У цій статті в основному обговорюється теплостійкість поліпропіленових листів. Зокрема, він буде проаналізувати основні параметри температури матеріалу, стабільність у високотемпературному середовищі, характеристики міцності в умовах низької температури та покращення продуктивності за допомогою модифікації. У той же час його порівнюватимуть із звичайними пластиковими матеріалами, такими як ПВХ та ПЕТ. Дотримуючись структурних відмінностей на молекулярному рівні та застосуванні наслідків методів вдосконалення, надається еталонна основа для вибору відповідних матеріалів у фактичному виробництві.
Яка специфічна теплостійкість аркушів ПП? Яка найвища температура, яку можна терпіти?
1. Основні параметри температури
· Температура деформації тепла (HDT): Відповідно до тестового стандарту ASTM D648, значення, виміряне під навантаженням 0. 46MPA між 80-120
· Продуктивність точки плавлення: Критична температура точки, при якій матеріал змінюється від твердого до розплавленого, приблизно 160-170 ступінь
· За фактичним використанням слід зазначити, що у випадку короткочасної тепловідповідачі, наприклад, термоформування або мікрохвильового посуду, максимальна температура не повинна перевищувати 120 градусів. Якщо він використовується тривалий час, наприклад, внутрішні частини або корпуси побутової техніки, рекомендується контролювати температуру нижче 80 градусів
2. Ключові фактори, що впливають на діапазон температури
· Наприклад, для таких матеріалів, як гомополімер ПП, через високу кристалічність температура деформації тепла може досягти 110-120 градусів, але є проблема, що легко стати крихким у низькому температурному середовищі. Ситуація ПП сополімеру відрізняється. Через додавання мономерних компонентів, таких як етилен або бутен, хоча температура деформації тепла знизиться до діапазону 80-100 градусів, вдосконалено міцність матеріалу.
· Індекс кристалічності потребує спеціального пояснення. Взагалі кажучи, чим вище кристалічність, тим краща теплостійкість матеріалу, але навпаки, легко розтріскувати в низькому температурному середовищі. Наприклад, крихка температура гомополімеру ПП може бути такою ж низькою, як мінус 30 градусів, на яку слід приділяти особливу увагу в практичному застосуванні.
Чи деформація PP деформує або вивільняє шкідливі речовини у високотемпературному середовищі?
1. Причини морфологічних змін при високій температурі
· Явище пом'якшення матеріалу: Коли температура перевищує температуру деформації тепла (HDT), матеріал пом'якшиться і змінюється в розмірах. Наприклад, у термоформувальній формі швидкість усадки може збільшуватися порівняно з нормальною температурою.
· Пошкодження молекулярної структури: Якщо воно знаходиться у високотемпературному середовищі вище 170 градусів протягом тривалого часу, структура основної ланцюга зламається, а показники механічних показників, такі як міцність на розрив, будуть значно погіршені.
2. Можливість шкідливого вивільнення речовин
· Вимоги до матеріалів харчових продуктів: Матеріали ПП, що використовуються для упаковки харчових продуктів, повинні пройти стандарт безпеки харчових продуктів FDA (специфічне стандартне число-21 CFR 177.1520), а пластифікатори або бісфенол А не можуть бути додані під час виробництва, тому шкідливі компоненти нелегко осаджувати навіть у середовищах високої температури.
· Ризики промислового матеріалу: Деякі продукти промислового класу додадуть добавки, такі як стабілізатори важких металів для підвищення продуктивності. Особливо важливо відзначити, що ці добавки можуть мучити органічні сполуки, такі як бензол у високотемпературних робочих умовах.
3. Аналіз методів відповіді
· Покращена формула: Наприклад, додавання антиоксидантів фенолу до сировини, добавки, такі як Irganox 1010, можуть уповільнити старіння матеріалу.
· Тестування та перевірка: Необхідно використовувати метод випробувань на термічне розкладання, який використовується в лабораторії (наприклад, термогравіметричний аналіз) для перегляду даних про стабільність матеріалу при високій температурі, щоб можна було визначити безпечне діапазон температури під час фактичного використання.
Яка низька температурна стійкість аркуша ПП? Чи стане це крихким при низьких температурах?
Що стосується третього питання, то продуктивність матеріалів ПП в середовищах з низькою температурою, зокрема, чи матиме матеріал з крихкими трісками в холодних умовах. Ми можемо проаналізувати це з точки зору матеріальних властивостей. Наприклад, коли температура падає до певної критичної точки, цей пластиковий продукт дійсно призведе до фізичних змін властивостей.
Давайте спочатку поговоримо про ситуацію, коли матеріал стає крихким при низьких температурах. Матеріали Гомополімеру ПП зазвичай починають крихкі при мінусах 20 градусів до мінус 30 градусів, тоді як сополімеризований модифікований тип може знизити крихку температуру приблизно до мінус 40 градусів. Це головним чином тому, що в процесі виробництва додаються мономерні компоненти, такі як етилен або бутен, що змінюється температурою, при якій змінюється внутрішня структура матеріалу. Простіше кажучи, низька температура погіршує активність молекулярного ланцюга гіршою, а пластичність матеріалу відповідно зменшується, і його легко розірвати, коли стикається з зовнішньою силою.
