塑料的特性与优缺点5

聚丙烯  
聚丙烯最突出的性质是多面性，它能适合于许多加工方法和用途。它的价值和多面性主要来自于优良的耐化学品性能、在大宗热塑性塑料中最低的密度和最高的熔点、适中的成本。  
化学和性能  
聚丙烯（简称PP）与聚乙烯（PE）不同之处在于，前者每隔一个碳原子上就有一个甲基，这起到使链硬化的作用。除非这些甲基处于链的同一侧位置上，聚合物不会结晶。在Natta和Ziegler（互相独立地）开发出立体定向催化剂之前，只能生产出软且粘连的无规立构聚丙烯。商业塑料的硬度和耐溶齐小胜源自结晶性。PP的链比PE的硬，因而PP有较高的熔化温度和抗张强度，但结晶度较低。PP均聚物的熔点约为330°F，取决于加热速度和热历史。  
在PP链上间隔地插入乙烯（无规共聚），链会变得更缺乏规则和更柔软，从而降低聚合物的结晶度、模量、熔点和熔点锐度。典型的无规共聚物是比较透明的，熔点在293—305°F范围内。当乙烯含量升高时，聚合物的结晶度越来越低，最后变成乙烯一丙烯橡胶（EPR）。  
另一类重要的共聚物是抗冲击非均相共聚物。这些产品是由橡胶（有时为PE）在均聚物基体中聚合而制得的。所用橡胶通常为EPR，它生成一个与均聚物基体分离的相态，形成有光雾。半透明的外观。这些材料并非真正的嵌段共聚物，因为其中的橡胶相可被溶剂所革取。用EPR与PP共混可得类似的产品，抗冲击共聚物具有和均聚体物相似的熔点。  
分子量和分子量分布在PP加工过程中很重要。在446T和4．75磅负荷下的熔体流动是熔体粘度的一个指数，该指数与重均分子量相关。商品聚丙烯的熔体流动有低至0．25克／10分钟到高达800克／10分钟。分子量分布用重均分子量与数均分子量的比值来表示，高结晶度PP的这个比值可以高达11；而用作熔吹织物的PP则可低至2．l。这个比值在纤维纺丝过程中极为重要，而且影响到挤压、挤出物胀大、模塑内应力和定向过程。  
象大多数聚合物一样，聚丙烯会氧化，特别是在熔化加工过程中。就PP而论，采取清除攻击叔氢的自由基来保护聚合物。对于在高温下长期使用的PP，则采用复杂的多组分稳定剂体系；对于限制气味或味道的场合，稳定体系必须非常简单。如果用于防阳光（紫外线）可加入炭黑或用专门的稳定方法。  
普通PP的抗张强度为34．5MPa，弯曲模量约为1723MPa。有抗张强度为100MPa，弯曲模量为9650MPa的玻璃填充级PP。矿物填充级PP的弯曲模量可高达约4480MPa，但抗张强度增加不多。在低于一75°F时仍保持延展性。抗张强度低至18 6MPa和弯曲模量低至689MPa的抗冲击共聚物已经不是最近出现的品种了。现代聚合反应过程能生产出可填补聚丙烯与烯烃橡胶之间空白的材料。  
除了强氧化剂和非极性溶剂外，PP对化学侵蚀有很强的抵抗力。例如，发烟硝酸或热的浓硫酸能使PP降解，但浓度较低的溶液则对PP无害。液体如汽油、二甲苯和氯代烃能使PP溶胀并变软。共聚物溶胀程度比均聚物高。PP从这类溶剂中取出后，其尺寸又会恢复原状。由于PP表面惰性极大，如果不采用火焰处理或类似技术，很难在PP上进行印刷、涂漆及粘合。  
聚丙烯的燃烧热很高，很难制成阻燃级产品，但市场上有几种牌号的阻燃级PP出售。PP还是优秀的电绝缘体，其介电常数和损耗因数很低。它的耐湿性很好，但不是良好的阻隔氧气的材料。  
用途  
纤维是PP的一个主要市场。通过拉伸或定向，可使其抗张强度提高15倍之多。抽丝产品包括衣物、尿布、非织品。家具革、农用袋、线绳、铺地织物、带。地毯和地毯背村。PP还可以铸造或定向拉伸成为薄膜。定向薄膜可作为香烟。糖果及许多物品的包装材料；非定向膜用于电容器或包装材料。  
PP片材用于制热成型的食品容器，这连同隔潮和传气传味性能必须符合FDA规定。新型极低模量级产品可以用压延机压延，并与软质乙烯基树脂争夺市场。  
通过注射吹塑法、挤压吹塑法或拉伸吹塑法，可以把PP加工成中空制品。为了提高吹塑和热成型性能，已开发出高熔体强度级PP。  
市场上有快速加工挤压贴胶级PP；聚丙烯卓越的电性能，使其适合于作电话线和数据传输电缆的绝缘材料。  
许多不同类型的注塑部件是由PP或它的抗冲击共聚物制成的。在汽车市场。，共聚物被用作内部装演和面板、外部组件和蓄电池等；均聚物和填充级用于发动机箱罩或作仪表板。  
玻璃填料级PP用作装饰品或器具的部件。所有无填料的PP树脂均可作家用品，医疗器具，包括一次性放射性杀菌用品，主要使用低成本的均聚物和无规共聚物。薄壁模塑容器扩大了PP传统包装市场的范围，如防窜改的密封器和配料器。  
  
