พลาสติกโพลีโพรพีลีน (PP) เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่ใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น ทนทานต่อสารเคมี จุดหลอมเหลวสูง และความทนทาน
- กระบวนการสารละลาย: การเกิดพอลิเมอไรเซชันในสารเจือจาง เช่น เฮกเซน ซึ่งเป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมที่เก่าแก่ที่สุด และจนถึงปัจจุบัน เป็นวิธีการที่มีปริมาณการผลิตมากที่สุด
- กระบวนการเฟสของเหลวจำนวนมาก: การเกิดพอลิเมอไรเซชันที่ 70°C และ 3MPa ภายในโพรพิลีนเหลว
- กระบวนการเฟสแก๊ส: การเกิดพอลิเมอไรเซชันภายใต้สภาวะที่โพรพิลีนอยู่ในสถานะก๊าซ สองวิธีหลังไม่ใช้สารเจือจาง มีกระบวนการที่สั้นกว่า และใช้พลังงานน้อยกว่า ขณะนี้กระบวนการเฟสของเหลวจำนวนมากได้แสดงให้เห็นถึงข้อดีของมันแล้ว ซึ่งเหนือกว่ากระบวนการอื่นๆ
ลักษณะการขึ้นรูปพลาสติก PP
(1) คุณสมบัติทางกายภาพ: โพรพิลีน (PP) เป็นโพลีเมอร์ผลึกสูงสีขาวนวลไร้สารพิษ ไม่มีกลิ่น และเป็นหนึ่งในพลาสติกที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในบรรดาพลาสติกทั้งหมด มีความเสถียรเป็นพิเศษในน้ำ โดยมีอัตราการดูดซึมน้ำเพียง 0.01% หลังจากจมอยู่ใต้น้ำเป็นเวลา 14 ชั่วโมง น้ำหนักโมเลกุลอยู่ระหว่างประมาณ 80,000 ถึง 150,000 และมีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดี อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอัตราการหดตัวสูง ผลิตภัณฑ์ผนังเดิมจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยบุบ พื้นผิวของผลิตภัณฑ์มีความมันเงาดีและสีได้ง่าย
(2) คุณสมบัติทางกล: PP มีความเป็นผลึกในระดับสูงและมีโครงสร้างสม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรง ความแข็ง และความยืดหยุ่นสูงกว่าโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) คุณลักษณะเด่นคือความต้านทานต่อความล้าจากการดัดงอ สามารถทนต่อการดัดงอได้ 70 ล้านรอบโดยไม่แสดงความเสียหาย ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีแบบแห้งนั้นคล้ายคลึงกับไนลอน แต่ประสิทธิภาพภายใต้การหล่อลื่นด้วยน้ำมันนั้นไม่ดีเท่ากับไนลอน
(3) คุณสมบัติทางความร้อน: PP มีความต้านทานความร้อนได้ดีโดยมีจุดหลอมเหลวระหว่าง 164-170°C ผลิตภัณฑ์สามารถฆ่าเชื้อได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 100°C หากไม่มีแรงภายนอก จะไม่เสียรูปที่อุณหภูมิ 150°C มันจะเปราะที่อุณหภูมิ -35°C และต่ำกว่าอุณหภูมินี้ จะเกิดความเปราะ ทนความร้อนได้ไม่ดีเท่า PE
(4) ความเสถียรทางเคมี: PP มีความคงตัวทางเคมีที่ดี นอกจากจะถูกกัดเซาะโดยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริกแล้ว ยังค่อนข้างเสถียรต่อรีเอเจนต์เคมีอื่นๆ อีกหลายชนิด อย่างไรก็ตาม อะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสามารถทำให้ PP นิ่มและบวมได้ ความเสถียรทางเคมีของมันดีขึ้นพร้อมกับความเป็นผลึกที่เพิ่มขึ้น ดังนั้น PP จึงเหมาะสำหรับการผลิตท่อและอุปกรณ์เคมีในรัสเซียซึ่งมีฤทธิ์ป้องกันการกัดกร่อนได้ดี
(5) คุณสมบัติทางไฟฟ้า: โพรพิลีนมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความถี่สูงที่ดีเยี่ยม เนื่องจากดูดซับน้ำได้ยาก ความชื้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากฉนวน มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูงและเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ก็สามารถนำมาใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ฉนวนไฟฟ้าทนความร้อนได้ นอกจากนี้ยังมีแรงดันพังทลายสูง ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า ฯลฯ มีความต้านทานต่อแรงดันไฟฟ้าและอาร์กไฟฟ้าได้ดี แต่มีประจุไฟฟ้าสถิตสูงและสามารถเสื่อมสภาพได้อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับทองแดง
