Jaký je rozdíl mezi polypropylenem a polyethylenem – Znalosti – Hebei Hesheng Plastic Products Co, Ltd

Výrobní procesy polyethylenových a polypropylenových surovin jsou si relativně podobné a tyto produkty lze použít k výrobě plastových fólií, vstřikovaných výrobků, plastových trubek atd. V mnoha případech zjišťujeme, že tyto dvě suroviny mají velmi podobné vlastnosti a použití. Ve skutečnosti však stále existuje mnoho rozdílů v použití polypropylenových a polyethylenových surovin. Redaktor bude analyzovat výkonnostní charakteristiky polypropylenu a polyethylenu a probere rozdíly ve vlastnostech materiálů po jejich smíchání v různých poměrech. Pokud jde o materiál použitý pro tunové pytle, polypropylen lze použít jako vnější pytel a polyethylen lze použít pouze jako vnitřní fóliový pytel.

1. Pokud jde o tepelnou odolnost, tepelná odolnost PP je vyšší než u polyethylenu. Za normálních okolností je bod tání PP asi o 40-50 % vyšší než u polyethylenu, který je asi 160-170 °C, takže produkt lze sterilizovat při teplotě nad 100 °C a při 150 °C se nedeformuje bez vnějšího působení. V každodenním životě zjistíme, že PP svačinové boxy o průměru „5“ se často používají k ohřevu jídla v mikrovlnných troubách (obecná teplota ohřevu v mikrovlnné troubě je 100-140 °C) a polyethylen nelze použít jako plast do mikrovlnné trouby kvůli jeho nízké tepelné odolnosti, včetně svačinových boxů a PE fólie. Podobně v oblasti konvenčních balicích fólií jsou polyethylenové balicí sáčky vhodnější pro použití při teplotách pod 90 °C, zatímco polypropylenové balicí sáčky lze použít při relativně vysokých teplotách.

2. Pokud jde o tuhost a pevnost v tahu, hlavními charakteristikami polypropylenu jsou jeho nízká hustota, lepší mechanické vlastnosti než polyethylen a vynikající tuhost. Například polypropylen se postupně rozšiřuje a konkuruje technickým plastům (PA/PC). Konkurence se široce používá v oblasti elektroniky, elektrických spotřebičů a automobilů. Zároveň se polypropylen, protože má vysokou pevnost v tahu a dobrou odolnost proti ohybu, nazývá 100násobným plastem. Ohne se milionkrát a při ohýbání nezbělá. To nám také dává vodítko k rozlišení polypropylenových výrobků. Skryté značky pro recyklaci a třídění výrobků.

3. Pokud jde o odolnost vůči nízkým teplotám, polypropylen má nižší odolnost vůči nízkým teplotám než polyethylen. Rázová houževnatost při 0 °C je pouze poloviční oproti 20 °C, zatímco teplota křehkosti polyethylenu může obecně dosáhnout pod -50 °C; nárůst hmotnosti může dosáhnout -140 °C. Proto, pokud je třeba výrobek používat za nízkých teplot, je stále nutné zvolit jako surovinu polyethylen. Misky používané pro chlazené potraviny jsou obecně vyrobeny z polyethylenových surovin.

4. Pokud jde o odolnost proti stárnutí, odolnost polypropylenu vůči stárnutí je nižší než u polyethylenu. Struktura polypropylenu je podobná polyethylenu. Působením oxidační degradace. Nejběžnějším polypropylenovým produktem, který je v každodenním životě náchylný ke stárnutí, jsou tkané sáčky. Tkané sáčky se při dlouhodobém vystavení slunci snadno roztrhnou. Ačkoli je odolnost polyethylenu vůči stárnutí vyšší než u polypropylenu ve srovnání s jinými surovinami, jeho vlastnosti nejsou příliš vynikající, protože molekula polyethylenu obsahuje malý počet dvojných vazeb a etherových vazeb a jeho odolnost vůči povětrnostním vlivům není dobrá. Slunce a déšť mohou také způsobit stárnutí.

