Os processos de produção de matérias-primas de polietileno e polipropileno são relativamente semelhantes, e os produtos podem ser usados para fazer filmes plásticos, produtos moldados por injeção, tubos de plástico, etc. Em muitos casos, descobrimos que as duas matérias-primas têm grandes semelhanças em propriedades e usa. Mas, na verdade, ainda existem muitas diferenças na aplicação de matérias-primas de polipropileno e polietileno. O editor apresentará uma análise das características de desempenho do polipropileno e do polietileno e discutirá a diferença nas propriedades do material depois que os dois são misturados em proporções diferentes. Em termos de material usado para sacos de toneladas, o polipropileno pode ser usado como um saco externo, enquanto o polietileno pode ser usado apenas como um saco de filme interno.
1. Do ponto de vista da resistência ao calor, a resistência ao calor do polipropileno é maior do que a do polietileno. Em circunstâncias normais, a temperatura de fusão do polipropileno é cerca de 40% -50% superior à do polietileno, que é cerca de 160-170 ℃, portanto, o produto pode ser esterilizado a uma temperatura acima de 100 ° C e não será deformado a 150 ° C sob a condição de nenhuma força externa. Na vida diária, descobriremos que" 5" Lancheiras de polipropileno são freqüentemente usadas para aquecer alimentos em fornos de microondas (a temperatura geral de aquecimento do forno de microondas é de 100-140 ℃), e o polietileno não pode ser usado como plástico para fornos de microondas devido à sua baixa resistência ao calor. , Incluindo lancheiras e filme plástico. Da mesma forma, no campo de filmes de embalagem comuns, os sacos de embalagem de polietileno são mais adequados para uso em temperaturas abaixo de 90 ° C, enquanto os sacos de embalagem de polipropileno podem ser usados em temperaturas relativamente altas.
2. Do ponto de vista de rigidez e resistência à tração, as principais características do polipropileno são sua baixa densidade, melhores propriedades mecânicas do que o polietileno e excelente rigidez. Por exemplo, o polipropileno se expandiu gradualmente para competir com os plásticos de engenharia (PA / PC). A competição é amplamente utilizada nas áreas de eletrônicos, eletrodomésticos e automóveis. Ao mesmo tempo, porque o polipropileno tem alta resistência à tração e boa resistência à flexão, é denominado&plástico 100 vezes &. É dobrado 1 milhão de vezes e não fica branco quando dobrado. Isso também nos fornece uma pista para distinguirmos os produtos de polipropileno. Placas ocultas para reciclagem e classificação de produtos.
3. Do ponto de vista da resistência a baixas temperaturas, o polipropileno tem uma resistência a baixas temperaturas mais fraca do que o polietileno. A resistência ao impacto a 0 ° C é apenas metade daquela a 20 ° C, enquanto a temperatura de fragilidade do polietileno pode geralmente atingir abaixo de -50 ° C; O aumento da massa pode ser tão baixo quanto -140 ° C. Portanto, se o produto precisa ser utilizado em ambiente de baixa temperatura, ainda é necessário escolher o polietileno como matéria-prima. Geralmente, as bandejas usadas para alimentos refrigerados são feitas de matéria-prima de polietileno.
4. Do ponto de vista da resistência ao envelhecimento, a resistência ao envelhecimento do polipropileno é mais fraca do que a do polietileno. A estrutura do polipropileno é semelhante à do polietileno. Sob a ação da degradação oxidativa. O produto de polipropileno mais comum que está sujeito ao envelhecimento no dia a dia é a sacola de tecido. O saco de tecido quebra-se facilmente quando exposto ao sol por muito tempo. Na verdade, embora a resistência ao envelhecimento do polietileno seja maior do que a do polipropileno, em comparação com outras matérias-primas, seu desempenho não é muito notável, porque a molécula de polietileno contém uma pequena quantidade de ligações duplas e ligações de éter, e sua resistência às intempéries não é Boa. , Sol e chuva também podem causar envelhecimento.
5. Do ponto de vista da flexibilidade, embora o polipropileno tenha alta resistência, ele tem pouca flexibilidade e, tecnicamente falando, tem baixa resistência ao impacto. Portanto, quando é utilizado na fabricação de filmes, seu campo de aplicação ainda é diferente do polietileno. O filme de polipropileno é mais usado para impressão de embalagens de superfície. Em termos de tubos, o polipropileno simples raramente é usado para a produção, e o polipropileno reticulado, que é um tubo PPR comum, é necessário. Como o polipropileno comum tem baixa resistência ao impacto e é fácil de quebrar, é necessário adicionar modificadores de impacto em aplicações práticas, e aditivos devem ser usados para melhorar a resistência ao impacto em aplicações como pára-choques.
Desempenho de mistura de PE e PE
O efeito do tipo de PE no desempenho de impacto do sistema de mistura
Diferentes tipos de PE podem melhorar a resistência ao impacto do PP à temperatura ambiente, mas a diferença é muito óbvia.
Para misturas de PP / HDPE, quando a fração de massa de HDPE é inferior a 60%, a resistência da mistura é basicamente inalterada; quando a fração de massa de HDPE é superior a 60%, a resistência ao impacto da mistura aumenta.
Para misturas de PP / LDPE, somente quando a fração de massa do LDPE é superior a 60%, a resistência ao impacto pode ser muito melhorada.