(6) ความทนทานต่อสภาพอากาศ: โพรพิลีนมีความไวต่อแสงอัลตราไวโอเลตมาก การเติมสารต้านอนุมูลอิสระ เช่น ซิงค์ออกไซด์ ไดลอริล ไทโอไดโพรพิโอเนต คาร์บอนแบล็ก หรือสารตัวเติมสีขาวขุ่นที่คล้ายกันสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อความชราได้
กระบวนการขึ้นรูปพลาสติก PP
การเลือกเครื่องฉีดพลาสติก: ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการเลือกเครื่องฉีดพลาสติก เนื่องจาก PP มีความเป็นผลึกสูง จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องฉีดขึ้นรูปที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งมีแรงดันสูงในการฉีดและการควบคุมแบบหลายขั้นตอน โดยทั่วไปแรงจับยึดจะกำหนดไว้ที่ 3800t/m² และความสามารถในการฉีดที่ 20%-85% ก็เพียงพอแล้ว
การรักษาการทำให้แห้ง: การทำให้แห้งไม่จำเป็นหากการเก็บรักษามีความเหมาะสม
อุณหภูมิหลอมละลาย: จุดหลอมเหลวของ PP คือ 160-175 ℃ และอุณหภูมิการสลายตัวคือ 350 ℃ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการฉีดขึ้นรูป การตั้งค่าอุณหภูมิไม่ควรเกิน 275°C อุณหภูมิของโซนหลอมเหลวจะดีที่สุดคือประมาณ 240°C
อุณหภูมิแม่พิมพ์: อุณหภูมิแม่พิมพ์ควรอยู่ระหว่าง 50-90°C ควรใช้อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้นสำหรับชิ้นส่วนที่มีข้อกำหนดด้านมิติสูง โดยอุณหภูมิแกนจะต่ำกว่าอุณหภูมิของโพรงอย่างน้อย 5°C
แรงดันฉีด: ใช้แรงดันการฉีดที่สูงขึ้น (1500-1800bar) และแรงกดค้างไว้ (ประมาณ 80% ของแรงดันการฉีด) เปลี่ยนไปใช้แรงกดค้างไว้ที่ประมาณ 95% ของจังหวะเต็ม และใช้เวลากดค้างไว้นานขึ้น
ความเร็วในการฉีด: เพื่อลดความเครียดและการเสียรูปภายใน ควรเลือกการฉีดความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม PP และแม่พิมพ์บางเกรดไม่เหมาะสม (อาจเกิดฟอง รอยแก๊ส) หากพื้นผิวที่มีลวดลายมีแถบแสงและสีเข้มสลับกันกระจายออกจากประตู ให้ใช้การฉีดความเร็วต่ำและอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่สูงขึ้น
นักวิ่งและประตู: เส้นผ่านศูนย์กลางของนักวิ่งควรเป็น 4-7 มม. ความยาวของประตูพินพอยต์ควรเป็น 1-1.5 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางอาจมีขนาดเล็กเพียง 0.7 มม. ความยาวของขอบประตูควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ประมาณ 0.7 มม. โดยมีความลึกครึ่งหนึ่งของความหนาของผนังและความกว้างเป็นสองเท่าของความหนาของผนัง โดยเพิ่มขึ้นตามความยาวของการไหลของของเหลวในคาวิตี้ แม่พิมพ์จะต้องมีการระบายอากาศที่ดี โดยมีความลึกของช่องระบายอากาศ 0.025 มม.-0.038 มม. และความกว้าง 1.5 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงรอยจม ให้ใช้ประตูกลมขนาดใหญ่และรางเลื่อนโค้งมน และความหนาของโครงเสริมแรงควรมีขนาดเล็ก (เช่น 50-60% ของความหนาของผนัง) ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโฮโมโพลีเมอร์ PP ไม่ควรหนาเกิน 3 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงฟองอากาศ (ผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนาควรทำด้วยโคโพลีเมอร์ PP เท่านั้น)
แรงดันย้อนกลับที่หลอมละลาย: สามารถใช้แรงดันต้านการหลอมเหลวที่ 5bar ได้ โดยมีแรงดันย้อนกลับที่สูงขึ้นสำหรับวัสดุผงสีตามความเหมาะสม
หลังการรักษาผลิตภัณฑ์: เพื่อป้องกันการเสียรูปจากการหดตัวที่เกิดจากหลังการตกผลึก โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องได้รับการบำบัดโดยการแช่ในน้ำร้อน