5. Pokud jde o flexibilitu, polypropylen má sice vysokou pevnost, ale je nízká a z technického hlediska má nízkou odolnost proti nárazu. Proto se jeho oblast použití při výrobě fólií stále liší od oblasti použití polyethylenu. Polypropylenová fólie se více používá pro potisk povrchových obalů. U trubek se k výrobě používá jen zřídka jednoduchý polypropylen, proto je zapotřebí zesítěný polypropylen, což je běžný polypropylen. Protože běžný polypropylen má nízkou odolnost proti nárazu a snadno praská, je v praxi nutné přidávat modifikátory rázu a v oblastech, jako jsou nárazníky, by se měly používat látky zvyšující rázovou odolnost.

Účinnost míchání PE a PE

Vliv typu PE na rázové charakteristiky míchacího systému

Různé typy polyethylenu mohou zlepšit rázovou houževnatost polypropylenu při pokojové teplotě, ale rozdíl je zřejmý.

U směsí PP/HDPE, pokud je hmotnostní podíl HDPE menší než 60 %, pevnost směsi se v podstatě nezmění; pokud hmotnostní podíl HDPE překročí 60 %, rázová houževnatost směsi se zvýší.

U směsí PP/LDPE lze výrazně zlepšit rázovou houževnatost pouze tehdy, když hmotnostní podíl LDPE přesáhne 60 %.

U směsí PP/LLDPE, pokud hmotnostní podíl LDPE přesáhne 40 %, se výrazně zlepší rázová houževnatost. Když hmotnostní podíl LLDPE dosáhne 70 %, je rázová houževnatost směsi 37,5 kJ/m2, což je 20krát více než u čistého PP, 10krát a 4krát více než u PP/HDPE a PP/LDPE smíchaných se stejným množstvím.

Při nízkých teplotách (-18 °C) je tendence ke zlepšení rázové houževnatosti PP třemi typy PE stejná jako při pokojové teplotě a LLDPE má nejlepší zpevňující účinek na PP. Při hmotnostním poměru PP/LLDPE 30/70 je rázová houževnatost směsného systému 23,2 kJ/m2, což je 20krát více než u čistého PP. Za stejných podmínek je rázová houževnatost směsí PP/HDPE a PP/LDPE pouze asi 5 kJ/m2. Z toho také vyplývá, že při dosažení stejné rázové houževnatosti je množství LLDPE nejmenší, což znamená, že tuhost PP lze zachovat ve větší míře; a na stejné úrovni je rázová houževnatost PP modifikovaného LLDPE nejlepší, což zase zajišťuje lepší rázovou houževnatost materiálu.

Vliv metody míchání na kalící účinek

Rázová houževnatost vzorku smíchaného dvoušnekovým extruderem je nejvyšší a rázová houževnatost vzorku získaného metodou přímého vstřikování je nejhorší. Protože efektivní délka šneku vstřikovacího lisu je kratší než délka extruderu, je vliv smyku a míchání malý a samozřejmě velmi slabý. Při různých metodách míchání vykazuje rázová houževnatost materiálu stejný zákon, tj. hmotnostní podíl LLDPE začíná od 40 % a s rostoucím množstvím LLDPE se jeho rázová houževnatost výrazně zvyšuje; to ukazuje, že metoda míchání má významný vliv na rázovou houževnatost míchacího systému. Vliv, ale zákon zůstává stejný.

Vnitřní struktura směsi PP/LLDPE

Pokud je hmotnostní podíl LLDPE menší než 50 %, je průřez systému pro míchání nárazem hladký a plochý, což vykazuje typické vlastnosti křehkého lomu; pokud hmotnostní podíl LLDPE přesáhne 50 %, průřez materiálu vykazuje vlastnosti tvárného lomu, objevují se závity a průřez je nerovnoměrný. Jsou zde mezery a dvoufázové rozhraní má tendenci být rozmazané. V tomto okamžiku se mez kluzu materiálu rychle zvyšuje; když se množství LLDPE zvýší na 70 %, je jasně vidět, že polypropylen je protkán do sítě. Materiál má proto makroskopický vzhled. Velmi vysoká rázová houževnatost.

Velikost čistých PP sférolitů je velmi velká a rozhraní mezi sférolity je čiré, takže rázová odolnost PP je extrémně nízká. Naproti tomu krystaly LLDPE jsou velmi malé a rozhraní mezi krystaly je také velmi nejasné, takže jejich rázová odolnost je velmi dobrá.

