聚丙烯材料的性能分析

1.一般性能

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/cm³，是目前所有塑料中最轻的品种。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，相对分子质量在8万～15万之间。成型性好，但因收缩率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。

2.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，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，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，相对分子质量增加，冲击强度增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用PP注射成型的铰链，能承受7×10⁷次的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。PP的表面硬度在五类通用塑料中属低等，仅比PE好一些。当结晶度较高时，硬度也相应增加，但仍不及PVC、PS、ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）等。PP和HDPE的力学性能比较见表1-4。

表1-4 PP和HDPE的力学性能

3.热性能

PP具有良好的耐热性，熔点在164～170℃，制品的长期使用温度可达100～120℃，能在100℃以上消毒灭菌，在不受外力的情况下，短期使用温度可达150℃。PP的玻璃化温度（T_g）约为-10℃，高于PE，因而低温脆性大，在T_g以下易脆裂，耐寒性不如聚乙烯。

PP的绝热性较好，热导率仅为HDPE的1/5～1/3，是理想的绝热材料，但阻燃性较差。PP和HDPE的热性能比较见表1-5。

表1-5 PP和HDPE的热性能

4.电性能

PP属于非极性聚合物，具有良好的电绝缘性，且PP吸水性极低，电绝缘性不会受到湿度的影响。PP的介电常数、介质损耗因数都很小，不受频率及温度的影响。PP的介电强度很高，且随温度的上升而增大，可用来制作受热的电气绝缘制品，它的击穿电压也很高，适合用作电器配件等。另外，PP的表面电阻很高，在一些场合使用必须先进行抗静电处理。PP和HDPE的电性能比较见表1-6。(www.xing528.com)

表1-6 PP和HDPE的电性能

5.化学稳定性

PP的化学稳定性优异，对大多数酸、碱、盐、氧化剂都显惰性。例如在100℃的浓磷酸、盐酸、40%硫酸及其盐类溶液中都是稳定的，只有少数强氧化剂如发烟硫酸等才可能对其产生侵蚀。PP是非极性化合物，对极性溶剂十分稳定，如醇、酚、醛、酮和大多数羧酸都不会使其溶胀，但在部分非极性有机溶剂中容易软化或溶胀。因此，聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。

6.耐候性

PP分子中存在叔碳原子，在光和热的作用下极易断裂降解。未加稳定剂的PP在150℃下加热0.5h以上，或在阳光充足的地方曝晒12d就会明显变脆。未加稳定剂的PP粉料在室内避光放置4个月也会严重降解，散发出明显的酸味。

在PP粉料造粒之前加入0.2%以上的抗氧剂，可以有效地防止PP在加工和使用过程中的降解老化。抗氧剂分为游离基链反应终止剂（也称主抗氧剂）和过氧化物分解剂（也称辅抗氧剂）两大类，主、辅两类抗氧剂的合理配合，将会发挥良好的协同效果。目前推荐使用的B215抗氧剂就是主抗氧剂1010（酚类）和辅抗氧剂168（亚磷酸酯）按1∶2的比例复配而成的。

为防止光老化需要在PP中加入紫外线吸收剂，它可将波长290～400nm的紫外线吸收激化转化为没有破坏性的较长波长的光线。

对于埋在土壤中或在室内避光使用的PP塑料制品，仅加入主辅抗氧剂即可，无需加入紫外线吸收剂。

PP与其他塑料性能比较见表1-7。

表1-7 PP与其他几种主要的通用塑料的性能比较