡稱PP)與聚乙烯(PE)不同之處在于,前者每隔一個碳原子上就有一個甲基,這起到使鏈硬化的作用。除非這些甲基處于鏈的同一側位置上,聚合物不會結晶。在Natta和Ziegler(互相獨立地)開發出立體定向催化劑之前,只能生產出軟且粘連的無規立構聚丙烯。商業塑料的硬度和耐溶齊小勝源自結晶性。PP的鏈比PE的硬,因而PP有較高的熔化溫度和抗張強度,但結晶度較低。PP均聚物的熔點約為330°F,取決于加熱速度和熱歷史。



    在PP鏈上間隔地插入乙烯(無規共聚),鏈會變得更缺乏規則和更柔軟,從而降低聚合物的結晶度、模量、熔點和熔點銳度。典型的無規共聚物是比較透明的,熔點在293—305°F范圍內。當乙烯含量升高時,聚合物的結晶度越來越低,最后變成乙烯一丙烯橡膠(EPR)。



    另一類重要的共聚物是抗沖擊非均相共聚物。這些產品是由橡膠(有時為PE)在均聚物基體中聚合而制得的。所用橡膠通常為EPR,它生成一個與均聚物基體分離的相態,形成有光霧。半透明的外觀。這些材料并非真正的嵌段共聚物,因為其中的橡膠相可被溶劑所革取。用EPR與PP共混可得類似的產品,抗沖擊共聚物具有和均聚體物相似的熔點。



    分子量和分子量分布在PP加工過程中很重要。在446T和4.75磅負荷下的熔體流動是熔體粘度的一個指數,該指數與重均分子量相關。商品聚丙烯的熔體流動有低至0.25克/10分鐘到高達800克/10分鐘。分子量分布用重均分子量與數均分子量的比值來表示,高結晶度PP的這個比值可以高達11;而用作熔吹織物的PP則可低至2.l。這個比值在纖維紡絲過程中極為重要,而且影響到擠壓、擠出物脹大、模塑內應力和定向過程。



    象大多數聚合物一樣,聚丙烯會氧化,特別是在熔化加工過程中。就PP而論,采取清除攻擊叔氫的自由基來保護聚合物。對于在高溫下長期使用的PP,則采用復雜的多組分穩定劑體系;對于限制氣味或味道的場合,穩定體系必須非常簡單。如果用于防陽光(紫外線)可加入炭黑或用專門的穩定方法。



    普通PP的抗張強度為34.5MPa,彎曲模量約為1723MPa。有抗張強度為100MPa,彎曲模量為9650MPa的玻璃填充級PP。礦物填充級PP的彎曲模量可高達約4480MPa,但抗張強度增加不多。在低于一75°F時仍保持延展性。抗張強度低至18 6MPa和彎曲模量低至689MPa的抗沖擊共聚物已經不是最近出現的品種了。現代聚合反應過程能生產出可填補聚丙烯與烯烴橡膠之間空白的材料。



    除了強氧化劑和非極性溶劑外,PP對化學侵蝕有很強的抵抗力。例如,發煙硝酸或熱的濃硫酸能使PP降解,但濃度較低的溶液則對PP無害。液體如汽油、二甲苯和氯代烴能使PP溶脹并變軟。共聚物溶脹程度比均聚物高。PP從這類溶劑中取出后,其尺寸又會恢復原狀。由于PP表面惰性極大,如果不采用火焰處理或類似技術,很難在PP上進行印刷、涂漆及粘合。



    聚丙烯的燃燒熱很高,很難制成阻燃級產品,但市場上有幾種牌號的阻燃級PP出售。PP還是優秀的電絕緣體,其介電常數和損耗因數很低。它的耐濕性很好,但不是良好的阻隔氧氣的材料。



    用途



    纖維是PP的一個主要市場。通過拉伸或定向,可使其抗張強度提高15倍之多。抽絲產品包括衣物、尿布、非織品。家具革、農用袋、線繩、鋪地織物、帶。地毯和地毯背村。PP還可以鑄造或定向拉伸成為薄膜。定向薄膜可作為香煙。糖果及許多物品的包裝材料;非定向膜用于電容器或包裝材料。



