Co je to polypropylen? Komplexní průvodce plastem PP a jeho aplikace

Polypropylen (PP) je termoplastický polymer s krystalickou strukturou semi -, primárně produkované polymeračními procesy pomocí zemního plynu a dalších ropných produktů. Propylen monomery podléhají řetězci - růstové polymerace během polymerační reakce za vzniku polypropylenu. Po dokončení polymerace je polypropylen extrudován do dlouhých vláken, která se poté zpracovávají granulátorem, kde jsou vlákna nařezána na pelety. Tyto pelety lze dále zpracovat pomocí standardních technik tepelného zpracování, jako je vstřikování. Polypropylen se obvykle produkuje ve dvou formách: homopolymer a kopolymer. Mezi nimi je homopolymerní polypropylen nejběžnějším typem, zatímco kopolymerní polypropylen je relativně méně běžný.

1) Předběžné ošetření a polymerace surovin

Purifikace propylenového monomeru:

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

Vliv systému katalyzátoru:

PP produkovaný pomocí katalyzátorů metalocenu má úzké rozdělení molekulové hmotnosti (MWD=2 - 3), což má za následek běžné vločky - ve tvaru čipů během obrábění, což usnadňuje automatické odstranění čipů pomocí CNC obráběcích středisek. Naproti tomu PP produkoval pomocí tradičního Ziegler - Natta Catalysts (MWD=5 - 8) má tendenci vytvářet čipy, které se obtěžují kolem nástrojů, což vyžaduje 20% zvýšení využití chladicí kapaliny.

2) Formování taveniny a CNC PRE - Zpracování

Proces extruzní peletizace:

Teplota twin - Extrudér šroubu je řízen rychlostí 200-230 a průtok taveniny (MFR) je řízen 15-25 g/10 minut, aby se zajistilo, že rychlost opotřebení nástroje během obrábění 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.

Injekční formování pre - Zpracování:

Teplota formy je řízena při 40 - 60 stupňů, s dobou držení 10-15 sekund, aby se snížilo vnitřní napětí ve formované části. Po optimalizaci simulace ANSYS, kdy je zbytkový napětí v injekční části PP<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) Core CNC obráběcí proces

Řezání parametrů a účinnost výroby:

V CNC frézování extrudovaných listů (tloušťka 10 mm) se používá 8 mm koncový mlýn potažený 8 mm s rychlostí vřetena 10 000 ot/min a rychlostí krmiva 1 200 mm/min, což snižuje jednotlivé - doba zpracování zpracování o 40%. Určitá výrobní závod na elektroniku používal tyto parametry ke zpracování izolačních destiček PP a dosáhl denní výrobní kapacity 500 kusů s výnosovou rychlostí 98%.

Opotřebení nástroje a řízení nákladů:

Keramické nástroje (AL₂O₃/TIC) mají při obrábění PP životnost 300 kusů na okraj, což je dvojnásobné náklady na karbidové nástroje (150 kusů za okraj), ale náklady se zvyšují o 25%. Doporučuje se používat nástroje karbidu pro malé - Přizpůsobení šarží a přepnout na keramické nástroje pro velké - Scale Production, aby se snížily náklady na kus.

4) Post - Techniky zpracování a výroba uzavřena - smyčka

Integrace modifikace povrchu:

Po obrábění CNC podstoupí části PP ošetření v plazmě (200 W Power, AR plyn), což zvyšuje povrchové napětí z 30 mn/m na 45 mn/m. Následná adheze barvy dosáhne stupně 5B (test adheze Crosshatch), což je zlepšení tří stupňů ve srovnání s neošetřenými částmi.

Recyklace materiálu šrotu:

PP zbytky generované během obrábění CNC (přibližně 15% celkového materiálu) mohou být recyklovány broušením a peletizací a znovu použity pro injekci - formované nízké - díly (např., Balení klipů), dosažením produkční zavřené - smyčky.

Fyzikální vlastnosti:

Hustota je pouze 0,9 g/cm3, lehčí než voda, přičemž pevnost v tahu dosáhla 23,4 MPa, což překonává většinu termoplastických plastů.

Široký teplotní rozsah (-30 stupňů až 120 stupňů), schopný odolávat vroucí vodě a mikrovlnné vytápění, vhodné pro balení potravin.

Chemické vlastnosti:

Vysoce odolný vůči kyselinám, alkalisům, alkoholům a oleji, široce používaným v chemických skladovacích nádržích a farmaceutických obalech.

Zpracování vlastností:

Vynikající proudění taveniny, snadno injekční plísně, lze zpracovat do extrémně tenkého biaxiálně orientovaného polypropylenového (BOPP) filmu pro obaly potravin a štítky.

Jaké jsou typy PP?

Homopolymer (pp - h):

Polymerizováno z jediného propylenového monomeru, vysoké krystalinity, vysoké rigidity, používané pro tkané sáčky, vlákna a mikrovlnnou troubu - bezpečných kontejnerů.

Blok copolymer (pp - b):

Polymerizované z ethylenových a propylenových bloků, má vynikající odolnost proti nárazu a běžně se používá v automobilových komponentách, jako jsou nárazníky a bateriové krabice.

Náhodný copolymer (pp - r):

Ethylen je náhodně distribuován, což vede k vysoké transparentnosti a dobré nízké - teplotní houževnatosti, takže je široce používána v trubkách a průhledných baleních.

Porovnání polypropylenu s HDPE (vysoká - hustota polyethylenu) aAbs

Co jsou HDPE a ABS?

HDPE je větev polyethylenové (PE) rodiny, produkované z ethylenových monomerů (C₂H₄) prostřednictvím nízkého - tlakového polymeračního procesu. Jeho molekulární řetězce mají extrémně nízké větvení (téměř žádné dlouhé postranní řetězce), s pevně zabalenými molekulami a krystalinitou 60% - 80%, což vede k vysoké hustotě (0,93–0,96 g/cm³). ABS je terpolymer vyrobený polymerizací akrylonitrilu (AN), butadienu (BD) a styrenu (ST).

Balení průmysl:

Vlnitý polypropylen: Nahrazuje lepenku pro čerstvé potravinové balení a transportní palety a nabízí vodotěsnou trvanlivost a recyklovatelnost.

Film BOPP: Vysoká průhlednost a odolnost proti vlhkosti, používané pro tašky na občerstvení a cigaretové krabice.

Průmyslová a stavebnictví:

Polypropylenový plech: Odolný vůči chemické korozi, používaný pro vložky chemických skladovacích nádrží a laboratorní desky.

Kompozitní materiály: V kombinaci se skleněným vláknem je nárazníky automobilů, lehký a dopad - odolný.

Lékařská pole:

Sterilní balení pro injekční stříkačky, lahve medicíny atd., Vzhledem k tomu, že není toxický a může být sterilizován při vysokých teplotách.

Stručně řečeno, polypropylen je nejen široce používán v oblasti obrábění CNC, ale jako ocel plastů, používá se téměř na každém plastovém trhu.