Wat is polypropyleen? Een uitgebreide gids voor PP -plastic en zijn toepassingen

Polypropyleen (PP) is een thermoplastisch polymeer met een semi - kristallijne structuur, voornamelijk geproduceerd door polymerisatieprocessen met behulp van aardgas en andere petroleumproducten. Propyleenmonomeren ondergaan ketting - groeipolymerisatie tijdens de polymerisatiereactie om polypropyleen te vormen. Nadat de polymerisatie is voltooid, wordt het polypropyleen geëxtrudeerd in lange vezels, die vervolgens worden verwerkt door een granulator, waarbij de vezels in pellets worden gesneden. Deze pellets kunnen verder worden verwerkt met behulp van standaard thermische verwerkingstechnieken, zoals spuitgieten. Polypropyleen wordt typisch in twee vormen geproduceerd: homopolymeer en copolymeer. Onder deze is homopolymeer polypropyleen het meest voorkomende type, terwijl copolymeer polypropyleen relatief minder gebruikelijk is.

1) Grondstofvoorbehandeling en polymerisatie

Propyleenmonomeerzuivering:

Polymerization-grade propylene must have a purity of >99,5%, met onzuiverheidsniveaus (zoals zwavel en water)<50 ppm, to ensure uniform internal stress in the material during CNC machining.

Invloed van katalysatorsysteem:

PP geproduceerd met behulp van metalloceenkatalysatoren heeft een smalle molecuulgewichtverdeling (MWD=2 - 3), wat resulteert in reguliere flake - gevormde chips tijdens het bewerken, die automatische chipverwijdering vergemakkelijkt door CNC -machinecentra. PP is daarentegen geproduceerd met behulp van traditionele Ziegler - natta -katalysatoren (MWD=5 - 8) heeft de neiging chips te vormen die omgeleiders wikkelen, waarvoor een toename van 20% in koelmiddelverbruik vereist is.

2) Smeltvorming en CNC pre - verwerking

Extrusie pelletisatieproces:

De temperatuur van de twin {- schroefextruder wordt geregeld op 200-230 graden, en de smeltstroomsnelheid (MFR) wordt geregeld op 15-25 g/10 minuten om ervoor te zorgen dat de gereedschapslijtage tijdens CNC-bewerking is<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.

Spuitgieten pre - verwerking:

Schimmeltemperatuur wordt geregeld op 40 - 60 graden, met een houdstijd van 10-15 seconden om de interne spanning in het gevormde onderdeel te verminderen. Na ANSYS-simulatie-optimalisatie is, wanneer de restspanning van het PP-injectie-gevormde deel is<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) Core CNC -bewerkingsproces

Parameters en productie -efficiëntie snijden:

In CNC -frezen van geëxtrudeerde vellen (10 mm dik) wordt een 8 mm gecoate eindmolen gebruikt met een spindelsnelheid van 10.000 tpm en een voedingssnelheid van 1.200 mm/min, waardoor single - procesbewerkingstijd met 40% wordt verminderd. Een bepaalde elektronische productie -fabriek gebruikte deze parameters om PP -isolerende platen te verwerken, waarbij een dagelijkse productiecapaciteit van 500 stuks met een opbrengstpercentage van 98%werd bereikt.

Gereedschapslijtage en kostenbeheersing:

Keramische gereedschappen (al₂o₃/tic) hebben een levensduur van 300 stuks per rand bij het bewerken van PP, dat is twee keer dat van carbide -gereedschap (150 stuks per rand), maar de kosten stijgen met 25%. Het wordt aanbevolen om carbide -tools te gebruiken voor kleine - batchaanpassing en over te schakelen naar keramische gereedschappen voor grote {- schaalproductie om de kosten per stuk te verlagen.

