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聚丙烯的性質

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聚丙烯的性質

發布日期:2015-05-13 作者: 點擊:

聚丙烯儲罐具有良好的化學穩定性和耐熱性,它們的化學穩定性隨著結晶度增加而增加。對溶劑、油脂、堿及大多數化學品都比較穩定。在120℃下相當長的時間內無機試劑對聚丙烯的影響很小,但也會受到氧化劑的侵蝕(如98%的硫酸和發煙硝酸)。 
(2)聚丙烯是非極性有機物,因此它很容易在非極性有機溶劑中被溶漲或溶解,溫度越高,溶解或溶脹得越厲害;對於極性溶劑卻很穩定,但芳烴和氯化烴在80℃以上,對聚丙烯有溶解作用,如在四氯化碳、二甲苯、溴、氯仿、鬆節油和石油醚中有相當大的溶脹,同時拉伸強度明顯下降。 
(3)聚丙烯熱穩定性好。聚丙烯製品加熱至150℃也不變形,可耐沸水,分解溫度可達300℃以上,與氧接觸的情況下,聚丙烯在260℃左右開始變黃。 
(4)聚丙烯易燃燒,燃照後離開火源仍會繼續燃燒。由於熔體的滴落飛濺,更容易使火勢蔓延,撲救困難。 
(5)聚丙烯受紫外線照射易老化。為了防止光降解,必須添加光穩定劑,如羥基二苯甲醇、苯井三唑、水楊酸苯酯的各種衍生物,如UV-531,UV-326,UV-327和UV-P等。另外,鎳的螯合物也很有效。 
二、聚丙烯的物理性質和力學性質 
1.聚丙烯的物理性能 
(1)聚丙烯是結晶性高聚物,具有質輕、無毒、無味等特點,而且機械強度高。 
(2)聚丙烯的密度一般為0.90~0.91g/cm3左右,一般低密度聚丙烯密度為0.87 g/cm3,中密度聚丙烯為0.88~0.90 g/cm3,高密度聚丙烯為0.91~0.915 g/cm3。 
(3)聚丙烯熔點溫度為164~170℃。 (4)聚丙烯熔融流動性好。 
(5)聚丙烯是聚烯烴中耐熱最高的一種,但熔體彈性大,冷卻凝固速度快,易產生內應力,同時成型收縮比率大(1%~2.5%),並且具有各向異性。 
(6)由於聚丙烯分子量高,結構等規度高而易結晶,比聚乙烯等拉伸強度都大,在100℃是保留常溫拉伸強度的一半,並且有較高的強度和抗撓曲性及高耐磨性,較好的耐應力開裂性和低蠕變形。 
(7)聚丙烯屈服強度高,有較高的彎曲疲勞壽命。 (8)聚丙烯可處於三種物理狀態,晶態、高彈態和粘流態。 
(9)聚丙烯具有優良的電絕緣性能,不吸水,不受周圍環境溫度的影響,具有優良的高頻特性。 
2.玻璃化溫度 
等規聚丙烯的玻璃化溫度(Tg)為-13℃~0℃,無規聚丙烯為-18℃~-5℃。 純晶狀聚丙烯的平衡熔點,用等溫結晶聚丙烯外推法求得的為187.3℃。這一溫度比在正常分析條件下對商品聚丙烯測得值高23~28℃。無規共聚物的溶點位135℃~145℃,高速成型的則接近130℃。熔點隨共聚單體的含量增加而降低。 
等規聚丙烯的熔化熱為63~260J/g。對於100%晶狀樣品,熔化熱的可靠值165±18J/g。 
聚丙烯流動性比聚乙烯有更強的非牛頓性,它的剪切粘度對剪切很敏感,而對溫度的依賴性也很大。在高溫、高剪切下,聚丙烯會發生顯著降解,從而使分子量降低,分子量分布變窄。另外,,在聚丙烯中添加少量添加劑,如有機矽潤滑脂、硬脂酸鹽,可使熔體流動性提高。 
3.力學性能 
等規聚丙烯是剛性的結晶物質,它的等規度越高,結晶度越大,因而軟化點、剛性、拉伸強度、楊氏模量和硬度等也越大。衝擊強度也隨著等規度和熔體流動速率(190℃、10kg)而變化,大多數工業聚丙烯的等規度大於90%,製品的結晶度為50%~60%。 
聚丙烯在接近0℃時會變脆,甚至在室溫下某些牌號的衝擊強度也不大好。采用少量(4%~15%)乙烯的嵌段共聚物,則有較高的衝擊強度和較低的催化溫度。 
4.應力開裂 
製品中殘留應力或者在長期承受應力下,某部分區域會產生龜裂現象,這一現象稱為應力開裂。有機溶劑和表麵活性劑能顯著地促進應力開裂,因此應力開裂試驗一般在表麵活性劑存在下進行。 
聚丙烯較聚乙烯和聚苯乙烯有更好的耐應力開裂性。聚丙烯的耐應力開裂性隨分子量的增大而提高,共聚物的耐應力開裂性較均聚物為好。
5.電性能 
聚丙烯的電性能與高密度聚乙烯非常近似,尤其是功率因數與聚合物中催化劑的殘存量密切相關。

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