Die Produktionsprozesse von Polyethylen- und Polypropylen-Rohstoffen sind relativ ähnlich, und die Produkte können zur Herstellung von Kunststofffolien, Spritzgussprodukten, Kunststoffrohren usw. verwendet werden. In vielen Fällen stellen wir fest, dass die beiden Rohstoffe große Ähnlichkeiten in den Eigenschaften und Verwendet. Tatsächlich gibt es jedoch noch viele Unterschiede in der Anwendung von Polypropylen- und Polyethylen-Rohstoffen. Der Redakteur gibt Ihnen eine Analyse der Leistungsmerkmale von Polypropylen und Polyethylen und diskutiert die Unterschiede in den Materialeigenschaften, nachdem die beiden in unterschiedlichen Anteilen gemischt wurden. Als Material für Tonsäcke kann Polypropylen als Außenbeutel verwendet werden, während Polyethylen nur als Innenfolienbeutel verwendet werden kann.
1. Aus Sicht der Hitzebeständigkeit ist die Hitzebeständigkeit von Polypropylen höher als die von Polyethylen. Unter normalen Umständen ist die Schmelztemperatur von Polypropylen etwa 40-50% höher als die von Polyethylen, die etwa 160-170 ° C beträgt. Das Produkt kann also bei einer Temperatur über 100 ° C sterilisiert werden und wird bei 150°C unter der Bedingung ohne äußere Krafteinwirkung. Im täglichen Leben werden wir feststellen, dass"5" Polypropylen-Lunchboxen werden häufig zum Erhitzen von Speisen in Mikrowellenherden verwendet (die allgemeine Temperatur der Mikrowellenherde beträgt 100-140 ° C), und Polyethylen kann aufgrund seiner geringen Hitzebeständigkeit nicht als Kunststoff für Mikrowellenherde verwendet werden. , Einschließlich Brotdosen und Plastikfolie. Ähnlich sind auf dem Gebiet der gewöhnlichen Verpackungsfolien Polyethylen-Verpackungsbeutel für die Verwendung bei Temperaturen unter 90°C besser geeignet, während Polypropylen-Verpackungsbeutel bei relativ hohen Temperaturen verwendet werden können.
2. Aus Sicht der Steifigkeit und Zugfestigkeit sind die Hauptmerkmale von Polypropylen seine geringe Dichte, bessere mechanische Eigenschaften als Polyethylen und eine hervorragende Steifigkeit. Zum Beispiel hat Polypropylen nach und nach expandiert, um mit technischen Kunststoffen (PA/PC) zu konkurrieren. Wettbewerb ist in den Bereichen Elektronik, Elektrogeräte und Automobile weit verbreitet. Da Polypropylen gleichzeitig eine hohe Zugfestigkeit und eine gute Biegefestigkeit aufweist, wird es als"100-fach Kunststoff" bezeichnet. Es wird 1 Million Mal gebogen und wird beim Biegen nicht weiß. Dies ist auch ein Hinweis für uns, Polypropylen-Produkte zu unterscheiden. Versteckte Zeichen für das Recycling und die Sortierung von Produkten.
3. Aus Sicht der Niedertemperaturbeständigkeit weist Polypropylen eine schwächere Kältebeständigkeit als Polyethylen auf. Die Schlagzähigkeit bei 0 °C ist nur halb so hoch wie bei 20 °C, während die Sprödigkeitstemperatur von Polyethylen im Allgemeinen unter -50 °C liegen kann; Die Massenzunahme kann bis zu -140°C betragen. Wenn das Produkt in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen verwendet werden muss, ist es daher immer noch erforderlich, Polyethylen als Rohmaterial zu wählen. Im Allgemeinen werden Schalen für gekühlte Lebensmittel aus Polyethylen-Rohstoffen hergestellt.
4. Aus Sicht der Alterungsbeständigkeit ist die Alterungsbeständigkeit von Polypropylen schwächer als die von Polyethylen. Die Struktur von Polypropylen ähnelt der von Polyethylen. Unter der Wirkung des oxidativen Abbaus. Das häufigste Produkt aus Polypropylen, das im täglichen Leben alterungsanfällig ist, ist der gewebte Beutel. Der gewebte Beutel bricht leicht, wenn er längere Zeit der Sonne ausgesetzt ist. Obwohl die Alterungsbeständigkeit von Polyethylen im Vergleich zu anderen Rohstoffen höher ist als die von Polypropylen, ist seine Leistung nicht sehr herausragend, da das Polyethylenmolekül eine geringe Menge an Doppelbindungen und Etherbindungen enthält und seine Witterungsbeständigkeit nicht gut. , Sonne und Regen können auch Alterung verursachen.
