Nhựa Polypropylen (PP) là vật liệu linh hoạt được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau nhờ các đặc tính tuyệt vời như khả năng chống hóa chất, điểm nóng chảy cao và độ bền.
- Quá trình bùn: Phản ứng trùng hợp trong chất pha loãng như hexane, đây là phương pháp công nghiệp hóa sớm nhất và cho đến nay là phương pháp có khối lượng sản xuất lớn nhất.
- Quy trình pha lỏng số lượng lớn: Phản ứng trùng hợp ở 70°C và 3MPa trong propylene lỏng.
- Quá trình pha khí: Phản ứng trùng hợp trong điều kiện propylene ở trạng thái khí. Hai phương pháp sau không sử dụng chất pha loãng, có quy trình ngắn hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Quá trình pha lỏng số lượng lớn hiện đã chứng tỏ được ưu điểm của nó, vượt trội hơn các quy trình khác.
Đặc tính khuôn nhựa PP
(1) Tính chất vật lý: Polypropylen (PP) là một loại polyme có độ tinh thể cao, không mùi, màu trắng sữa và là một trong những loại nhựa nhẹ nhất trong số tất cả các loại nhựa. Nó đặc biệt ổn định trong nước, với tốc độ hút nước chỉ 0,01% sau khi ngâm trong nước trong 14 giờ. Trọng lượng phân tử của nó dao động trong khoảng từ 80.000 đến 150.000 và có khả năng tạo khuôn tốt. Tuy nhiên, do độ co ngót cao nên sản phẩm tường nguyên bản dễ bị móp méo. Bề mặt của sản phẩm có độ bóng tốt và dễ tạo màu.
(2) Tính chất cơ học: PP có độ kết tinh cao và cấu trúc đều đặn, mang lại tính chất cơ học tuyệt vời. Độ bền, độ cứng và độ đàn hồi của nó cao hơn so với polyetylen mật độ cao (HDPE). Một tính năng đáng chú ý là khả năng chống mỏi khi uốn; nó có thể chịu được 70 triệu lần uốn mà không bị hư hại. Hệ số ma sát khô của nó tương tự như nylon, nhưng hiệu suất của nó khi bôi trơn bằng dầu không tốt bằng nylon.
(3) Tính chất nhiệt: PP có khả năng chịu nhiệt tốt với nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 164-170°C. Sản phẩm có thể được khử trùng ở nhiệt độ trên 100°C. Không có ngoại lực, nó không bị biến dạng ở 150°C. Nó trở nên giòn ở -35°C, và dưới nhiệt độ này, độ giòn xảy ra. Khả năng chịu nhiệt của nó không tốt bằng PE.
(4) Độ ổn định hóa học: PP có tính ổn định hóa học tốt. Ngoài việc bị ăn mòn bởi axit sulfuric đậm đặc và axit nitric, nó còn tương đối ổn định trước nhiều loại thuốc thử hóa học khác. Tuy nhiên, hydrocacbon béo có trọng lượng phân tử thấp và hydrocacbon thơm có thể làm mềm và trương nở PP. Độ ổn định hóa học của nó được cải thiện khi độ kết tinh tăng lên. Vì vậy PP thích hợp làm đường ống và phụ kiện hóa chất ở Nga, có tác dụng chống ăn mòn tốt.
(5) Tính chất điện: Polypropylen có đặc tính cách nhiệt tần số cao tuyệt vời. Vì nó hầu như không hấp thụ nước nên khả năng cách nhiệt của nó không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm. Nó có hằng số điện môi cao và khi nhiệt độ tăng cao, nó có thể được sử dụng để chế tạo các sản phẩm cách điện chịu nhiệt. Nó cũng có điện áp đánh thủng cao nên phù hợp với các phụ kiện điện, v.v. Nó có khả năng chống điện áp và hồ quang điện tốt, nhưng có điện tích tĩnh cao và có thể bị lão hóa nhanh chóng khi tiếp xúc với đồng.
(6) Khả năng chịu thời tiết: Polypropylen rất nhạy cảm với tia cực tím. Việc bổ sung các chất chống oxy hóa như oxit kẽm, dilauryl thiodipropionate, muội than hoặc chất độn màu trắng sữa tương tự có thể cải thiện khả năng chống lão hóa của nó.
Quy Trình Đúc Nhựa PP
Lựa chọn máy ép phun: Không có yêu cầu đặc biệt nào đối với việc lựa chọn máy ép phun. Do PP có độ kết tinh cao nên cần sử dụng máy ép phun điều khiển bằng máy tính có khả năng chịu áp suất phun cao và điều khiển nhiều giai đoạn. Lực kẹp thường được xác định bằng 3800t/m2 và công suất phun 20%-85% là đủ.
Xử lý sấy khô: Việc xử lý sấy khô là không cần thiết nếu bảo quản thích hợp.
Nhiệt độ nóng chảy: Điểm nóng chảy của PP là 160-175oC và nhiệt độ phân hủy là 350oC. Tuy nhiên, trong quá trình ép phun, cài đặt nhiệt độ không được vượt quá 275oC. Nhiệt độ của vùng nóng chảy được duy trì tốt nhất ở khoảng 240oC.
Nhiệt độ khuôn: Nhiệt độ khuôn phải nằm trong khoảng 50-90oC. Nên sử dụng nhiệt độ khuôn cao hơn cho các bộ phận có yêu cầu kích thước cao, với nhiệt độ lõi thấp hơn nhiệt độ khoang ít nhất 5oC.
Áp suất phun: Sử dụng áp suất phun cao hơn (1500-1800bar) và áp suất giữ (khoảng 80% của áp suất phun). Chuyển sang áp suất giữ ở khoảng 95% của toàn bộ hành trình và sử dụng thời gian giữ áp lâu hơn.
Tốc độ tiêm: Để giảm ứng suất và biến dạng bên trong, nên chọn phun tốc độ cao. Tuy nhiên, một số loại PP và khuôn không phù hợp (có thể xuất hiện bong bóng, vết khí). Nếu bề mặt có hoa văn có các sọc sáng và tối xen kẽ trải dài từ cổng, hãy sử dụng phương pháp phun tốc độ thấp và nhiệt độ khuôn cao hơn.
Người chạy và cổng: Đường kính của đường chạy phải là 4-7mm, chiều dài của cổng chốt phải là 1-1,5mm và đường kính có thể nhỏ tới 0,7mm. Chiều dài của cổng cạnh phải càng ngắn càng tốt, khoảng 0,7mm, với độ sâu bằng một nửa độ dày thành và chiều rộng gấp đôi độ dày thành, tăng theo chiều dài của dòng chảy nóng chảy trong khoang. Khuôn phải có độ thông hơi tốt, độ sâu lỗ thông hơi từ 0,025mm-0,038mm và chiều rộng 1,5mm. Để tránh vết lõm, hãy sử dụng các cổng tròn, lớn và các thanh dẫn tròn, độ dày của các gân gia cố phải nhỏ (ví dụ: 50-60% độ dày của tường). Sản phẩm làm từ homopolymer PP không được có độ dày quá 3 mm để tránh bong bóng (sản phẩm có thành dày chỉ nên làm bằng copolymer PP).
Áp suất tan chảy trở lại: Có thể sử dụng áp suất ngược 5bar, với áp suất ngược cao hơn đối với vật liệu bột màu nếu thích hợp.
Sản phẩm sau xử lý: Để ngăn ngừa biến dạng co ngót do kết tinh sau, các sản phẩm thường cần được xử lý bằng cách ngâm trong nước nóng.