第二期-PP产品基础知识.

二○一一年三月周末大讲堂-产品知识培训聚丙烯（PP）产品基础知识讲师：任东方目录-1.聚丙烯（PP）树脂概述-2.聚丙烯（PP）树脂改性-3.改性聚丙烯（PP）的典型应用-4.改性聚丙烯（PP）成型与工艺-5.聚丙烯（PP）的现状及发展趋势1.1聚丙烯（PP）定义聚丙烯（polypropylene，缩写为ＰＰ）是以丙烯为单体通过溶剂法、本体法或气相法聚合而成的聚合物，是通用塑料中发展最快的一个重要的品种。1.聚丙烯（PP）树脂概述聚丙烯（ＰＰ）有等规、无规和间规三种构型，即均聚ＰＰ和共聚ＰＰ（包括无规、嵌段共聚），统称为聚丙烯树脂，产量约占塑料总量的15％，仅次于PE居第二位。化学结构式为：1.1聚丙烯（PP）定义1955年纳塔在齐格勒合作的基础上合成了等规PP（均聚PP），并于1957年在ItalyMontecatini公司投产，商品名为Moplen。其后，北美、西欧、日本等国各公司相继投产，如MONTELL、BASF、AMOCO、CHISSO、住友、三井等。1.聚丙烯（PP）树脂概述我国PP研究始于50年代，到1995年产量已达100万吨，成为我国合成树脂中发展最快的品种之一。燕化、扬子、上海石化、茂名石化、独山子等大型企业先后从国外引进了先进的连续法聚合装置，年产量均在20万吨以上。1.1聚丙烯（PP）定义1.聚丙烯（PP）树脂概述丙烯分子式：1.1聚丙烯（PP）的分类•均聚PP：以丙烯为单体聚合而成聚合物•共聚PP：以丙烯单体为主、乙烯单体为辅聚合而成的聚合物•共聚PP：无规共聚PP嵌段共聚PP1.聚丙烯（PP）树脂概述均聚PP：是以丙烯为单体，通过不同的聚合工艺聚合而成，具有刚性好、透明度好、韧性差等特点。其产品主要用于纺丝、注塑等，常见产品牌号如：T30S、S700、F401等。1.聚丙烯（PP）树脂概述共聚PP：一般是以丙烯单体为主，乙稀单体为辅，进行聚合而成。根据乙烯在聚丙烯分子链中的分布状态，可分为无规共聚，嵌段共聚两种。1.聚丙烯（PP）树脂概述无规共聚PP：乙稀链段无规则的分布在聚合物分子链中，且乙稀链段的长度还不足以具备结晶能力。此时，乙稀链段的作用主要为增加聚丙烯的耐候性及韧性。此类产品透明性好，如M800E等。嵌段共聚PP：乙稀链段在聚丙烯分子链中，具有足够的长度，具备结晶能力，能够进行折叠形成聚乙烯晶体。乙稀晶体的形成，赋予了PP高韧性，且对材料的刚性降低不多。此类产品如：K8003、K7926、SP179、K9015等。1.聚丙烯（PP）树脂概述性能指标（GB）均聚PP/F401无规共聚PP/M800E嵌段共聚PP/K8003拉伸强度Mpa322723弯曲强度Mpa352925弯曲模量Mpa14008001000悬臂梁缺口冲击强度kJ/m22560外观透明透明度好不透明密度g/cm30.910.900.90三类结构的典型聚丙烯性能对比1.聚丙烯（PP）树脂概述1.聚丙烯（PP）树脂概述1.2聚丙烯（PP）的特性1.物理性能：最轻的塑料品种，密度仅为0.87~0.91g/cm3，外观为白色蜡状，无毒、无味、无毒，几乎不吸水。2.机械性能：机械性能一般，比PA、PBT、ABS等差，但比其它烯烃强度高，硬度大，摩擦系数低，耐磨性比PS好，但缺口冲击强度较低，低温脆性大；耐弯曲疲劳性好。由PP制作的活动铰链可承受7×107次以上的折叠弯曲而不破坏，俗称“百折胶”。3.热性能：耐热性良好，无外力作用下150℃不变形，即使在低负荷下，也可在110℃连续使用，热变形温度为85-105℃（0.45MPa）。1.聚丙烯（PP）树脂概述4.电性能：电性能优异，是非常优良的绝缘体，介电强度可达600～800kv/cm，在潮湿环境中也具有良好的电绝缘性；5.耐化学性：耐化学性优良，与绝大多数溶剂不发生作用．除强氧化剂外，与大多数化学药品不发生作用；在室温下，只有一些卤代化合物、芳烃和高沸点脂肪烃能使之溶胀，且耐水性较好；6.耐老化性：耐老化性能差，这是由于PP主链上叔碳原子的存在，使得叔碳原子上的氢易受到氧的攻击。因此，PP树脂中一般添加抗氧剂或紫外线吸收剂。目录-1.聚丙烯（PP）树脂概述-2.聚丙烯（PP）树脂改性-3.改性聚丙烯（PP）的典型应用-4.改性聚丙烯（PP）成型与工艺-5.