5. Aus der Sicht der Flexibilität hat Polypropylen zwar eine hohe Festigkeit, jedoch eine geringe Flexibilität und technisch gesehen eine schlechte Schlagzähigkeit. Wenn es zur Herstellung von Folienprodukten verwendet wird, unterscheidet sich sein Anwendungsgebiet daher immer noch von dem von Polyethylen. Polypropylenfolie wird eher für den Oberflächenverpackungsdruck verwendet. Bei Rohren wird für die Produktion selten einfaches Polypropylen verwendet, und es wird vernetztes Polypropylen benötigt, das ein übliches PPR-Rohr ist. Da gewöhnliches Polypropylen eine schlechte Schlagzähigkeit aufweist und leicht zu knacken ist, ist es in praktischen Anwendungen notwendig, Schlagzähigkeitsmodifikatoren zuzugeben, und es sollten Additive verwendet werden, um die Schlagzähigkeit bei Anwendungen wie Stoßfängern zu verbessern.
PE- und PE-Mischleistung
Der Einfluss des PE-Typs auf die Schlagleistung des Mischsystems
Verschiedene PE-Typen können die Schlagzähigkeit von PP bei Raumtemperatur verbessern, aber der Unterschied ist sehr offensichtlich.
Bei PP/HDPE-Blends bleibt die Festigkeit des Blends im Wesentlichen unverändert, wenn der Massenanteil an HDPE weniger als 60 % beträgt; wenn der Massenanteil von HDPE höher als 60 % ist, erhöht sich die Schlagzähigkeit der Mischung.
Bei PP/LDPE-Blends kann die Schlagzähigkeit nur dann stark verbessert werden, wenn der Massenanteil von LDPE höher als 60 % ist.
Bei PP/LLDPE-Blends wird die Schlagzähigkeit deutlich verbessert, wenn der Massenanteil von LDPE mehr als 40% beträgt. Wenn der Massenanteil von LLDPE 70 % erreicht, beträgt die Schlagzähigkeit der Mischung 37,5 kJ/m2, was das 20-fache der Schlagzähigkeit von reinem PP erreichen kann, das 10-fache und 4-fache der von PP/HDPE und PP/LDPE beträgt mischt sich mit der gleichen Menge. .
Bei niedriger Temperatur (-18°C) ist der Trend zur Verbesserung der PP-Zähigkeit durch die drei PE-Typen der gleiche wie bei Raumtemperatur, und LLDPE hat die beste Zähigkeitswirkung auf PP. Wenn das Massenverhältnis von PP/LLDPE 30/70 beträgt, beträgt die Schlagzähigkeit des Blendsystems 23,2 kJ/m2, was dem 20-fachen von reinem PP entspricht. Unter den gleichen Bedingungen beträgt die Schlagzähigkeit von PP/HDPE- und PP/LDPE-Blends nur ca. 5 kJ/m2. Dies zeigt weiter, dass bei gleicher Schlagzähigkeit der LLDPE-Anteil am geringsten ist, was bedeutet, dass die Steifigkeit von PP besser aufrechterhalten werden kann; und gleichzeitig ist die Schlagzähigkeit von LLDPE-modifiziertem PP am besten, wodurch das Material wiederum eine bessere Zähigkeit erhält.
Einfluss des Mischverfahrens auf die Zähigkeitswirkung
Die Schlagzähigkeit der mit dem Doppelschneckenextruder gemischten Probe ist am höchsten, und die Schlagfestigkeit der durch das Direkteinspritzverfahren erhaltenen Probe ist am schlechtesten. Da die effektive Länge der Schnecke der Einspritzmaschine kleiner ist als die des Extruders, ist der Scher- und Mischeffekt gering und der Effekt ist natürlich sehr schlecht. Die Schlagzähigkeit des Materials weist bei unterschiedlichen Mischverfahren das gleiche Gesetz auf, dh der Massenanteil von LLDPE beginnt bei 40%, und mit zunehmender Menge an LLDPE nimmt seine Schlagzähigkeit stark zu; es zeigt, dass das Mischverfahren einen signifikanten Einfluss auf die Schlagleistung des Mischsystems hat. Einfluss, aber das Gesetz bleibt das gleiche.