Para misturas de PP / LLDPE, quando a fração de massa do LDPE é maior que 40%, a resistência ao impacto é significativamente melhorada. Quando a fração de massa do LLDPE atinge 70%, a resistência ao impacto da mistura é de 37,5 kJ / m2, que pode chegar a 20 vezes a resistência ao impacto do PP puro, que é 10 vezes e 4 vezes a do PP / HDPE e PP / LDPE combina com a mesma quantidade. .
Em baixa temperatura (-18 ° C), a tendência de melhoria da tenacidade do PP pelos três tipos de PE é a mesma que na temperatura ambiente, e o LLDPE tem o melhor efeito de tenacificação no PP. Quando a proporção de massa de PP / LLDPE é 30/70, a resistência ao impacto do sistema de mistura é 23,2 kJ / m2, que é 20 vezes maior do que o PP puro. Nas mesmas condições, a resistência ao impacto das misturas de PP / HDPE e PP / LDPE é de apenas cerca de 5 kJ / m2. Isso mostra ainda que quando a mesma resistência ao impacto é alcançada, a quantidade de LLDPE é a menor, o que significa que a rigidez do PP pode ser mantida mais; e ao mesmo tempo, a resistência ao impacto do PP modificado com LLDPE é a melhor, o que por sua vez faz com que o material obtenha melhor tenacidade.
Efeito do método de mistura no efeito de endurecimento
A resistência ao impacto da amostra misturada com a extrusora de duplo parafuso é a mais alta, e o desempenho ao impacto da amostra obtida pelo método de injeção direta é o pior. Uma vez que o comprimento efetivo da rosca da máquina de injeção é menor do que o da extrusora, o efeito de cisalhamento e mistura é pequeno, e o efeito é obviamente muito fraco. Sob diferentes métodos de mistura, o desempenho de impacto do material exibe a mesma lei, ou seja, a fração de massa de LLDPE começa a partir de 40%, e conforme a quantidade de LLDPE aumenta, sua resistência ao impacto aumenta muito; mostra que o método de mistura tem um impacto significativo no desempenho de impacto do sistema de mistura. Influência, mas a lei continua a mesma.
A estrutura interna da mistura PP / LLDPE
Quando a fração de massa de LLDPE é inferior a 50%, a seção transversal de impacto do sistema de mistura é lisa e plana, mostrando características de fratura frágil típicas; quando a fração de massa do LLDPE excede 50%, a seção transversal do material exibe características de fratura dúctil, aparecem filamentos e a seção transversal é irregular. Existem marcas de rasgo e a interface de duas fases tende a ficar desfocada. Nesse momento, a resistência ao escoamento do material aumenta rapidamente; quando a quantidade de LLDPE é aumentada para 70%, pode-se ver claramente que o PP está entrelaçado em uma rede. Portanto, o material tem uma visão macroscópica. Resistência ao impacto muito alta.
O tamanho das esferulites de PP puro é muito grande e a interface entre as esferulites é clara, portanto, o desempenho de impacto do PP é extremamente baixo. Em contraste, os cristais de LLDPE são muito pequenos e a interface entre os cristais também é muito difusa, então seu desempenho de impacto é muito bom.
A diferença na morfologia cristalina de PP e LLDPE é causada pela diferença na taxa de cristalização dos dois: PP tem uma taxa de cristalização mais lenta (3,3X102nm / s), maior crescimento de cristal e menos conexões entre os cristais, portanto, a interface do cristal está claro; enquanto LLDPE A taxa de cristalização é muito rápida (8,3X102nm / S), os cristais são pequenos e há muitas conexões entre os cristais, então a interface entre os cristais é borrada.
Quando o LLDPE é adicionado ao PP, pode-se observar que o tamanho das esferulitas do PP é obviamente reduzido e a interface entre os cristais torna-se embaçada, o que é benéfico para melhorar o desempenho de impacto do material. Quando a quantidade de LLDPE aumenta, as esferulites PP são ainda mais reduzidas. Quando a fração de massa do LLDPE atinge 70%, os cristais de PP foram divididos em cristais esmagados e a interface entre os cristais desaparece completamente. Está misturado com LLDPE e é difícil de distinguir. Portanto, o sistema de mistura A resistência ao impacto é muito alta e não é fácil de ser quebrada. Isso mostra que a adição de LLDPE refina as esferulitas do PP e aumenta a ligação entre os cristais, o que é outro motivo importante para a melhoria da tenacidade dos materiais misturados.
Influência da dosagem de LLDPE no efeito de mistura
À medida que a quantidade de LLDPE aumenta, a tensão de escoamento do sistema de mistura diminui, enquanto o alongamento na ruptura aumenta gradualmente, mostrando uma boa relação linear. À medida que a quantidade de LLDPE aumenta, o ponto de amolecimento Vicat do material misturado diminui. Quando a fração de massa do LLDPE é de 40% -60%, o ponto de amolecimento Vicat do material misturado ainda está próximo a 120 graus. À medida que a quantidade de LLDPE aumenta, a resistência ao impacto do material aumenta, enquanto a resistência ao escoamento, o módulo de tração e o ponto de amolecimento de Vicat diminuem.
No sistema baseado em LLDPE, quando o material é impactado, além da fase LLDPE consumir muita energia e melhorar a tenacidade do material, também reduz o tamanho do cristal de PP devido à inserção, segmentação e refinamento do as esferulites PP por LLDPE. O número de conexões entre os cristais aumenta, aumentando assim a resistência ao impacto do material. No sistema de mistura PP / LLDPE, quando a fração de massa do LL-DPE é de 40% -70%, a mistura forma gradualmente uma estrutura de rede interpenetrante, que tem as características de rigidez e tenacidade.