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聚丙烯的特性有哪些? 1

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引言:


聚丙烯具有良好的化学稳定性、耐高温性、机械强度高、尺寸稳定、耐腐蚀等特性,广泛用于包装、家具、医疗器械等领域。


简介:

聚丙烯(PP),是一种热塑性聚合物,用途广泛。它是通过单体丙烯的链生长聚合产生的。聚丙烯属于聚烯烃组,是部分结晶和非极性的。它的性能与聚乙烯相似,但稍硬且更耐热。它是一种白色、机械坚固的材料,具有很高的耐化学性。聚丙烯是生产第二广泛的商品塑料(仅次于聚乙烯)。聚丙烯在一些方面与聚乙烯几乎没有相似之处,特别是在溶液行为和电性能方面。甲基改善了机械性能和热阻,尽管耐化学性降低。


1. 聚丙烯的特性

1)耐化学性

可抵抗多种酸、碱和有机溶剂,但易受氧化酸、氯化烃和芳香烃侵蚀。


2)吸水性

聚丙烯具有很强的防水性。在 24 小时浸泡测试中,该材料吸水量不到其重量的 0.01%。这使得聚丙烯成为全浸泡应用的理想选择,在这种应用中,必须保护下面的篮子材料免受各种化学物质的侵害。


3)耐冲击性

尽管聚丙烯具有良好的拉伸强度,但与聚乙烯相比,其耐冲击性还有待提高。


4)抗拉强度

与许多材料相比,聚丙烯的结构具有良好的抗拉强度——大约 4,800 psi。这使得该材料尽管重量轻,但能够承受相当重的负载。


5)工作温度

聚丙烯的最大推荐工作温度为180°F (82.2℃),超过此温度可能会影响材料的性能。


6)熔化温度

聚丙烯在327°F (163.8℃)时熔化,因此不适合高温应用。


7)表面硬度

聚丙烯的洛氏硬度 R 值为92,是洛氏硬度标度中较硬的半刚性材料之一,这使得其在受到冲击时更容易弯曲和屈曲。


2. 聚丙烯的抵抗力如何?

聚丙烯的耐受性无疑是其最大的特性,因为它是一种耐化学品、酸和碱等溶剂产品的材料。此外,聚丙烯具有最佳的硬度和抵抗力。这些特性意味着,在正常温度(5℃ 至 100℃)下,该材料不会破裂,但如果将其暴露在低于 0℃ 的温度下,它会变得更加脆弱。

聚丙烯通过丙烯的聚合而来,尽管与丙烯有关,但它们展现出截然不同的特性。由于其独特的聚合结构,聚丙烯能够在诸如发动机零件或气缸盖等关键汽车部件中替代金属、钢和铝。聚丙烯具备出色的分子量,能够承受高负荷,并且比其主要竞争对手凯夫拉更具弹性。这种特性使得聚丙烯广泛应用于各种领域,包括取代以往凯夫拉纤维用于制造防弹背心的应用场合。

但暴露在热和紫外线辐射下会严重损害聚丙烯,因此,不建议将其用于长期暴露在阳光下的元件中。紫外线照射对聚丙烯绳的影响如下:

3. 聚丙烯的优缺点

3.1 优点

1)高机械阻力,抗冲击和疲劳


2)熔点高(约160℃),适合在高温下使用


3)吸湿性低,因此不会受到水的损害


4)耐化学性,包括酸性和碱性物质


5)用途广泛,因此与大多数加工技术兼容(这使其用途非常多样化)


6)轻盈,因为它是密度最低的塑料之一


7)良好的成本效益比


8)可用作电绝缘体


3.2 缺点

1)紫外线稳定性。聚丙烯容易受紫外线降解影响,因此不适合在高海拔或紫外线穿透力强的环境中使用。


2)热稳定性。在高温下,聚丙烯链可能发生降解和氧化,因此其在高温条件下的使用受到限制。


3)粘接性和涂装。聚丙烯的粘接性较差,不易涂漆。改善方法之一是通过表面处理来增强油漆和油墨对聚丙烯的粘接强度,以便进行着色。


4)燃烧性。聚丙烯具有较高的燃烧性,其闪点仅为260摄氏度,遇热易熔化,因此在火灾安全要求严格的场所需谨慎使用。


4. 塑料和聚丙烯有什么区别?

聚丙烯是塑料吗?塑料是一种广泛存在的现象,因为它指的是具有大分子结构的聚合物,而聚丙烯正是一种塑料聚合物。然而,它们在属性上有显著差异:


1)聚丙烯具有轻质、低毒性和高熔点的特点,而塑料则通常具有较低的耐腐蚀性、导热性和导电性,同时成本较低。


2)聚丙烯生产出晶莹剔透的材料,而通常由塑料制成的材料则是不透明的。


3)塑料可以通过石化产品生产,而聚丙烯则是通过在氯化钛等催化剂存在下,由丙烯气体合成而来。


4)聚丙烯广泛用于生产管道、容器、家居用品、包装材料和汽车零部件等,而塑料则常用于制造袋子、盒子、纤维和薄膜等产品。


这些区别决定了它们在各自领域的应用和特性。


5. 聚丙烯和不锈钢哪个更好?

5.1 聚丙烯

1)优点

可加工性。聚丙烯易于切割、成型,使其能够制造复杂形状。

耐化学性。塑料不易受到化学物质侵蚀,而金属则容易氧化或生锈。

经济实惠。聚丙烯制品的生产成本通常低于金属制品。

易于维护。聚丙烯易于清洁和消毒。

使用寿命长。在大多数情况下,聚丙烯的使用寿命比同类金属制品更长。


2)缺点

耐热性差。聚丙烯在极端温度下会降解。

不耐紫外线。聚丙烯如果没有添加紫外线抑制剂,在户外长期暴露于阳光下会褪色或破裂。

强度较低。聚丙烯的抗拉强度通常低于金属。


5.2 不锈钢

1)优点

耐热性强。金属的熔点通常比塑料高,能够承受更高的工作温度。

强度高。金属的抗拉强度通常高于塑料,具有更高的承载能力。

耐用性。不锈钢经久耐用,不易损坏。

易于清洁。不锈钢表面光滑,易于清洁和消毒。


2)缺点

加工难度高。不锈钢加工比塑料困难,需要专业的设备和技术。

成本高。不锈钢制品的生产成本通常高于塑料制品。

易生锈。普通钢材容易生锈,需要定期维护。


塑料和不锈钢各有优缺点,选择哪种材料取决于具体的应用需求。如果需要耐高温、高强度、耐用且易于清洁的材料,不锈钢是更好的选择。如果需要可加工性强、耐化学性好、经济实惠且易于维护的材料,塑料则是更好的选择。


参考:

[1]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Polypropylene

[3]https://baike.baidu.com/item/

[4]https://baike.so.com/

[5]https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/polypropylene

[6]颜子龙.聚丙烯催化剂的研究进展[J].现代化工,2023,43(11):66-69.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2023.11.014.

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