(完整版)聚乙烯性能汇总
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聚丙烯(polypropylene)是由丙烯单体经聚合作用而部分结晶的聚合物,英文
缩写为PP。其聚合方法有4种,即溶液法、溶剂淤浆法、液相本体法和气相法。由于聚合方法的不同,所得到的聚丙烯树脂性能有差异。据资料,聚丙烯最主
要的两个性能是熔体质量流动速率和立体等规度。
1.熔体流动速率(MFR)——热塑性材料在一定的温度和压力下,熔体每
10min通过标准口模的质量,单位为g/10min.塑料熔体流动速率(MFR),以前
又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。一般说来,我们在聚丙烯加工
的时候,以MFR来表示它的流动性能,熔融指数是与聚合物的分子量相对应的,与聚合物的相对分子质量成反比而与粘度成反比。
MFR的测量一般由一台挤出式塑度仪完成。其具体的操作方法参考GB/T 3682-2000,可以在方法A或者B中任选一种,选择方法B时,熔体的密度值为0.7386g/cm3。试验条件为M(温度:230℃,负荷:2.16kg)或P(温度:230℃,
负荷:5.0kg),试验前,应用氮气吹扫料筒5s-10s,氮气压力为0.05MPa。
2.立体规整度(等规度)——等规度(tacticity)指的是有规异构体(tacticity polymer)占有全部高分子的百分数。在缩聚反应中,大分子结构中甲基基团的
立体位置基本以等规体、无规体、间规体三种结构形式存在,其中,间规体的
数量甚微,可以忽略,而等规度即是描述有规异构所占比例的物理量。这样,
聚丙烯的性质主要取决于等规结构分子在均聚物中的百分数。
由于无规异构体的溶解度较强,故此聚丙烯分子可以被萃取,所以,其
等规度我们可以用萃取法来测得。
3.分子量及分子量分布——化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对
分子质量(Relative molecular mass),而分子量分布则是用分子量分布系数来表示的,分子量分布表示聚合物的相对分子质量在其平均值周围扩展的程度。
分子量测定有端基分析法、溶液依数性法、渗透压法、气相渗透法、粘度法等许多方法,根据不同的分子量范围采用不同的方法。而高聚物具有相同的化
学组成,是由聚合度不等的同系物的混合物组成,所以高聚物的分子量只有统
计的意义,用实验方法测定的分子量只是统计平均值,若要确切描述高聚物分
子量,除了给出统计平均值外,还应给出试样的分子量分布,分子量分布是由
计算而得出。
4.颗粒外观——据中华人民共和国石油化工行业标准(SHT1541-2006热塑性
塑料颗粒外观),我们所指的是再PP颗粒中黑粒、色粒、大粒、小粒、色皮粒、拖尾粒、
絮状物、杂质等是否达到要求。
将1000g树脂粒料经试验用套筛筛出定义中的大粒、小粒。在不少于
10min的时间内,用镊子拣净1000g粒料中的各色粒子,并分类统计。
5.粉末灰分——衡量树脂中残留催化剂等物质含量的指标。我们可以使聚
丙烯颗粒经过850 煅烧后,来测量它所所残留的无机物灰分含量。
6.结晶度——用聚合物中结晶部分的质量占总质量的百分比来表示。据现
在的研究来看,我们一般通过衍射仪测试的数据来进行定性的分析,之后我们
可以直接得到结晶度的数值。
7.拉伸强度——拉伸强度(tensile strength)是指在特定温度和湿度环境中,材料产生最大均匀塑性变形的应力。用聚丙烯片材在拉伸机上在做断裂实
验时的我们可以得到其具体的数值。
聚乙烯由乙烯进行加聚而成的高分子化合物,根据聚合条件的不同实际分子量从一万至几百万不等,聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,稍能伸长,无毒,易燃,燃烧时熔融滴落,发出石蜡燃烧时的味道,聚乙烯的性能与其分子量有关,也与其结晶度有关。
一、聚乙烯的物理性能
聚乙烯的很多机械性能都决定于材料的密度和熔融指数。其密度在0.90-0.96g/cm3范围内的变化。聚乙烯的熔融指数(熔体流动指数)变化范围很大,可从0.3-25.0以上。聚乙烯的很多重要性能都随着密度和熔融指数而变化。参见图表(1)
项目测试方式单位性能值聚乙烯(PE)密度ASTM D-1505g/cm30.9-0.96熔融指数ASTM D-1238G/10min0.3-25.0
聚乙烯(PE) 图表(1)物理性能
二、聚乙烯的机械性能
聚乙烯的很多机械性能都取决于材料的强度,断裂,变曲,拉伸,冲撞有关,也与材料的热性能有关。详细见图表(2)
项目测试方式单位性能值
弯曲模量ASTM D 790MPA≤750
冲击强度ASTM D 638KJ/m2≥23
拉伸强度ASTM D 638MPA15.3-23
伸长率ASTM D 638%800-1200
硬度ASTM D 2240度55
聚乙烯(PE) 图表(2)机械性能
三、聚乙烯的热性能
聚乙烯材料的玻璃化温度较低,为125℃,但在较宽的温度范围内,能保持它的机械性能,线性高分子量聚乙烯的平衡熔点为137℃,但一般很难达到平衡点,通常在加工时的熔点范围为132-135℃。聚乙烯的着火温度是340℃,自燃温度是349℃,其尘埃的着火温度是450℃,聚乙烯的熔融指数决定于其分子量的大小,不同分子量的聚乙烯材料混合时,其熔融指数也按一定的规律取其一定的值。参见图表(3)
项目测试方式单位性能值
熔点ASTM D 2117℃123-125
结晶点ASTM D 2117℃110-115
热变形温度ASTM D 648℃80
脆化温度ASTM D 746℃≤-60
维卡软化温度ASTM D 1525℃110-125