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聚丙烯管的特点与应用

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:性能与聚碳酸酯、尼龙和聚酯等工程塑料相当。所用的PP-H树脂,融体指数MI0.2~0.4g/min,熔点:165~175℃,弹性模量:1200MPa,最低强度要求:10N/mm2。其弹性模量:1000 MPa,熔体流动速率≤0.5g/10min,树脂的最低强度:8N/mm2。由此可知,PP树脂有三种类型,PP-H是均聚聚丙烯,称为一型树脂;PP-B是嵌段共聚聚丙烯,称为二型树脂;PP-R是无规共聚聚丙烯,称为三型树脂。

聚丙烯管的特点与应用

原、辅料及其要求

丙烯(PP)树脂,是由丙烯聚合而成的线性高分子聚合物,其分子结构式为:是热塑性塑料中最轻的一种,密度在0.90~0.91g/cm3,工作温度可达95℃,化学稳定性和卫生性能十分优越,机械性能很好,不易裂开,抗蠕变能力强,加工性能也较好。其缺点是易氧化,耐老化性和耐冲击性较差。

由于聚合反应工艺的不同,PP树脂分为三种:

(1)PP-H树脂,以均聚PP树脂为原料,引入一定量的增韧改性剂,如聚丁二烯橡胶类物质,或与EVA共混,加入量约5%~20%左右。目前最为通用的是与乙丙橡胶共混,添加量为15%~20%,显著改善聚合物的抗氧化性和抗冲击能力,不易老化,延长了使用寿命。但需要有共混塑化过程,以达到混炼匀化。

也可与CaCO3共混改性,添加量30~100份(以树脂量为100份计),显著提高了制品的尺寸稳定性和冲击韧性。可以用滑石粉共混改性,使制品表面光滑、收缩率降低,冲击韧性和热变形温度提高。但必须与填充CaCO3时一样,先经酞酸酯类偶联剂进行表面处理(3%),以改善与树脂的相容性,添加量为10~40份(质量份)。

用玻璃纤维(Glass Fibre,GF),填充PP-H树脂,以提高其机械性能,长度为3~9mm。为提高与树脂的相容性,先以硅烷作表面处理,常用的硅烷偶联剂牌号为A-151、A-150、KH-550,随即进入混炼塑化过程,与PP-H共混匀化,然后挤出成型,也可注塑、模压,具有较高的韧性、耐热,耐老化,不易变形,可用做轿车保险杠、电视机壳、齿轮、泵体等,价廉。性能与聚碳酸酯(PC)、尼龙(PA)和聚酯(PBT)等工程塑料相当。(www.xing528.com)

所用的PP-H树脂,融体指数MI0.2~0.4g/min(ASTM D 1238-79),熔点:165~175℃,弹性模量:1200MPa,最低强度要求(MRS):10N/mm2。国产牌号:燕山石化的1200和1300型号,兰州化学公司的K型号,以及扬子石化的B200型号。

(2)PP-B树脂,是化学改性树脂,将前一反应釜由丙烯单体均聚PP,在第二釜中与乙烯嵌段共聚,构成乙烯-丙烯弹性段。这种PP-B树脂的流动性略差一些,但加工工艺性能依然很好,可以直接挤成管材,且价廉。所以它是嵌段共聚树脂,可直接供生产管材用,抗氧化剂和防老剂等辅料都已在聚合过程中添加,使用时,直接挤出成型。其弹性模量:1000 MPa,熔体流动速率≤0.5g/10min(230℃,2.16kg),树脂的最低强度(MRS):8N/mm2

(3)PP-R树脂,是化学改性的无规共聚树脂。由于聚合工艺的改变,使分子结构改变,比PP-H、PP-B等具有更佳的抗裂性和耐老化性。其弹性模量为:808MPa,拉伸强度极限26MPa,熔体流动速率0.3g/10min(230℃,2.16kg),熔融状态下黏度大,比PP-H和PP-B的加工难度大。在-10℃环境温度下,脆性较大,100℃以上时,易软化变形,而同样温度条件下的PP-H和PP-B树脂的制品就好得多。

由此可知,PP树脂有三种类型,PP-H是均聚聚丙烯,称为一型树脂;PP-B是嵌段共聚聚丙烯,称为二型树脂;PP-R是无规共聚聚丙烯,称为三型树脂。但其性能上基本相似,所以,国标中规定的公称尺寸和壁厚都相同。如表1-21所示。用作饮用水管道时,其卫生指标须符合GB/T 17219-1998的规定:已在本节表1-10列出。

表1-21 PP-H、PP-B、PP-R给水管材使用工况——规格及其偏差(QB 1929-93)

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