Ce este polipropilena? Un ghid cuprinzător pentru PP Plastic și aplicațiile sale

Polypropilen (PP) este un polimer termoplastic cu o structură cristalină semi -, produsă în principal prin procese de polimerizare folosind gaze naturale și alte produse petroliere. Monomerii de propilenă suferă lanț - polimerizare de creștere în timpul reacției de polimerizare pentru a forma polipropilenă. După ce polimerizarea este completă, polipropilena este extrudată în fibre lungi, care sunt apoi procesate printr -un granulator, unde fibrele sunt tăiate în pelete. Aceste pelete pot fi prelucrate în continuare folosind tehnici standard de procesare termică, cum ar fi modelarea prin injecție. Plipropilena este produsă de obicei în două forme: homopolimer și copolimer. Printre acestea, polipropilena homopolimerică este cel mai frecvent tip, în timp ce polipropilena copolimerului este relativ mai puțin frecventă.

1) Pretratarea și polimerizarea materiei prime

Purificarea monomerului de propilenă:

Polymerization-grade propylene must have a purity of >99,5%, cu niveluri de impuritate (cum ar fi sulf și apă)<50 ppm, to ensure uniform internal stress in the material during CNC machining.

Influența sistemului de catalizator:

PP produs folosind catalizatori metalocen are o distribuție îngustă a greutății moleculare (MWD=2 - 3), ceea ce duce la fulg regulat - chipsuri în formă în timpul prelucrării, care facilitează îndepărtarea automată a cipurilor de către centrele de prelucrare CNC. În schimb, PP produs folosind catalizatori tradiționali Ziegler - natta (MWD=5 - 8) tinde să formeze jetoane care înfășoară unelte, necesitând o creștere de 20% a utilizării lichidului de răcire.

2) Formarea topită și procesarea CNC pre -

Proces de peletizare a extrudării:

Temperatura extruderului cu șurub twin - este controlată la 200-230 grade, iar debitul de topire (MFR) este controlat la 15-25 g/10 min pentru a se asigura că rata de uzură a sculei în timpul prelucrării CNC este<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.

Formarea injectării pre - procesare:

Temperatura mucegaiului este controlată la 40 - 60 de grade, cu un timp de reținere de 10-15 secunde pentru a reduce tensiunea internă în partea modelată. După optimizarea simulării ANSYS, când stresul rezidual al părții turnate prin injecție PP este<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) Procesul de prelucrare a CNC de bază

Parametrii de tăiere și eficiența producției:

În frezarea CNC a foilor extrudate (10 mm grosime), o moară de capăt acoperită de 8 mm este utilizată cu o viteză a fusului de 10.000 rpm și o rată de alimentare de 1.200 mm/min, reducând un singur timp de prelucrare a procesului de procesare - cu 40% în comparație cu procesarea tradițională a aliajului de aluminiu. O anumită instalație de fabricație electronică a utilizat acești parametri pentru a prelucra plăci de izolare PP, obținând o capacitate de producție zilnică de 500 de piese cu o rată de randament de 98%.

Uzura sculei și controlul costurilor:

Instrumentele ceramice (al₂o₃/tic) au o durată de viață de 300 de bucăți pe margine la prelucrarea PP, care este de două ori mai mare decât a instrumentelor de carbură (150 de bucăți pe margine), dar costul crește cu 25%. Se recomandă utilizarea instrumentelor de carbură pentru personalizarea lotului mic - și trecerea la instrumente ceramice pentru producția mare - pentru a reduce costul pe bucată.

4) Post - Tehnici de procesare și producție închisă - buclă

Integrarea modificării suprafeței:

După prelucrarea CNC, piesele PP sunt supuse unui tratament cu plasmă (200W putere, gaz AR), crescând tensiunea de suprafață de la 30 mn/m la 45 mn/m. Adeziunea ulterioară a vopselei ajunge la gradul 5B (test de aderență încrucișată), o îmbunătățire a trei grade în comparație cu părțile netratate.

Reciclarea materialului de resturi:

Resturile PP generate în timpul prelucrării CNC (aproximativ 15% din materialul total) pot fi reciclate prin măcinare și peletizare și reutilizate pentru injecție - modelată scăzută - piese de încărcare (de exemplu, clipuri de ambalare), realizând o producție închisă - sistem de buclă.

Proprietăți fizice:

Densitatea este de doar 0,9 g/cm³, mai ușoară decât apa, cu rezistența la tracțiune atingând 23,4 MPa, depășind majoritatea materialelor termoplazice.

Interval de temperatură largă (-30 grade până la 120 de grade), capabil să reziste la apă clocotită și încălzire cu microunde, potrivită pentru ambalajele alimentare.

Proprietăți chimice:

Foarte rezistent la acizi, alcalini, alcooli și uleiuri, utilizate pe scară largă în rezervoarele de depozitare chimică și ambalajele farmaceutice.

Proprietăți de procesare:

Fluxul excelent de topire, ușor de injectat mucegai, poate fi prelucrat într -o peliculă de polipropilenă (BOPP) extrem de subțire orientată biaxial (BOPP) pentru ambalarea și etichetele alimentare.

Care sunt tipurile de PP?

Homopolimer (pp - h):

Polimerizat dintr -un singur monomer de propilenă, cristalinitate ridicată, rigiditate ridicată, utilizat pentru pungi țesute, fibre și microunde - containere sigure.

Bloc copolimer (pp - b):

Polimerizat din blocurile de etilenă și propilenă, are o rezistență excelentă la impact și este utilizat în mod obișnuit în componente auto, cum ar fi barele de protecție și cutii de baterii.

Random copolimer (pp - r):

Etilena este distribuită la întâmplare, rezultând o transparență ridicată și o duritate de temperatură scăzută -, ceea ce o face utilizată pe scară largă în conducte și ambalaje transparente.

Comparația polipropilenei cu HDPE (ridicat - de densitate polietilenă) șiAbs

Ce sunt HDPE și ABS?

HDPE este o ramură a familiei de polietilenă (PE), produsă din monomeri de etilenă (C₂H₄) printr -un proces scăzut de polimerizare a presiunii -. Lanțurile sale moleculare au o ramificare extrem de scăzută (aproape nici lanțuri laterale lungi), cu molecule strâns ambalate și o cristalinitate de 60%-80%, ceea ce duce la o densitate ridicată (0,93–0,96 g/cm³). ABS este un terpolimer realizat prin polimerizarea acrilonitrilului (AN), butadiena (BD) și stirenul (ST).

Industria ambalajelor:

Polypropilenă ondulată: înlocuiește cartonul pentru ambalaje alimentare proaspete și palete de transport, oferind durabilitate impermeabilă și reciclabilitate.

Film BOPP: rezistență ridicată la transparență și umiditate, folosită pentru pungi de mâncare și cutii de țigări.

Industrial și construcții:

Foaie de polipropilenă: rezistentă la coroziunea chimică, utilizată pentru garniturile de depozitare chimică și blaturile de laborator.

Materiale compozite: combinate cu fibra de sticlă pentru a face bare de protecție auto, ușor și impact - rezistent.

Câmp medical:

Ambalaj steril pentru seringi, sticle de medicamente etc., deoarece nu este - toxic și poate fi sterilizat la temperaturi ridicate.

În rezumat, polipropilena nu este utilizată doar pe scară largă în domeniul prelucrării CNC, ci și ca oțel al materialelor plastice, este utilizat pe aproape fiecare piață din plastic.