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PE和PP有什么不同?

时间: 2019-11-26 10:04 浏览次数:
聚乙烯和聚丙烯原料的生产工艺相似。该产品可用于制造塑料薄膜、注塑制品、塑料管等。在许多情况下,我们发现这两种原料在性质和用途上有很大的相似性。 然而,事实上,在聚
PP聚丙烯与PE聚乙烯到底有何区别
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  从耐热性的角度来看,聚丙烯比聚乙烯具有更高的耐热性。一般来说,聚丙烯的熔融温度比聚乙烯高约40%-50%,约160-170℃,因此产品可以在100℃以上的温度下灭菌,在没有外力的情况下,在150℃不会变形。在我们的日常生活中,我们会发现“5”聚丙烯饭盒经常被用来加热微波炉中的食物(微波炉的一般加热温度是100-140℃),而聚乙烯由于耐热性差而不能用作微波炉的塑料,包括饭盒和塑料包装。同样,在普通包装薄膜领域,聚乙烯包装袋更适合在90℃以下使用,而聚丙烯包装袋可以在相对较高的温度下使用。
 
  从刚性和抗拉强度来看,聚丙烯的主要特点是密度低,机械性能优于聚乙烯,刚性突出。例如,聚丙烯已经逐渐开始与工程塑料(PA/PC)竞争,并广泛应用于电子和汽车领域。同时,由于聚丙烯的高拉伸强度和良好的抗弯性,被称为“100%折叠胶”,在弯曲100万次的地方不会变白。这也为我们识别聚丙烯产品提供了线索,并成为产品回收和分类的隐含标志。
 
  从耐低温性来看,聚丙烯的耐低温性比聚乙烯弱。0℃时的冲击强度仅为20℃时的一半,而聚乙烯的脆性温度一般可达-50℃以下。随着相对分子质量的增加,最低可达-140℃。因此,如果产品需要在低温环境下使用,应尽可能选用聚乙烯作为原料。通常,用于冷藏食品的托盘由聚乙烯原料制成。
 
  从抗老化的角度来看,聚丙烯的抗老化能力比聚乙烯弱,其结构类似聚乙烯,但由于甲基形成的侧支链的存在,在紫外光和热能的作用下更容易氧化降解。日常生活中最容易老化的聚丙烯产品是编织袋。编织袋在阳光下长时间照射容易开裂。事实上,虽然聚乙烯的抗老化性能高于聚丙烯,但与其他原料相比,其性能并不十分突出,因为聚乙烯分子中含有少量双键和醚键,其耐候性不好,日晒雨淋也会导致老化。
 
  从柔韧性的角度来看,聚丙烯虽然强度高,但柔韧性差,这意味着从技术角度来看其抗冲击性差。因此,当它用于制造薄膜产品时,其应用领域仍然不同于聚乙烯。聚丙烯薄膜更多地用于印刷表面包装。然而,就管材而言,简单的聚丙烯很少用于生产,需要交联聚丙烯,即普通的PPR管材。由于普通聚丙烯抗冲击性差,容易开裂,因此在实际应用中有必要添加抗冲改性剂,并在保险杠等应用中使用添加剂来提高抗冲击性。
 
