Procesy produkcyjne surowców polietylenowych i polipropylenowych są stosunkowo podobne, a produkty mogą być wykorzystywane do wytwarzania folii z tworzyw sztucznych, produktów formowanych wtryskowo, rur z tworzyw sztucznych itp. W wielu przypadkach stwierdzamy, że te dwa surowce mają duże podobieństwa pod względem właściwości i zastosowań. Ale w rzeczywistości nadal istnieje wiele różnic w stosowaniu surowców polipropylenowych i polietylenowych. Redaktor przedstawi analizę właściwości użytkowych polipropylenu i polietylenu oraz omówi różnicę we właściwościach materiału po zmieszaniu tych dwóch w różnych proporcjach. Jeśli chodzi o materiał użyty do worków tonowych, polipropylen może być używany jako worek zewnętrzny, natomiast polietylen może być używany tylko jako worek foliowy wewnętrzny.
1. Z punktu widzenia odporności cieplnej, odporność termiczna polipropylenu jest wyższa niż polietylenu. W normalnych warunkach temperatura topnienia polipropylenu jest o około 40%-50% wyższa niż polietylenu, który wynosi około 160-170 ℃, dzięki czemu produkt może być sterylizowany w temperaturze powyżej 100 ° C i nie ulegnie deformacji w 150°C pod warunkiem braku siły zewnętrznej. W życiu codziennym odkryjemy, że"5" Pudełka na lunch z polipropylenu są często używane do podgrzewania żywności w kuchenkach mikrofalowych (ogólna temperatura podgrzewania kuchenki mikrofalowej wynosi 100-140 ℃), a polietylenu nie można używać jako tworzywa sztucznego do kuchenek mikrofalowych ze względu na jego słabą odporność na ciepło. , Łącznie z pudełkami na lunch i plastikową folią. Podobnie, w dziedzinie zwykłych folii opakowaniowych, polietylenowe torebki opakowaniowe są bardziej odpowiednie do stosowania w temperaturach poniżej 90°C, podczas gdy polipropylenowe torebki opakowaniowe mogą być stosowane w stosunkowo wysokich temperaturach.
2. Z punktu widzenia sztywności i wytrzymałości na rozciąganie głównymi cechami polipropylenu są jego niska gęstość, lepsze właściwości mechaniczne niż polietylen oraz wyjątkowa sztywność. Na przykład polipropylen stopniowo rozszerzył się, aby konkurować z tworzywami konstrukcyjnymi (PA/PC). Konkurencja jest szeroko stosowana w dziedzinie elektroniki, urządzeń elektrycznych i samochodów. Jednocześnie, ponieważ polipropylen ma dużą wytrzymałość na rozciąganie i dobrą odporność na zginanie, nazywa się go"100-krotnym tworzywem". Jest zginany milion razy i nie staje się biały po zgięciu. Daje nam to również wskazówkę do rozróżnienia produktów z polipropylenu. Ukryte znaki do recyklingu i sortowania produktów.
3. Z punktu widzenia odporności na niskie temperatury polipropylen ma słabszą odporność na niskie temperatury niż polietylen. Udarność w 0°C jest tylko o połowę mniejsza niż w 20°C, podczas gdy temperatura kruchości polietylenu może generalnie sięgać poniżej -50°C; Wzrost masy może wynosić nawet -140°C. Dlatego, jeśli produkt musi być używany w środowisku o niskiej temperaturze, nadal konieczne jest wybranie polietylenu jako surowca. Generalnie tace używane do żywności chłodzonej są wykonane z surowców polietylenowych.
4. Z punktu widzenia odporności na starzenie, odporność na starzenie polipropylenu jest słabsza niż polietylenu. Struktura polipropylenu jest podobna do struktury polietylenu. Pod działaniem degradacji oksydacyjnej. Najpopularniejszym produktem z polipropylenu, który w codziennym życiu jest podatny na starzenie się, jest tkany worek. Tkany worek łatwo pęka, gdy jest wystawiony na słońce przez dłuższy czas. W rzeczywistości, chociaż odporność na starzenie polietylenu jest wyższa niż polipropylenu, w porównaniu z innymi surowcami, jego wydajność nie jest wybitna, ponieważ cząsteczka polietylenu zawiera niewielką ilość wiązań podwójnych i wiązań eterowych, a jej odporność na warunki atmosferyczne nie jest dobry. , Słońce i deszcz mogą również powodować starzenie się.