聚邻苯二酰胺  
聚邻苯二酰胺（简称PPA）树脂是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺。既有半结晶态的，也有非结晶态的，其玻璃化温度在255°F左右。非结晶态的PPA主要用于要求阻隔性能的场合；半结晶态的PPA树脂主要用于注塑加工，也用于其它熔融加工工艺。下文主要介绍后者——半结晶态PPA树脂，特别注明的除外。半结晶态PPAS的熔点约为590°F，以不透明矩形切片的形式供应。  
性能  
PPA树脂比脂肪类聚酰胺如尼龙6，6等更结实坚硬；对水分的敏感度更低；热性能更好；而且蠕变、疲劳和耐化学品性能也好得多。例如：含 45％玻璃短纤维的PPA树脂，抗张强度约276MPa，弯曲模量超过13786MPa，热变形温度（HDT）549°F。即使矿物填料级的PPA，抗张强度也能达到117MPa。PPA树脂的延展性不如尼龙6，6，然而，已经开发出未增强的冲击改性级PPA树脂，其缺口悬臂梁式冲击强度高达20英尺[$#8226]磅／英寸。  
所有的聚酚胺都吸收一定的水分，引起增塑作用和尺寸改变。例如尼龙6，6，在23°F下，相对湿度为100％时，能吸收8．9％的水分，这使其玻璃化温度由6．5°C降到一20℃，尺寸增加2．3％。在相同条件下，PPA树脂能吸收约6%的水分，但其玻璃化温度Tg不会低于40℃，伴随的尺寸增长不超过 1．0％。  
正如前面所提过的，用玻璃增强的PPA树脂有很高的HDT值，能耐受很高温度的短期作用，例如：在一个供炉中或者在蒸汽相和在红外逆流团结过程中。PPA树脂的热氧化稳定性使它能耐长期高温作用，玻璃增强级PPA，在20 000小时内，其连续使用温度可达330°F。  
在正常环境条件下，PPA树脂通常对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、酯、酮、醇和大多数水溶液表现出优秀的抗溶性。这类树脂不能经受极强的酸和强氧化剂的作用。可溶于酚和甲酚。PPA并非天生阻燃，根据UL94标准，阻燃级牌号的树脂的定级为VO，直至0．031英寸厚度。  
加工  
尽管其它熔融工艺也能使用，绝大多数PPA树脂是用传统注塑法加工的。把 PPA原料预干燥到低于 0．1％的湿度水平，然后装入热密封的金属村里袋子或盒子内，这些容器能保证PPA原料在加工前不用再干燥。加工工艺可接受的湿度水平是0．15％或更低。加工湿的树脂能使分子量降低，造成相应的机械性能上的损失。使用干燥剂贮斗式干燥器，在175°F条件下很容易把树脂干燥到露点湿度达一25°F甚至更低。干燥时间视吸收的水量而定，一般在4—16个小时范围内。  
注塑时熔融温度在615—650°F范围内，物料在机筒内的停留时间不超过10分钟，这样注塑出来的产品机械性能最佳。要求模具温度至少275°F，以便得到完全结晶和尺寸稳定性最佳的产品。具有部分厚壁的部件，由于冷却速度慢，可以在较低的模温下注塑。模温对于成品部件的表面外感最佳化是至关重要的。用于真空镀金属成电镀金属的矿物填料级PPA树脂的模具表面温度要求350°F。  
用途  
由于PPA树脂的杰出的物理、热和电性能，尤其是适中的成本，使它有广阔的应用范围。这些性能和优良的耐化学性一起，使PPA成为汽车工业许多用途的候选者。趋向更好的空气动力学车身设计连同更高性能的马达，将提高发动机箱的温度，使传统的热塑塑料显得不尽适用。这些新的要求使PPA成为制作下述部件的候选材料之一：汽车前灯反光器、轴承座、皮带轮、传感器壳体、燃料管线元件和电气元件。  
电气元件的发展方向是小型化和高温团结，如红外固结和汽相团结，这需要PPA的优越性能。阻燃级PPA具有优良的电性能、很高的HDT值、高的高温弯曲模量、能以最小的溢料加工成长的薄壁部件，因此适合于制作开关设备。连接件、电刷座和马达托架。  
矿物填料级PPA用于反光表面和镀金属方面的用途，包括汽车前灯、装饰用管件和硬件。未经增强的冲击改性级PPA有极好的均衡机械性、高温性能。超常的韧性且这些性能受湿度的影响极小，其用途包括油田部件、军用品、体育用品、风扇叶轮和齿轮及个人安全用品。  
商业信息  
生产非结晶PPA树脂的公司有：Amoco特性制品公司（Amodel牌），杜邦公司（Eytel牌），Dynamit诺贝尔公司（Trogamid牌）。Amoco公司和三井石化公司分别生产Amodel牌和Arlen牌的结晶PPA树脂

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