聚丙烯板材料性能分析及应用前景

聚丙烯（PP）挤出板（片）材具有质轻、无毒、厚度均匀、表面光滑平整、耐热性好、力学性能高、化学稳定性和电绝缘性优良等特点。广泛应用于化工、机械、电器及电子工业等领域。PP片材经过热成型还可制成各种杯子、盒子、盘子，用于食品包装。由于聚丙烯可耐100℃高温，包装食品后可在80～100℃进行消毒，这是其他塑料（如PE、PVC）无法达到的，所以，PP片材可以制造茶水杯、热饮料杯及各种形状的灯罩装饰片等。PP板（片）材的长期使用温度为0～80℃。

1.原料选择

PP挤出板材应选用专用牌号的PP树脂。在没有专用牌号的PP树脂时，应选用熔体流动速率适宜的PP树脂。通常，挤出板材所用的PP树脂的熔体流动速率为0.1～0.5g/10min左右。制作一次性杯、盘的PP片材所用PP树脂的熔体流动速率为0.5～1.5g/10min。此种片材的配方中一般加入质量分数为3%左右的钛白粉和1%左右的白油，所以有时也称为钛白片。另外，若要求产品的耐低温性能好，可选乙烯-丙烯共聚树脂；若要求透明度好，应选均聚PP树脂。

2.设备选择

挤出PP板材可选直径为90～150mm的单螺杆挤出机，也可以选用双螺杆挤出机。挤出PP片材一般用直径为65～90mm的单螺杆挤出机，螺杆长径比L/D为20～25，压缩比为2～3。

机头一般采用直支管式，支管直径为30～40mm。PP板材的生产设备、工艺与PE板相似。但生产PP片材均采用直角连接器，机头向下挤出，片材在一对冷却夹辊中引出，冷却夹辊之间通冷却水，片材浸入水中骤冷，可得到透明度较好的PP片材。若用冷冻水（18～20℃）冷却片材透明度更好。

3.生产工艺

PP树脂吸水率较小，成型前一般不需干燥。但如果树脂含水量较大时，应先进行烘干处理，通常是在90～100℃烘干2h。

PP板（片）材挤出成型工艺的关键在于正确控制熔融物料的结晶速率。由于板材从机头挤出后，首先接触的是三辊压光机的中辊，因此中辊的温度要比上辊高，一般高15～20℃，这样熔融PP在接触压光辊时，上下两表面的冷却速度才接近，从而可以挤出较透明的板材。否则因结晶速率不一致，会使板材中出现白色结晶。如果压光辊温度过低（如通冷却水），因板材有一定厚度易造成表面和内部的温差过大，从而造成因结晶速率差异过大而形成白色结晶，影响板材质量。PP板（片）材的挤出温度和三辊压光机的温度见表4-13。挤出PP钛白薄片的工艺温度一般比此表所示各区温度高20～50℃。

表4-13 PP挤出板（片）的挤出温度和三辊压光机的温度(www.xing528.com)

PP树脂的熔体粘度较小，挤出温度应严格控制，尤其是机头温度变化不能太大。由于PP的流动性好，要保证板材厚度及其均匀性，还应保证熔融的PP在压光辊的上辊和中辊之间有适当的堆积，这样才能保证板材各处的厚度一致，防止发生缺料现象。

4.PP片材挤出成型时的注意事项

1）PP挤出片材用于食品吸塑包装时要选用专用型号的树脂，如果发现树脂含水量过高，应在90～100℃的烘箱中干燥处理2h。

2）膜片厚度在0.20～1.00mm范围内，极限偏差为±10%，宽度偏差可按宽度控制在±1%范围内

3）成型模唇口的间隙可调，表面粗糙度Ra应不大于0.3μm。

4）过滤网为40目/80目/40目三层，80目的过滤网应放在目数小的过滤网中间，以增加其强度。

5）压光机辊筒的工作面温度可调，辊面上各位置的温度一致，温差控制在±0.5℃范围内。