Rozdíl v krystalové morfologii PP a LLDPE je způsoben rozdílem v rychlosti krystalizace těchto dvou materiálů: PP má pomalejší rychlost krystalizace (3,3 × 102² nm/s), větší růst krystalů a méně vazeb mezi krystaly, takže rozhraní mezi krystaly je čisté; zatímco LLDPE má velmi vysokou rychlost krystalizace (8,3 × 102² nm/s), krystaly jsou malé a mezi krystaly je mnoho vazeb, takže rozhraní mezi krystaly je rozmazané.

Když se k PP přidá LLDPE, je vidět, že velikost PP sférolitů se zřetelně zmenšuje a rozhraní mezi krystaly se rozmazává, což přispívá ke zlepšení rázové houževnatosti materiálu. Když se množství LLDPE zvýší, PP sférolity se dále zmenší. Když hmotnostní podíl LLDPE dosáhne 70 %, krystaly PP se rozdrtí na drcené krystaly a rozhraní mezi krystaly zcela mizí. Smícháním s LLDPE je obtížné je rozlišit. Směšovací systém má proto velmi vysokou rázovou houževnatost a není snadné jej rozbít. To ukazuje, že přidání LLDPE drtí PP sférolity a zvyšuje vazbu mezi krystaly, což je další důležitý důvod pro zlepšení rázové houževnatosti směsi materiálů.

Vliv dávkování LLDPE na efekt míchání

S rostoucím množstvím LLDPE se mez kluzu směsného systému snižuje, zatímco prodloužení při přetržení se postupně zvyšuje, což ukazuje dobrý lineární vztah. S rostoucím množstvím LLDPE se snižuje bod měknutí dle Vicata směsného materiálu. I když je hmotnostní podíl LLDPE 40–60 %, bod měknutí dle Vicata směsného materiálu je stále blízký 120 stupňům. S rostoucím množstvím LLDPE se zvyšuje rázová houževnatost materiálu, zatímco mez kluzu, modul pružnosti a bod měknutí dle Vicata se snižují.

V systému na bázi LLDPE, když je materiál vystaven nárazu, kromě toho, že fáze LLDPE spotřebovává velké množství energie a zlepšuje rázovou houževnatost materiálu, také zmenšuje velikost krystalů PP vkládáním, segmentací a drcením PP sférolitů LLDPE. Počet vazeb mezi krystaly se zvyšuje, čímž se zvyšuje rázová houževnatost materiálu. V systému směsi PP/LLDPE, když je hmotnostní podíl LL-DPE 40 %–70 %, směs postupně vytváří prolínavou síťovou strukturu, která má charakteristiky tuhosti a rázové houževnatosti.

Pokud vezmeme v úvahu použití plastů pro průmyslové účely, dva nejčastěji používané materiály jsou ABS plast a polypropylen. V tomto článku porovnáme ABS plast a polypropylen, abychom určili, který materiál je lepší pro průmyslové aplikace.

Recenze ABS plastu

Plast Abs (akrylonitrilbutadienstyren) je kopolymer vyrobený ze tří různých monomerů: akrylonitrilu, butadienu a styrenu. Jedná se o termoplast, který lze vstřikováním tvarovat do různých tvarů a výrobků. Má vynikající rázovou houževnatost, vysokou teplotní odolnost, tuhost, houževnatost, rozměrovou stálost, dobré elektroizolační vlastnosti a nízkou nasákavost. Má také dobrou chemickou odolnost vůči široké škále kyselin, zásad a organických rozpouštědel.

Přehled polypropylenu

Polypropylen (pp) je další typ termoplastického polymeru, který je vyroben výhradně z atomů uhlíku spojených dohromady v řetězci s atomy vodíku připojenými ke každému atomu uhlíku. Má vynikající mechanickou pevnost a tuhost, stejně jako vynikající tepelnou odolnost ve srovnání s jinými termoplasty, jako je nylon nebo ABS plast. Pp má také vynikající chemickou odolnost vůči silným kyselinám/zásadám/rozpouštědlům, stejně jako vynikající vlastnosti odolné proti vlhkosti i při zvýšených teplotách. Navíc má velmi nízký koeficient tření, takže je ideální pro dosedací plochy nebo kluzné součásti ve strojích a vozidlech.