5. Z punktu widzenia elastyczności, chociaż polipropylen ma wysoką wytrzymałość, ma słabą elastyczność i technicznie rzecz biorąc, ma słabą odporność na uderzenia. Dlatego też, gdy jest używany do produkcji wyrobów foliowych, jego zakres zastosowań jest nadal inny niż polietylenu. Folia polipropylenowa jest częściej używana do drukowania opakowań powierzchniowych. Jeśli chodzi o rury, prosty polipropylen jest rzadko używany do produkcji, a potrzebny jest polipropylen usieciowany, który jest powszechną rurą PPR. Ponieważ zwykły polipropylen ma słabą odporność na uderzenia i łatwo pęka, w zastosowaniach praktycznych konieczne jest dodanie modyfikatorów udarności, a w zastosowaniach takich jak zderzaki należy stosować dodatki poprawiające odporność na uderzenia.
Wydajność mieszania PE i PE
Wpływ typu PE na skuteczność systemu mieszania
Różne rodzaje PE mogą poprawić udarność PP w temperaturze pokojowej, ale różnica jest bardzo oczywista.
W przypadku mieszanek PP/HDPE, gdy udział masowy HDPE jest mniejszy niż 60%, wytrzymałość mieszanki pozostaje zasadniczo niezmieniona; gdy ułamek masowy HDPE jest wyższy niż 60%, udarność mieszanki wzrasta.
W przypadku mieszanek PP/LDPE tylko wtedy, gdy udział masowy LDPE jest wyższy niż 60%, można znacznie poprawić udarność.
W przypadku mieszanek PP/LLDPE, gdy udział masowy LDPE jest większy niż 40%, udarność ulega znacznej poprawie. Gdy ułamek masowy LLDPE osiąga 70%, udarność mieszanki wynosi 37,5 kJ/m2, co może osiągnąć 20-krotność udarności czystego PP, która jest 10-krotnie i 4-krotnie większa niż w przypadku PP/HDPE i PP/LDPE miesza się z tą samą ilością. .
W niskiej temperaturze (-18°C) tendencja do poprawy udarności PP przez trzy rodzaje PE jest taka sama jak w temperaturze pokojowej, a LLDPE ma najlepszy efekt hartowania PP. Gdy stosunek masowy PP/LLDPE wynosi 30/70, udarność układu mieszanek wynosi 23,2 kJ/m2, czyli jest 20 razy większa od czystego PP. W tych samych warunkach udarność mieszanek PP/HDPE i PP/LDPE wynosi tylko około 5kJ/m2. Pokazuje to dalej, że gdy osiąga się tę samą udarność, ilość LLDPE jest najmniejsza, co oznacza, że sztywność PP może być zachowana w większym stopniu; a przy tej samej ilości udarność PP modyfikowanego LLDPE jest najlepsza, co z kolei sprawia, że materiał uzyskuje lepszą wytrzymałość.
Wpływ metody mieszania na efekt hartowania
Udarność próbki zmieszanej z wytłaczarką dwuślimakową jest największa, a udarność próbki uzyskanej metodą bezpośredniego wtrysku jest najgorsza. Ponieważ efektywna długość ślimaka wtryskarki jest mniejsza niż wytłaczarki, efekt ścinania i mieszania jest niewielki, a efekt jest oczywiście bardzo słaby. Przy różnych metodach mieszania udarność materiału wykazuje to samo prawo, to znaczy ułamek masowy LLDPE zaczyna się od 40%, a wraz ze wzrostem ilości LLDPE jego udarność znacznie wzrasta; pokazuje, że sposób mieszania ma znaczący wpływ na skuteczność uderzeniową układu mieszającego. Wpływ, ale prawo pozostaje takie samo.