Щодо вдосконалення низькотемпературної міцності, в даний час існує дві основні ідеї вдосконалення. Перший полягає у використанні процесу сополімеризації, такого як випадкова сополімеризація пропілену та етилену, так що отримана структура матеріалу є більш вільною, яку зазвичай називають матеріалом RPC в галузі. Друга - додати жорсткі інгредієнти, такі як EPDM або Polyolefin Elastomer в еластомерних матеріалах. Ці добавки утворюватимуть мікроструктуру, подібну до розподілу островів у матриці. Крім того, нано масштабні карбонатні порошок кальцію або частинки монтморилоніту можуть бути додані для поліпшення ударної стійкості матеріалу за допомогою фізичної дії.
З точки зору фактичних сценаріїв застосування, наприклад, коробки для упаковки харчових продуктів, які потрібно тривати в морозильних камерах тривалий час, повинні бути гарантовано, що вони будуть достатньо стійкими до падіння в середовищі мінус 18 градусів, щоб уникнути пошкодження під час перевезення. Існують також такі частини, як автомобілі, вироблені в Північній Європі, які необхідно перевірити спеціальними випробуваннями на низькотемператури для перевірки надійності, що є звичайним процесом інспекції якості в галузі.
Як поліпшити температуру стійкості аркушів PP за допомогою модифікацій чи добавок?
1. Хімічна модифікація
З точки зору хімічної модифікації, вона може бути досягнута головним чином шляхом регулювання частки інгредієнтів у формулі матеріалу. Наприклад, модифікація сополімеризації, зокрема, полягає у регулюванні співвідношення змішування пропілену та етилену або мономерів з бутеном, щоб матеріал міг підтримувати власну гнучкість, забезпечуючи високу температуру. Інший метод-це зшиваюча модифікація, яка полягає у формуванні тривимірної мережевої структури матеріалу за допомогою ініціаторів пероксиду, таких як DCP. Цей метод може значно покращити структурну стабільність матеріалу в умовах високої температури.
2. Фізична модифікація
Існує два основні типи фізичної модифікації. Модифікація наповнення частіше зустрічається, наприклад, додавання арматурних матеріалів, таких як скловолокна або вуглецеве волокно до матеріалу. Експериментальні дані показують, що це може підвищити температуру деформації тепла (HDT) матеріалу приблизно на 20-30 градусів Цельсія. Інший метод - підготувати композитний матеріал PP та наноклай. Характерною для цього матеріалу є те, що його внутрішня шарувата структура може ефективно перешкоджати руху молекулярних ланцюгів при нагріванні, тим самим досягаючи впливу підвищення температурної стійкості.
3. Додавання добавок
З точки зору добавки, використання антиоксидантів є більш критичним. Наприклад, загальною моделлю є Irganox 1076, антиоксидант, основна функція якого полягає у запобіганні матеріалу не проходити реакцій окислювального розкладання в умовах високої температури. З точки зору нуклеївських агентів, такі речовини, як тальковий порошок, можуть сприяти утворенню більш регулярної кристалічної структури всередині матеріалу. Збільшення кристалічності безпосередньо призводить до збільшення температури температури тепла (HDT).
Які переваги та недоліки теплові стійкості PP -листа порівняно з іншими пластиковими листами, такими як ПВХ та ПЕТ?
1. Порівняно з ПВХ -матеріалами
· Переваги можна зрозуміти наступним чином:
Наприклад, Матеріали ПП краще працюють у високотемпературних середовищах, таких як стабільність в межах від 80 до 120 градусів Цельсія, тоді як ПВХ може почати деформуватися вище 60 градусів. Крім того, під час спалювання виробляються жодних речовин, що містять хлор, і менш шкідливі гази виробляються.
· Основними недоліками є:
Прозорість дійсно трохи гірша, як і ефект матового скла, який ми часто бачимо (імла перевищує 10%), тоді як ПВХ може досягти ясності, близької до ефекту від скла. Також, коли стикаються з нафтовими або хімічними розчинниками, матеріали ПП мають більш слабку толерантність.
2. Давайте розглянемо ситуацію з матеріалами домашніх тварин
· Більш видатні переваги:
Вартість виробництва приблизно на 3 0% нижча, наприклад, приблизно на 0,6 юаня дешевше на кілограм. Обробка та лиття не потребують занадто високої температури, а термопластичне лиття може бути досягнуто приблизно на 120 градусів, що економить багато енергії порівняно з 200 градусами, необхідними для ПЕТ.
· Але недоліки, які потрібно зазначити:
В екстремальних високотемпературних умовах він все ще не настільки надійний, як ПЕТ (наприклад, ПЕТ може витримати високу температуру 200 градусів), а його механічна міцність також незначна, наприклад, його міцність на розрив приблизно на 20 мПа нижче, ніж ПЕТ.
3. Правила відбору в практичних додатках
Для таких сцен, як щоденні коробки для упаковки харчових продуктів та деталі для оздоблення внутрішніх приміщень, які потребують температури не більше 120 градусів, використання матеріалів ПП більш економічно. ПВХ більше підходить для випадків, які потребують захисту від корозії, таких як каналізаційні труби або кабельні оболонки. Що стосується пляшок напоїв, які повинні витримувати високотемпературну стерилізацію, або обідні ящики для гарячого супу, вони в основному обирають матеріали для домашніх тварин із більш сильною температурною стійкістю.