Die innere Struktur der PP/LLDPE-Mischung
Wenn der Massenanteil von LLDPE weniger als 50 % beträgt, ist der Schlagquerschnitt des Blendsystems glatt und flach und zeigt typische Sprödbrucheigenschaften; wenn der Massenanteil von LLDPE 50 % überschreitet, zeigt der Materialquerschnitt duktile Brucheigenschaften, es treten Fäden auf und der Querschnitt ist ungleichmäßig. Es gibt Rissspuren und die Zweiphasen-Grenzfläche neigt dazu, unscharf zu sein. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Streckgrenze des Materials schnell an; wenn die LLDPE-Menge auf 70 % erhöht wird, ist deutlich zu erkennen, dass das PP zu einem Netzwerk verwoben ist. Daher hat das Material eine makroskopische Ansicht. Sehr hohe Schlagzähigkeit.
Die Größe von reinen PP-Sphärolithen ist sehr groß und die Grenzfläche zwischen den Sphärolithen ist klar, so dass die Schlagfestigkeit von PP extrem schlecht ist. Im Gegensatz dazu sind die Kristalle von LLDPE sehr klein und die Grenzfläche zwischen den Kristallen ist auch sehr unscharf, sodass seine Schlagfestigkeit sehr gut ist.
Der Unterschied in der Kristallmorphologie von PP und LLDPE wird durch den Unterschied in der Kristallisationsgeschwindigkeit der beiden verursacht: PP hat eine langsamere Kristallisationsgeschwindigkeit (3,3X102nm/s), ein größeres Kristallwachstum und weniger Verbindungen zwischen Kristallen, also die Kristallgrenzfläche ist klar; während LLDPE Die Kristallisationsrate ist sehr schnell (8,3X102nm/S), die Kristalle sind klein und es gibt viele Verbindungen zwischen den Kristallen, so dass die Grenzfläche zwischen den Kristallen verschwommen ist.
Wenn LLDPE zu PP hinzugefügt wird, kann beobachtet werden, dass die Größe der PP-Sphärolithe offensichtlich verringert wird und die Grenzfläche zwischen den Kristallen verschwommen wird, was zur Verbesserung der Schlagfestigkeit des Materials von Vorteil ist. Wenn die Menge an LLDPE zunimmt, werden die PP-Sphärolithe weiter reduziert. Wenn der Massenanteil von LLDPE 70 % erreicht, sind die PP-Kristalle in zertrümmerte Kristalle aufgeteilt und die Grenzfläche zwischen den Kristallen verschwindet vollständig. Es wird mit LLDPE gemischt und ist schwer zu unterscheiden. Daher ist die Schlagzähigkeit des Blendsystems sehr hoch und es ist nicht leicht zu brechen. Dies zeigt, dass die Zugabe von LLDPE die Sphärolithe von PP verfeinert und die Verbindung zwischen den Kristallen erhöht, was ein weiterer wichtiger Grund für die Verbesserung der Zähigkeit der Mischmaterialien ist.
Einfluss der LLDPE-Dosierung auf die Mischwirkung
Mit steigender LLDPE-Menge nimmt die Streckgrenze des Blendsystems ab, während die Bruchdehnung allmählich zunimmt, was eine gute lineare Beziehung zeigt. Mit steigender LLDPE-Menge sinkt der Vicat-Erweichungspunkt des gemischten Materials. Wenn der Massenanteil von LLDPE 40%-60% beträgt, liegt der Vicat-Erweichungspunkt des gemischten Materials immer noch nahe bei 120 Grad. Mit steigender LLDPE-Menge nimmt die Schlagzähigkeit des Materials zu, während die Zugstreckgrenze, der Zugmodul und der Vicat-Erweichungspunkt abnehmen.
Bei dem LLDPE-basierten System verbraucht das Material beim Aufprall neben der LLDPE-Phase viel Energie und verbessert die Zähigkeit des Materials, es reduziert auch die Größe des PP-Kristalls durch das Einfügen, Segmentieren und Verfeinern von die PP-Sphärolithe von LLDPE. Die Zahl der Verbindungen zwischen den Kristallen nimmt zu, wodurch die Schlagzähigkeit des Materials erhöht wird. In dem PP/LLDPE-Blendsystem bildet die Mischung, wenn der Massenanteil von LL-DPE 40-70% beträgt, allmählich eine sich gegenseitig durchdringende Netzwerkstruktur, die die Eigenschaften von Steifigkeit und Zähigkeit aufweist.