    PP片材用于制熱成型的食品容器,這連同隔潮和傳氣傳味性能必須符合FDA規定。新型極低模量級產品可以用壓延機壓延,并與軟質乙烯基樹脂爭奪市場。



    通過注射吹塑法、擠壓吹塑法或拉伸吹塑法,可以把PP加工成中空制品。為了提高吹塑和熱成型性能,已開發出高熔體強度級PP。



    市場上有快速加工擠壓貼膠級PP;聚丙烯卓越的電性能,使其適合于作電話線和數據傳輸電纜的絕緣材料。



    許多不同類型的注塑部件是由PP或它的抗沖擊共聚物制成的。在汽車市場。,共聚物被用作內部裝演和面板、外部組件和蓄電池等;均聚物和填充級用于發動機箱罩或作儀表板。



    玻璃填料級PP用作裝飾品或器具的部件。所有無填料的PP樹脂均可作家用品,醫療器具,包括一次性放射性殺菌用品,主要使用低成本的均聚物和無規共聚物。薄壁模塑容器擴大了PP傳統包裝市場的范圍,如防竄改的密封器和配料器。







    聚苯乙烯(PS)



    聚苯乙烯(PS)是一種熱塑性樹脂,由于其價格低廉且易加工成型,因此得以廣泛應用。聚苯乙烯有均聚物(透明粒料)或增韌接枝共聚物或與彈性體的共混體(抗沖擊聚苯乙烯IPS)形式。聚苯乙烯共聚物在物理性能和熱性能上比均聚物有所提高。這幾類聚苯乙烯有多種品級,如標準IPS和標準透明品級、抗環境應力開裂品級(ESCR)、耐紫外線級。阻燃級、耐磨級、制輕質制件的高撓性品級、可發泡品級、超初級以及低殘余揮發分品級等。聚苯乙烯樹脂用于制造日常生活中的一次性餐具、汽車部件、包裝材料、玩具、建筑材料、電器和家庭用品等。



    化學和性能



    透明PS粒料它是通過苯乙烯單體的加成聚合反應得到的無定形聚合物。無色、透明,光學性能極好,并有高剛性。性脆易裂、經過雙軸拉伸后才較柔軟和有韌性,透明PS的代表性能如下:



    密度 1.05 g/cm3



    拉伸強度 48.3MPa.



    彎曲強度 82.7MPa.



    典型收縮率 0.0045 in/in



    熱膨脹系數 5—8 X 10-5in/(in·°c)



    伸長率 2—3%



    維卡軟化點 225°F



    聚苯乙烯本身耐y射線,因此y線照射滅菌對制品性能沒有影響。聚苯乙烯溶于芳香族溶劑和某些酮類,能溶解于甲基乙基酮。透明PS顆粒的熔體指數范圍是 1—25 g/10 min或高于 25 g/10 min。它有耐熱高的品級(維卡軟化點達223°F),也有殘余單體含量低的品級。



    抗沖擊PS 它是苯乙烯單體與橡膠接枝聚合生成的無定形聚合物,或是聚苯乙烯與橡膠(通常為聚丁二烯橡膠)的物理共混物。所生成的聚合物具有韌性,通常為白色(也有透明的品級),擠出和成型非常容易。它的韌性主要決定于橡膠組分的比率和使用量。因此,抗沖擊PS的性能變化較大,一般將其分成三類:中等沖擊強度級(懸臂梁沖擊強度< 1.5 ft.lb=、高沖擊強度級(懸臂梁沖擊強度為1.5~2.4 ft.lb和超高沖擊強度級(懸臂梁沖擊強度為2.6—5.0 ft./lb)。抗沖擊PS的代表性能為:彎曲強度和拉伸強度為13.8~48.3MPa(隨橡膠和添加劑含量不同而不同);伸長率 10— 60%;光澤度 5一100%。目視透明度從極佳至較差,收縮率約為0.006 in/in,熱膨脹系數與透明PS相同。抗沖擊PS受γ一射線滅菌照射后性能無變化,與透明PS具有同樣的耐溶劑性。抗沖擊PS的熔體指數為1~10g/min,維卡軟化點為215°F。具有增強性能的抗沖擊級聚苯乙烯的商業化生產有廣泛的市場前景。已有的一些特殊品級包括:超高光澤度級、高透明級、耐磨級、抗環境應力一開裂級(ESCR)、高模量級、低光澤級、殘余單體苯乙烯含量低的品級(1500 ppm以下)以及低溫抗沖擊良好的品級。


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