4) Post - verwerkingstechnieken en productie gesloten - lus

Oppervlakte -modificatie -integratie:

Na CNC -bewerking ondergaan PP -onderdelen een plasmabehandeling (200W vermogen, AR GAS), waardoor de oppervlaktespanning toeneemt van 30 mn/m tot 45 mn/m. Daaropvolgende verfadhesie bereikt graad 5b (CrossHatch Adhesion Test), een verbetering van drie graden in vergelijking met onbehandelde delen.

Schrootmateriaal Recycling:

PP -puin gegenereerd tijdens CNC -bewerking (ongeveer 15% van het totale materiaal) kan worden gerecycled door middel van slijpen en pelletisatie, en hergebruikt voor injectie - Goted Low - Laadonderdelen (bijv. Verpakkingsclips), het bereiken van een productie gesloten - lus.

Fysieke eigenschappen:

Dichtheid is slechts 0,9 g/cm³, lichter dan water, met treksterkte die 23,4 MPa bereikt, beter dan de meeste thermoplastische kunststoffen.

Breed temperatuurbereik (-30 graden tot 120 graden), in staat om te weerstaan ​​om kokend water en magnetronverwarming, geschikt voor voedselverpakkingen.

Chemische eigenschappen:

Zeer bestand tegen zuren, alkalis, alcoholen en oliën, veel gebruikt in chemische opslagtanks en farmaceutische verpakkingen.

Verwerkingseigenschappen:

Uitstekende smeltstroombaarheid, gemakkelijk tot spuitmal, kan worden verwerkt in extreem dunne biaxiaal georiënteerde polypropyleen (BOPP) -film voor voedselverpakkingen en labels.

Wat zijn de soorten PP?

Homopolymer (pp - h):

Polymeriseerd uit een enkel propyleenmonomeer, hoge kristalliniteit, hoge stijfheid, gebruikt voor geweven zakken, vezels en microgolf - veilige containers.

Blokkeer copolymer (pp - b):

Polymeriseerd uit ethyleen- en propyleenblokken, heeft het een uitstekende impactweerstand en wordt vaak gebruikt in auto -componenten zoals bumpers en batterijboxen.

Willekeurige copolymeer (pp - r):

Ethyleen wordt willekeurig verdeeld, resulterend in hoge transparantie en een goede lage - temperatuurstuwheid, waardoor het op grote schaal wordt gebruikt in pijpen en transparante verpakkingen.

Vergelijking van polypropyleen met HDPE (hoog - dichtheid polyethyleen) enABS

Wat zijn HDPE en ABS?

HDPE is een tak van de Polyethyleen (PE) -familie, geproduceerd uit ethyleenmonomeren (C₂h₄) via een laag - drukpolymerisatieproces. De moleculaire ketens hebben extreem lage vertakking (bijna geen lange zijketens), met strak gepakte moleculen en een kristalliniteit van 60%-80%, wat resulteert in een hoge dichtheid (0,93-0,96 g/cm³). ABS is een terpolymer gemaakt door het polymeriseren van acrylonitril (AN), butadieen (BD) en styreen (ST).

Verpakkingsindustrie:

Golde polypropyleen: vervangt karton voor verse voedselverpakkingen en transportpallets, die waterdichte duurzaamheid en recyclebaarheid bieden.

BOPP -film: hoge transparantie en vochtweerstand, gebruikt voor snackvoedingszakken en sigarettendozen.

Industrieel en constructie:

Polypropyleenplaten: resistent tegen chemische corrosie, gebruikt voor liners van chemische opslagtank en laboratoriumwerkbladen.

Composietmaterialen: gecombineerd met glasvezel om autobumpers, lichtgewicht en impact - resistent te maken.

Medisch veld:

Steriele verpakking voor spuiten, medicijnflessen, enz., Omdat het niet - giftig is en kan worden gesteriliseerd bij hoge temperaturen.

Samenvattend wordt polypropyleen niet alleen op grote schaal gebruikt op het gebied van CNC -bewerking, maar als het staal van kunststoffen wordt het in bijna elke plastic markt gebruikt.