Čo je to polypropylén? Komplexný sprievodca po plasti PP a jeho aplikáciách

Polpropylén (PP) je termoplastický polymér s polo - Kryštalická štruktúra, ktorá sa primárne vyrába polymerizačnými procesmi s použitím zemného plynu a iných ropných produktov. Propylénové monoméry podliehajú reťazcovi - Rastová polymerizácia počas polymerizačnej reakcie za vzniku polypropylénu. Po dokončení polymerizácie sa polypropylén extruduje na dlhé vlákna, ktoré sa potom spracúvajú cez granulátor, kde sú vlákna rozrezané na pelety. Tieto pelety sa môžu ďalej spracovať pomocou štandardných techník tepelného spracovania, ako je napríklad vstrekovanie. Polpropylén sa typicky vyrába v dvoch formách: homopolymér a kopolymér. Medzi nimi je homopolymérny polypropylén najbežnejším typom, zatiaľ čo kopolymérny polypropylén je relatívne menej častý.

1) Predbežné ošetrenie surovín a polymerizácia

Čistenie monomérov propylénu:

Polymerization-grade propylene must have a purity of >99,5%, s úrovňami nečistoty (ako je síra a voda)<50 ppm, to ensure uniform internal stress in the material during CNC machining.

Vplyv katalyzátora:

PP vyrobený s použitím metalocénových katalyzátorov má úzke rozdelenie molekulovej hmotnosti (MWD=2 - 3), čo vedie k pravidelnému vločke - počas obrábania, čo uľahčuje automatické odstraňovanie čipov pomocou CNC obrábajúcich centier. Naopak, PP vyrobený s použitím tradičného Zieglera - Natta Catalysts (MWD=5 - 8) má tendenciu tvoriť čipy, ktoré sa ovinú okolo nástrojov, čo si vyžaduje 20% zvýšenie využívania chladiacej kvapaliny.

2) Vytváranie taveniny a CNC Pre - spracovanie

Proces extrúznej peletizácie:

Teplota dvojitého - extrudéra skrutiek je regulovaná pri 200-230 stupňoch a prietok taveniny (MFR) je regulovaný po 15-25 g/10 min, aby sa zabezpečilo, že rýchlosť opotrebovania nástroja počas obrábania CNC je<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.

Vstrekovacie formovanie Pre - spracovanie:

Teplota formy je regulovaná pri 40 - 60 stupňov, s dobou držby 10-15 sekúnd na zníženie vnútorného napätia vo formovanej časti. Po optimalizácii simulácie ANSYS, keď je zvyškový napätie časti pp-stvorenej časti<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) CORE CNC proces obrábania

Parametre rezania a efektívnosť výroby:

Pri mletí extrudovaných listov (hrúbka 10 mm) sa koncový mlyn potiahnutý 8 mm používa s rýchlosťou vretena 10 000 ot/min a rýchlosť posuvu 1 200 mm/min, čím sa zníži jeden čas procesu procesu o 40% v porovnaní s tradičným spracovaním zliatiny hliníka. Určitá výrobná elektráreň s elektronikou použila tieto parametre na spracovanie izolačných dosiek PP a dosahovala dennú výrobnú kapacitu 500 kusov s rýchlosťou výnosu 98%.

Opotrebenie nástroja a kontrola nákladov:

Keramické nástroje (al₂o₃/tic) majú pri obrábaní PP životnosť 300 kusov na okraj, čo je dvojnásobok karbidových nástrojov (150 kusov na hranu), ale náklady sa zvyšujú o 25%. Odporúča sa používať karbidové nástroje pre malé - dávkové prispôsobenie a prepnúť na keramické nástroje pre veľkú výrobu - na zníženie nákladov za kus.