Wewnętrzna struktura mieszanki PP/LLDPE
Gdy ułamek masowy LLDPE jest mniejszy niż 50%, przekrój udarowy układu mieszanki jest gładki i płaski, wykazując typową charakterystykę kruchego pękania; gdy udział masowy LLDPE przekracza 50%, przekrój materiału wykazuje ciągliwe pękanie, pojawiają się włókna, a przekrój jest nierówny. Są ślady rozdarcia, a interfejs dwufazowy ma tendencję do rozmycia. W tym czasie granica plastyczności materiału gwałtownie wzrasta; gdy ilość LLDPE wzrasta do 70%, widać wyraźnie, że PP jest spleciony w sieć. Dlatego materiał ma widok makroskopowy. Bardzo wysoka udarność.
Wielkość czystych sferolitów PP jest bardzo duża, a granica między nimi jest wyraźna, więc udarność PP jest bardzo słaba. W przeciwieństwie do tego kryształy LLDPE są bardzo małe, a interfejs między kryształami jest również bardzo rozmyty, więc jego odporność na uderzenia jest bardzo dobra.
Różnica w krystalicznej morfologii PP i LLDPE jest spowodowana różnicą w szybkości krystalizacji tych dwóch: PP ma wolniejszą szybkość krystalizacji (3,3 x 102 nm / s), większy wzrost kryształów i mniej połączeń między kryształami, więc interfejs kryształów jest jasne; podczas gdy LLDPE Szybkość krystalizacji jest bardzo duża (8,3X102nm/S), kryształy są małe i istnieje wiele połączeń między kryształami, więc granica między kryształami jest niewyraźna.
Po dodaniu LLDPE do PP można zaobserwować, że rozmiar sferolitów PP jest oczywiście zmniejszony, a granica faz między kryształami staje się rozmyta, co jest korzystne dla poprawy udarności materiału. Gdy ilość LLDPE wzrasta, sferolity PP są dalej redukowane. Gdy udział masowy LLDPE osiągnie 70%, kryształy PP zostały podzielone na rozbite kryształy, a granica faz między kryształami całkowicie znika. Jest mieszany z LLDPE i trudno go odróżnić. Dlatego system mieszania Udarność jest bardzo wysoka i nie jest łatwo ją złamać. Pokazuje to, że dodatek LLDPE poprawia sferolity PP i zwiększa połączenie między kryształami, co jest kolejnym ważnym powodem poprawy wytrzymałości mieszanych materiałów.
Wpływ dawki LLDPE na efekt mieszania
Wraz ze wzrostem ilości LLDPE, granica plastyczności układu mieszanki zmniejsza się, podczas gdy wydłużenie przy zerwaniu stopniowo wzrasta, wykazując dobrą zależność liniową. Wraz ze wzrostem ilości LLDPE zmniejsza się temperatura mięknienia według Vicata zmieszanego materiału. Gdy ułamek masowy LLDPE wynosi 40%-60%, temperatura mięknienia według Vicata zmieszanego materiału jest nadal bliska 120 stopni. Wraz ze wzrostem ilości LLDPE, udarność materiału wzrasta, podczas gdy granica plastyczności przy rozciąganiu, moduł sprężystości przy rozciąganiu i temperatura mięknienia Vicata maleją.
W systemie opartym na LLDPE, gdy materiał jest uderzany, oprócz fazy LLDPE zużywa dużo energii i poprawia wytrzymałość materiału, zmniejsza również rozmiar kryształu PP dzięki wstawianiu, segmentacji i udoskonalaniu sferolity PP firmy LLDPE. Zwiększa się liczba połączeń między kryształami, zwiększając w ten sposób udarność materiału. W układzie mieszanek PP/LLDPE, gdy udział masowy LL-DPE wynosi 40%-70%, mieszanka stopniowo tworzy wzajemnie przenikającą się strukturę sieciową, która ma cechy sztywności i wytrzymałości.