树脂(Resin):高分子材料亦称高分子聚合物,分为天然高分子材料和合成高分子材料。在合成高分子材料中按塑料、橡胶、纤维三大用途分为合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类,其中用于塑料的合成树脂所占的比例最大,约占合成材料总量的2/3以上。 塑料(Plastics):以合成树脂为主要成分,添加有适量的填料、助剂、颜料,而且在加工过程中能流动成型的材料。热塑性塑料(ThermoPlastics):能在特定温度范围内反复软化和冷却硬化的塑料。热固性塑料(Thermosetting Plastics):在第一次成型之后,成为不熔、不溶性物料的塑料。通用塑料(General Plastics):指产量大、用途广、成型加工性能好、价格相对便宜的塑料。以五大通用树脂为基础原料的塑料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。工程塑料(Engineering Plastics):指具有高性能,可以作为工程结构件的塑料。工程塑料又分为通用工程塑料和特殊工程塑料,前者如聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚酯(PET和PBT)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(MPPO),其使用温度一般在150℃以下,而特种工程塑料是指使用温度可达150℃以上的工程塑料,如聚砜(PSF)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等。1.2 聚丙烯(Polypropylene,缩写为PP)的种类与特性2.2.1聚丙烯的基本概念聚丙烯是以丙烯(CH3—CH=CH2)为单体,通过加聚反应得到的高分子聚合物,其反应特征一是瞬间完成,二是没有小分子化合物伴随产生。采用齐格勒—纳塔催化剂可以得到高分子量的结晶性PP。根据—CH3基团在空间排布的规律,PP分为等规、间规和无规三种聚合物。只有等规度高的PP才能生成良好的结晶区,才能具有我们所需要的优良性能。等规聚丙烯的晶体形态有α、β、γ、δ和拟六方五种,最常见的是α晶态,属单斜晶系。α晶态在138℃左右形成,其熔点为180℃。拟六方态也叫次晶结构,又叫蝶状液晶。当熔融态的等规PP被急冷至70℃以下,或在70℃以下进行冷拉伸时,就会生成拟六方态晶体,此时PP的硬度和刚性减小,而冲击强度和透明性提高。等规PP从熔融状态逐渐冷却时形成的晶体为球晶,结晶温度越高,球晶越大,反之球晶越小。球晶越大,性能越脆,球晶大小直接影响到PP材料的冲击强度。在结晶型塑料中,结晶度对材料的性能影响最大。结晶度即材料中结晶部分重量占材料总重量的百分数。PP的结晶度可通过使用水—乙醇体系的密度梯度管测定其密度来求得。注塑成型的PP结晶度一般为50~70%,改变成型条件和后处理条件,可以改变结晶度。结晶需要晶核,如果PP结晶时存在大量晶核,可以提高结晶度和减小球晶尺寸,从而可以提高PP的屈服强度、冲击强度和表面硬度,同时还可以改进PP的透明性和光泽性,降低成型加工温度,缩短成型周期,得到残留内应力低的性能均衡的制品,特别有利于成型大型制品。通常增加晶核的办法是添加成核剂。PP分子量的大小和分布也直接影响着PP塑料材料性能和加工性能。通常从PP的熔体流动速率(MFI)可以了解到PP分子量的大小和分布情况。MFI越大,表示PP的分子量越小。不同PP的MFI可从零点几到几十,单位为g/10min。分子量分布可通过Q值(重均分子量与数均分子量之比)反映出来,Q值越大,分子量分布越宽。通常PP的Q值为10~40。PP的分子量越高,即MFI越小,材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度都越高,而透明性、光泽及表面硬度则越低。2.2.2聚丙烯的种类1)按聚丙烯分子中甲基(—CH3)的空间位置不同分为等规、间规和无规三类?nbsp; 等规聚丙烯(全同立构聚丙烯),英文缩写为IPP从立体化学来看,IPP分子中每个含甲基(—CH3)的碳原子都有相同的构型,即如果把主链拉伸(实际呈线团状),使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基(—CH3)都排列在主平面的同一侧。我国各石化企业生产的均聚聚丙烯都属于等规聚丙烯,基本性能如前所述,典型产品如北京燕山石化的PP2401,扬子石化的F401,齐鲁石化的T30S等。 |