塑料材質 · PART-2 塑料PP

PP是半結晶材料,學名為“聚丙烯”,別名“百折膠”。是繼PE之後市場上的第二大塑料產品。PP是在1954年由兩位研究院幾乎在同一時段發現,因此兩人在1963年共同獲得諾貝爾獎。

1. PP的化學結構

PP結構簡單,與PE一樣,僅由碳和氫組成。它也屬於烯烴。PP由碳原子鏈構成,其每隔一個碳原子鍵合到兩個氫原子上,並且每隔一個碳原子鍵合到氫原子和甲基上。單體結構式為:

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PP結構式為:

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PP的聚合既能控制結晶度,又能控制分子大小。也可以將PP與其它單體(例如乙烯)共聚。根據不同的聚合方法,PP可以聚合成均聚物、無規共聚物或嵌段共聚物。PP可以與彈性體混合,也可以用滑石粉填充,還可以與玻璃纖維共混以增強性能。通過這樣的方式PP可以獲得比其它材料所能達到的更廣泛的等級和特性。某些等級的PP可以承受100℃的長期使用溫度及高達140℃的最高使用溫度。

2. 性能優勢

  • 價格便宜
  • 密度最低,大約為0.92,比水還輕,能夠展現出塑料輕量化的特性。而這樣的密度特性,在塑料回收過程中,可以通過隔水過濾法,將PP與其它塑料隔離開。
  • 容易成形,這是PP最大的優點。主要因為PP的流動性非常好。由於其熔融指數高,所以在塑料進行填充時,所形成的流動阻力較低,即使當產品的L/T(流長比)大於150時,通常還能有很好的流動性。所以,針對產品肉厚非常薄的設計,有時候會選擇PP作為塑料原料。此外,PP的加工溫度範圍較廣,在180-260°內,都可以進行塑化加工,不容易出現過熱裂解的狀況,這對於熱塑性原料來說,是一種很好的加工特性。
  • 物性穩定,優良的耐化學品性。由於PP屬於結晶性材料,具有較好的熱穩定性和耐化學藥劑性。也因此經常被應用於餐具,藥盒等產品。
  • 不吸溼
  • 有可接觸食品的級別
  • 抗疲勞性強。由於PP分子鏈的結構特性屬於長鏈型,所以韌性特別好。之所以有百折膠的別名,就是因為PP非常耐折,不容易斷、最典型的應用,就是塑料的眼鏡盒。
  • 此外,PP也不容易在加熱塑化的過程中,產生其它的有毒物質。這也是PP受歡迎的原因之一。

3. 性能劣勢

  • 抗紫外線能力差(未經改性過的PP)。PP最大的缺點,就是“耐候性不佳”,尤其是抵抗紫外線的能力差,因此當PP長期暴露在陽光底下時,容易產生裂紋。不過,如果PP經過改性,或者只是在室內使用,仍是一個CP相當高的選擇。
  • 低溫脆性(未經改性過的PP)
  • 耐劃傷性差
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圖1 耐用環保的防水地板。通過加入各種功能的增強劑,我們可以利用PP製造新的複合材料。

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圖2 汽車電池。PP具有優良的耐化學品性,耐強酸,是製造汽車電池外殼的優良材料。

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圖3 塑料筆盒。PP廣泛用於盒子、浴盆和塑料箱中。PP鉸鏈幾乎是堅不可摧的。

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圖4 MAGPUL公司的UBR槍托。玻璃纖維增強的PP具有PA的剛性和衝擊強度,但缺乏PA的耐溫性。

4. 回收

PP的回收優選通過材料直接回收。如上面提到的,PP的密度小於1,且物性穩定、容易加工,因此PP是目前最容易回收的塑料之一。它可以在塑料廠裡直接回收使用,在日常生活中也可以通過資源回收,再重新造粒使用。其次,PP通過焚燒來進行能源提取。

PP的回收標識是一個三角形的回收符號,中間數字是5或者>PP

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