4) Post - techniky spracovania a výroba uzavretá - slučka

Integrácia povrchovej modifikácie:

Po obrábaní CNC sa časti pp podliehajú plazmovým ošetrením (200 W výkon, AR plyn), zvyšuje napätie povrchu z 30 mn/m na 45 mn/m. Následná adhézia farby dosahuje stupeň 5b (test priľnavosti krížov), čo je zlepšenie troch stupňov v porovnaní s neošetrenými časťami.

Recyklácia materiálu šrotu:

Zhoršenia PP generované počas obrábania CNC (približne 15% z celkového materiálu) sa dá recyklovať brúsením a peletizáciou a opätovne sa použiť na vstrekovanie - LOW - Časti zaťaženia (napr. Balenie), dosiahnutia výrobnej uzavretej - lOOP systém.

Fyzické vlastnosti:

Hustota je iba 0,9 g/cm³, ľahšia ako voda, s pevnosťou v ťahu dosahujúca 23,4 MPa, ktorá prekonáva väčšinu termoplastických plastov.

Široký teplotný rozsah (-30 až 120 stupňov), ktorý je schopný odolať vriacej vode a mikrovlnného vykurovania, vhodné na balenie potravín.

Chemické vlastnosti:

Vysoko odolné voči kyselinám, alkáliám, alkoholom a olejom, ktoré sa bežne používajú v chemických skladovacích nádržiach a farmaceutické balenie.

Vlastnosti spracovania:

Vynikajúca tekuteľnosť taveniny, ľahko vstrekovateľná pleseň, sa môže spracovávať do extrémne tenkého biaxiálne orientovaného polypropylénového filmu (BOPP) na balenie potravín a štítky.

Aké sú typy PP?

Homopolymer (pp - h):

Polymerizované z jedného monoméru propylénu, vysokej kryštalinity, vysokej tuhosti, používané pre tkané vrecká, vlákna a mikrovlnnú rúru - bezpečné nádoby.

Blok Copolymer (pp - b):

Polymerizovaný z etylénových a propylénových blokov má vynikajúci odpor nárazu a bežne sa používa v automobilových komponentoch, ako sú nárazníky a batériové skrinky.

Náhodný kopolymér (pp - r):

Etylén je náhodne distribuovaný, čo vedie k vysokej priehľadnosti a dobrému nízkemu - teplotnej húževnatosti, vďaka čomu je široko používaný v potrubiach a priehľadné balenie.

Porovnanie polypropylénu s HDPE (vysoký - hustota polyetylénu) aAbsencia

Čo sú HDPE a ABS?

HDPE je vetva rodiny polyetylénu (PE), ktorá sa vyrába z etylénových monomérov (C₂H₄) prostredníctvom nízkeho - procesu tlaku. Jeho molekulárne reťazce majú extrémne nízku vetvenie (takmer žiadne dlhé bočné reťazce), s pevne zabalenými molekulami a kryštalinitou 60% - 80%, čo vedie k vysokej hustote (0,93–0,96 g/cm³). ABS je terpolymér vyrobený polymerizáciou akrylonitrilu (AN), butadiénu (BD) a styrénom (ST).

Obalový priemysel:

Vlnitá polypropylén: Nahrádza lepenku na balenie čerstvých potravín a prepravné palety, ktoré ponúka nepremokavú trvanlivosť a recyklovateľnosť.

BOPP FILM: Vysoká priehľadnosť a odolnosť proti vlhkosti, používané na občerstvenie vrecká a cigaretové škatule.

Priemyselné a výstavba:

Polypropylénové plechy: odolná voči chemickej korózii, ktorá sa používa na vložky chemických skladovacích nádrží a laboratórne dosky.

Kompozitné materiály: v kombinácii so sklenenými vláknami na výrobu nárazníkov automobilov, ľahké a nárazové - odolné.

Medical Field:

Sterilné balenie pre injekčné striekačky, fľaše na lieky atď., Pretože nie je toxické a môže sa sterilizovať pri vysokých teplotách.

Stručne povedané, polypropylén sa nepoužíva iba v oblasti obrábania CNC, ale ako oceľ plastov sa používa takmer na každom plastovom trhu.