Srovnání ABS plastu a polypropylenu

Při porovnávání ABS plastu a polypropylenu pro průmyslové aplikace je třeba vzít v úvahu několik faktorů: pevnost a odolnost; tepelná odolnost; chemická odolnost; hmotnost a hustota; flexibilita; odolnost proti vlhkosti; UV stabilita; vhodnost použití atd.

Pevnost a odolnost

Oba materiály mají podobné mechanické vlastnosti, avšak polypropylen má o něco vyšší pevnost v tahu než ABS a přitom zůstává pružnější při nižších teplotách než jeho protějšek, takže je ideální pro použití v chladném klimatu, kde flexibilita zůstává důležitým konstrukčním hlediskem výrobků.

Odolnost vůči teplu

Z hlediska tepelné odolnosti mají oba materiály podobné vlastnosti, avšak PP má o něco lepší vlastnosti při vystavení teplotám nad 100 °C. Díky tomu je ideální volbou materiálu při vytváření tepelně odolných součástí nebo produktů, které vyžadují dlouhodobé vystavení bez rizika selhání v důsledku tepelného šoku nebo únavy způsobené opakovanými cykly ohřevu/chlazení, které jsou běžné ve výrobních prostředích, jako jsou kovoobráběcí závody.

Chemická odolnost

Oba materiály nabízejí vynikající chemickou odolnost vůči většině běžných rozpouštědel/kyselin/zásad vyskytujících se v průmyslovém prostředí. PP má však vynikající výkon, když je vystaven uhlovodíkům, což z něj činí materiál, který si mnozí konstruktéři vybírají při hledání dílů, které vyžadují dlouhodobé vystavení vysokým koncentracím takových chemikálií bez rizika předčasného selhání kvůli nedostatečné degradaci způsobené agresivní kontakt s takovými látkami v průběhu času (zvýšená teplota často tento efekt umocňuje).

Hmotnost a hustota

Oba materiály mají podobný poměr hmotnosti k objemu, ale polypropylen má tendenci být lehčí než jeho protějšek, což dává inženýrům větší volnost při navrhování dílů, které vyžadují lehká, ale pevná řešení (ideálním příkladem jsou automobilové panely karoserie), ale stále jsou dostatečně pevné, aby nezhroutí se za extrémních podmínek, jako jsou autonehody.

Flexibilita

Oba materiály mají podobnou úroveň pružnosti, avšak PP vykazuje o něco lepší prodloužení při přetržení než jeho protějšek, což umožňuje konstruktérům větší volnost při vytváření složitých tvarů bez rizika předčasného selhání v důsledku nedostatečné tažnosti zvoleného materiálu. To umožňuje vytvoření pevnějších lehkých dílů, které si udrží svůj požadovaný tvar v extrémních podmínkách bez rizika selhání v důsledku zvýšeného namáhání, které je v takových podmínkách na ně kladeno.

Vlhkost

Na rozdíl od některých jiných termoplastů jsou PP i ABS vysoce odolné proti vlhkosti i při zvýšených teplotách a poskytují inženýrům vynikající ochranu proti poruchám spojeným s korozí způsobenou dlouhodobým kontaktem s kapalnou vodou.

UV stabilita

Oba materiály jsou považovány za UV stabilní, což znamená, že se v průběhu času nedegradují ani nezbarvují, na rozdíl od některých jiných plastů, takže nabízejí větší klid pro konstruktéry, kteří se zajímají o dlouhodobou stabilitu svých výrobků, zejména pokud vyžadují dlouhodobé vystavení venku. času, např. značení/pouliční nábytek/inženýrské projekty.

Vhodnost použití

A konečně, oba tyto plasty mají širokou škálu aplikací od spotřebních výrobků, zdravotnických prostředků až po automobilový průmysl, kde musí být splněny přísnější požadavky, aby byla zajištěna dlouhodobá kvalita výrobků, které vydrží drsné silniční podmínky bez rizika předčasného selhání v důsledku nedostatečné pevnosti.