聚丙烯（PP）的现状及发展趋势优点：具有良好的化学稳定性、较好的成型加工性能、综合性能优异和相对低廉的价格。缺点：耐候性差、易老化、低温发脆[缺口敏感]、强度不够高。改性方法：增强、增韧、阻燃、耐热、耐划伤、耐热老化、耐光老化、导电、抗静电等。2.聚丙烯（PP）树脂改性方法2.聚丙烯（PP）树脂改性方法类别改性剂特性用途图例矿物填充滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母、玻璃微珠使成本大大降低，机械性能大幅上升，耐热性提高，成型收缩率降低家用电器外壳、冰箱抽屉、汽车空调壳体、汽车灯座、导流板、汽车内、外饰、摩托车配件等玻纤增强连续玻纤、短玻纤、长纤LFRT大大提高强度及热变形温度、尺寸稳定性好，可部分取代PA汽车前端支架、卡车空气滤清器、电器骨架、泵壳、空调等制冷机器中的轴流风扇和贯流风扇阻燃卤素阻燃无卤阻燃耐燃性好电器线圈骨架、电子电器零部件类别改性剂特性用途图例增韧改性POE、HDPE、LLDPE、EPDM、SBS改善低温冲击性能，在低温下，产品不开裂或者保持某项功能不变汽车保险杠壳体、挡泥板、旅行箱包、汽车内饰件等高光泽硫酸钡表面光泽度达98，力学性能高，表面硬度大、耐热性良好取代ABS用于电子、电器外壳，办公用品、家具等高透明成核剂透明度高，尺寸稳定、耐热、硬度高取代PC、PET、PS广泛用于透明容器、玩具、磁带外壳、文具用品等2.聚丙烯（PP）树脂改性方法2.聚丙烯（PP）树脂改性方法类别改性剂特性用途图例耐光老化光稳定剂、紫外光吸收剂可以大幅度提高PP材料在户外恶劣气候条件下的使用寿命。要经受日晒、雨淋、严寒等不同气候条件的考验空调器室机外壳、汽车保险杠等耐热老化抗氧剂耐长期热氧化降解，协效耐光老化电饭煲底座、汽车空调器壳体、汽车散热器护风圈等、PP合金PP/PS低收缩率电器外壳PP/PA降低尼龙的吸水性电子接插件目录-1.聚丙烯（PP）树脂概述-2.聚丙烯（PP）树脂改性-3.改性聚丙烯（PP）的典型应用-4.改性聚丙烯（PP）成型与工艺-5.聚丙烯（PP）的现状及发展趋势在汽车领域的应用3.改性聚丙烯（PP）的典型应用中国汽车工业发展状况简介中国汽车工业发展状况简介•汽车工业的发展方向--汽车轻量化、节能、高速、安全、舒适、低成本。•轻量化是关键，由于工程塑料具有密度小、比强度高、电绝缘、隔热、耐化学腐蚀性好、容易成型加工等金属材料无可比拟的特点，使其成为汽车轻量化的主要发展方向。•从90年代开始，我国轿车用塑料逐步并入了世界发展轨道，车用材料的国产化率也逐年提高。•据统计，2010年单车塑料用量比95年增长35%。目前：经济型轿车每车塑料用量达60～90Kg；中高级轿车每车塑料用量达8～110Kg(国外有的甚至达到150Kg)；轻、中型载货车每车塑料用量达40～70Kg；重型载货车每车塑料用量达90Kg；平均每辆汽车塑料用量占汽车自重的10%，与发达国家的差距越来越小。3.改性聚丙烯（PP）的典型应用•中国车用塑料原料品种按用量排序，依次为PP、PVC、PU、不饱和聚酯、ABS、PE、PA和复合材料等；•PP和ABS等通用塑料是汽车上用量较大的塑料原料。五大通用工程塑料的用量较少，能排上队的仅仅是PA；•我国汽车材料中工程塑料和高性能工程塑料的用量与国外汽车相比仍有较大差距，也意味着有很大的发展空间。汽车塑料原材料的分类3.改性聚丙烯（PP）的典型应用汽车塑料零部件的分类汽车塑料零部件主要分为三大类•外装饰件的特点是减轻汽车自重，主要制件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等；•内装饰件的特点是安全、舒适、环保，主要制件有仪表板、车门内板、杂物箱盖、后护板等；•功能结构件的特点是高强度、高耐热，主要制件有油箱、散热器水室、空气滤清器罩、风扇等。3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外装饰件:保险杠、散热器格栅、车轮罩等内装饰件：仪表台、车门内板、杂物箱盖等功能结构件：散热器水室、空气滤清器、冷却风扇等3.