  聚丙烯和聚乙烯
  混合特性
  聚乙烯类型对共混物冲击性能的影响
  不同类型的聚乙烯可以提高聚丙烯的室温冲击强度,但差异非常明显。
 
  对于聚丙烯/高密度聚乙烯共混物,当高密度聚乙烯的质量分数小于60%时,共混物的强度基本不变。当高密度聚乙烯的质量分数高于60%时,共混物的冲击强度增加。
 
  对于聚丙烯/低密度聚乙烯共混物,只有当低密度聚乙烯的质量分数高于60%时,冲击强度才能大大提高。
 
  然而,对于聚丙烯/LLDPE共混物,当低密度聚乙烯的质量分数大于40%时,冲击强度明显提高。当LLDPE质量分数达到70%时,共混物的冲击强度为37.5kJ/m2,可以达到纯聚丙烯的20倍,相同用量的聚丙烯/高密度聚乙烯和聚丙烯/低密度聚乙烯共混物的10倍和4倍。
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  在低温(-18℃)下,三种聚乙烯对聚丙烯韧性的改善趋势与常温相同,或者LLDPE对聚丙烯的增韧效果最好,当聚丙烯/LLDPE质量比为30/70时,共混体系的冲击强度为23.2kJ/m2,是纯聚丙烯的20倍,而相同条件下聚丙烯/高密度聚乙烯和聚丙烯/低密度聚乙烯共混体系的冲击强度仅为5kJ/m2左右。这进一步表明,当达到相同的冲击强度时,LLDPE的用量最少,这意味着聚丙烯的刚性可以保持得更高。在相同的用量下,LLDPE改性聚丙烯具有最佳的冲击强度,使材料获得更优异的韧性。
 
  混合方式对增韧效果的影响
  双螺杆挤出机捏合的样品冲击强度最高,而直接注射获得的样品冲击强度最差。由于注塑机螺杆的有效长度小于挤出机的有效长度,剪切和混合效果很小,当然效果很差。在不同的混合方法下,材料的冲击性能表现出相同的规律,即LLDPE的质量分数从40%开始,冲击强度随着LLDPE含量的增加而大幅提高。结果表明,混合方法对混合体系的冲击性能有影响,但规律不变。
 
  聚丙烯/LLDPE共混物的内部结构
  当LLDPE质量分数小于50%时,共混体系的冲击断面光滑平整,表现出典型的脆性断裂特征。当LLDPE质量分数超过50%时,材料的横截面呈现韧性断裂特征,具有丝状体、不均匀的横截面和撕裂痕迹,两相界面趋于模糊。此时,材料的屈服强度迅速上升。然而,当LLDPE的量增加到70%时,可以清楚地看到聚丙烯交织成一张网。因此,该材料在宏观层面上具有高冲击强度。
 
  纯聚丙烯球晶尺寸很大,球晶间界面清晰,因此聚丙烯的冲击性能极差。相比之下,LLDPE晶体非常精细,晶体之间的界面也非常模糊,因此其冲击性能非常好。
 
  聚丙烯和LLDPE的晶体形貌差异是由聚丙烯和LLDPE的结晶速率不同造成的:聚丙烯的结晶速率较慢(3.3X102nm纳米/秒),晶体生长较大,晶体之间的连接较少,因此晶间界面清晰。然而,LLDPE的结晶速率非常快(8.3X102nm纳米/秒),晶体细小,晶体之间有许多连接,因此晶间界面模糊不清。
 
  LLDPE加入聚丙烯后,聚丙烯球晶尺寸明显减小,晶体间界面变得模糊,有利于提高材料的冲击性能。随着LLDPE含量的增加,聚丙烯球晶进一步减少。当LLDPE的质量分数达到70%时,聚丙烯晶体被分成破碎的晶体,晶体间的界面完全消失。很难区分聚丙烯球晶与LLDPE的混合。因此,共混体系的冲击强度非常高,不易断裂。这表明LLDPE的加入细化了聚丙烯的球晶,增加了晶体间的连接,这是提高共混材料韧性的另一个重要原因。
 
  LLDPE剂量对共混效果的影响
  随着LLDPE含量的增加,共混体系的屈服应力降低,断裂伸长率逐渐增加,呈良好的线性关系。随着LLDPE含量的增加,共混物的维卡软化温度降低。当LLDPE的质量分数为40%- 60%时,共混材料的维卡软化温度仍接近120度。随着LLDPE含量的增加,材料的冲击强度增加,而拉伸屈服强度、拉伸模量和维卡软化温度降低。
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  在主要由LLDPE组成的系统中,当材料受到冲击时,除了消耗大量能量和提高材料韧性的LLDPE相外,由于LLDPE对聚丙烯球晶的插入、分割和细化,聚丙烯晶体尺寸减小,晶体间连接增加,从而提高了材料的冲击强度。在聚丙烯/LLDPE共混体系中,当L1-DPE质量分数为40%- 70%时,共混物中逐渐形成的互穿网络结构具有刚性和韧性的特点。
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