改性聚丙烯（PP）的典型应用汽车保险杠—汽车主要塑料件之一部件名称部件结构原材料要求汽车保险杠面板PBT/ABSPC/PBTPP+EPDM-Tac超高冲击、耐低浊、高流动性、尺寸稳定、可喷涂骨架超韧PA66PC/ABS强度好、低温性能好外饰件—汽车保险杠3.改性聚丙烯（PP）的典型应用3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—汽车保险杠材质：耐热ABSPC/ABSASA改性PP要求：耐热、耐候、可喷涂3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—散热器格栅材质：PA6+M15要求：尺寸稳定、耐碎石击、可喷涂3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—车轮罩材质：PP+EPDM-TALCE要求：耐冲击、耐碎石击3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—挡泥板、防擦条材质：PA+GF、PBT+GF、要求：强度好、耐候性、表观好、可喷涂等3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—门把手材质：PA+GF、PBT+GF、要求：强度高、耐候3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—后视镜材质：改性PPO材料、增韧PP要求：轻量、设计新型并呈流线型3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—后导流板材质：PA66+GF要求：强度好、耐候性好、具有装饰性3.改性聚丙烯（PP）的典型应用外饰件—天线座车灯标号部件材料特性1托架PC/ABS高耐热，高冲击、尺寸稳定PC/PBTPBT+GF2灯座耐热ABS高耐热，高流动，易于涂装、真空镀铝PC/ABSPP+Talc3透明面罩PC高透明，UV稳定PMMA1233.改性聚丙烯（PP）的典型应用外装饰件:保险杠、散热器格栅、车轮罩等内装饰件：仪表台、车门内板、杂物箱盖等功能结构件：散热器水室、空气滤清器、冷却风扇等3.改性聚丙烯（PP）的典型应用汽车仪表板3.改性聚丙烯（PP）的典型应用3.改性聚丙烯（PP）的典型应用3.改性聚丙烯（PP）的典型应用汽车门板材料要求：良好的加工性、耐刮伤性、低气味、低挥发3.改性聚丙烯（PP）的典型应用汽车门板材质：PP+EPDM-TALCE要求：耐划伤、无气味3.改性聚丙烯（PP）的典型应用内饰件—立柱护板材质：PP+EPDM-TALCE要求：高流动、韧性好3.改性聚丙烯（PP）的典型应用内饰件—进气风刀材质：PP-TALCE要求：高强度、耐热性好3.改性聚丙烯（PP）的典型应用内饰件—空调器壳体外装饰件:保险杠、散热器格栅、车轮罩等内装饰件：仪表台、车门内板、杂物箱盖等功能结构件：散热器水室、空气滤清器、冷却风扇等3.改性聚丙烯（PP）的典型应用材质：PA+GF、PP+GF要求：高强度、耐高温、动平衡好3.改性聚丙烯（PP）的典型应用功能结构件—冷却风扇、护风圈材质：PA66+GF要求：高强度、耐高温、耐醇解、耐水解3.改性聚丙烯（PP）的典型应用功能结构件—散热器水室名称材料材料特性空气滤清器矿物填充PP高强度、高熔指高强度、高冲击机油滤清器玻纤增强PA66高强度、耐腐蚀汽油滤清器金属耐压、防腐蚀汽油滤清器盖玻纤增强PA66高强度3.改性聚丙烯（PP）的典型应用功能结构件—滤清器重型卡车空气滤清器轿车空气滤清器3.改性聚丙烯（PP）的典型应用功能结构件—滤清器材质：PA66+GF+MD要求：高强度、耐热、尺寸稳定性好、加工性能好3.改性聚丙烯（PP）的典型应用功能结构件—滤发动机罩盖材质：PA66+GF25要求：高耐热老化性、尺寸稳定性好、刚性好3.改性聚丙烯（PP）的典型应用功能结构件—轴承保持架•部件介绍：空气进气歧管是位于发动机室内与气缸相連接的形状复杂的中空部件，是汽车发动机进气系统最重要部件之一。•材料选择：以往通用铝和铁铸，至1995年欧美已有83种轿车采用PA材料。PA进气歧管具有轻量化、低成本、内表面光滑、气流阻力小等特点，并有提高发动机效率和燃料利用率，降低发