聚丙烯儲(chǔ)罐具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性,它們的化學(xué)穩(wěn)定性隨著結(jié)晶度增加而增加。對(duì)溶劑、油脂、堿及大多數(shù)化學(xué)品都比較穩(wěn)定。在120℃下相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)無機(jī)試劑對(duì)聚丙烯的影響很小,但也會(huì)受到氧化劑的侵蝕(如98%的硫酸和發(fā)煙硝酸)。
(2)聚丙烯是非極性有機(jī)物,因此它很容易在非極性有機(jī)溶劑中被溶漲或溶解,溫度越高,溶解或溶脹得越厲害;對(duì)于極性溶劑卻很穩(wěn)定,但芳烴和氯化烴在80℃以上,對(duì)聚丙烯有溶解作用,如在四氯化碳、二甲苯、溴、氯仿、松節(jié)油和石油醚中有相當(dāng)大的溶脹,同時(shí)拉伸強(qiáng)度明顯下降。
(3)聚丙烯熱穩(wěn)定性好。聚丙烯制品加熱至150℃也不變形,可耐沸水,分解溫度可達(dá)300℃以上,與氧接觸的情況下,聚丙烯在260℃左右開始變黃。
(4)聚丙烯易燃燒,燃照后離開火源仍會(huì)繼續(xù)燃燒。由于熔體的滴落飛濺,更容易使火勢(shì)蔓延,撲救困難。
(5)聚丙烯受紫外線照射易老化。為了防止光降解,盡量添加光穩(wěn)定劑,如羥基二苯甲醇、苯井三唑、水楊酸苯酯的各種衍生物,如UV-531,UV-326,UV-327和UV-P等。另外,鎳的螯合物也很有效。
二、聚丙烯的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)
1.聚丙烯的物理性能
(1)聚丙烯是結(jié)晶性高聚物,具有質(zhì)輕、無毒、無味等特點(diǎn),而且機(jī)械強(qiáng)度高。
(2)聚丙烯的密度一般為0.90~0.91g/cm3左右,一般低密度聚丙烯密度為0.87 g/cm3,中密度聚丙烯為0.88~0.90 g/cm3,高密度聚丙烯為0.91~0.915 g/cm3。
(3)聚丙烯熔點(diǎn)溫度為164~170℃。 (4)聚丙烯熔融流動(dòng)性好。
(5)聚丙烯是聚烯烴中耐熱Z高的一種,但熔體彈性大,冷卻凝固速度快,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,同時(shí)成型收縮比率大(1%~2.5%),并且具有各向異性。
(6)由于聚丙烯分子量高,結(jié)構(gòu)等規(guī)度高而易結(jié)晶,比聚乙烯等拉伸強(qiáng)度都大,在100℃是保留常溫拉伸強(qiáng)度的一半,并且有較高的強(qiáng)度和抗撓曲性及高耐磨性,較好的耐應(yīng)力開裂性和低蠕變形。
(7)聚丙烯屈服強(qiáng)度高,有較高的彎曲疲勞壽命。 (8)聚丙烯可處于三種物理狀態(tài),晶態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。
(9)聚丙烯具有優(yōu)良的電絕緣性能,不吸水,不受周圍環(huán)境溫度的影響,具有優(yōu)良的高頻特性。
2.玻璃化溫度
等規(guī)聚丙烯的玻璃化溫度(Tg)為-13℃~0℃,無規(guī)聚丙烯為-18℃~-5℃。 純晶狀聚丙烯的平衡熔點(diǎn),用等溫結(jié)晶聚丙烯外推法求得的為187.3℃。這一溫度比在正常分析條件下對(duì)商品聚丙烯測得值高23~28℃。無規(guī)共聚物的溶點(diǎn)位135℃~145℃,高速成型的則接近130℃。熔點(diǎn)隨共聚單體的含量增加而降低。
等規(guī)聚丙烯的熔化熱為63~260J/g。對(duì)于100之100晶狀樣品,熔化熱的可靠值165±18J/g。
聚丙烯流動(dòng)性比聚乙烯有更強(qiáng)的非牛頓性,它的剪切粘度對(duì)剪切很敏感,而對(duì)溫度的依賴性也很大。在高溫、高剪切下,聚丙烯會(huì)發(fā)生顯著降解,從而使分子量降低,分子量分布變窄。另外,,在聚丙烯中添加少量添加劑,如有機(jī)硅潤滑脂、硬脂酸鹽,可使熔體流動(dòng)性提高。
3.力學(xué)性能
等規(guī)聚丙烯是剛性的結(jié)晶物質(zhì),它的等規(guī)度越高,結(jié)晶度越大,因而軟化點(diǎn)、剛性、拉伸強(qiáng)度、楊氏模量和硬度等也越大。沖擊強(qiáng)度也隨著等規(guī)度和熔體流動(dòng)速率(190℃、10kg)而變化,大多數(shù)工業(yè)聚丙烯的等規(guī)度大于90%,制品的結(jié)晶度為50%~60%。
聚丙烯在接近0℃時(shí)會(huì)變脆,甚至在室溫下某些牌號(hào)的沖擊強(qiáng)度也不大好。采用少量(4%~15%)乙烯的嵌段共聚物,則有較高的沖擊強(qiáng)度和較低的催化溫度。
4.應(yīng)力開裂
制品中殘留應(yīng)力或者在長期承受應(yīng)力下,某部分區(qū)域會(huì)產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象,這一現(xiàn)象稱為應(yīng)力開裂。有機(jī)溶劑和表面活性劑能顯著地促進(jìn)應(yīng)力開裂,因此應(yīng)力開裂試驗(yàn)一般在表面活性劑存在下進(jìn)行。
聚丙烯較聚乙烯和聚苯乙烯有更好的耐應(yīng)力開裂性。聚丙烯的耐應(yīng)力開裂性隨分子量的增大而提高,共聚物的耐應(yīng)力開裂性較均聚物為好。
5.電性能
聚丙烯的電性能與高密度聚乙烯非常近似,尤其是功率因數(shù)與聚合物中催化劑的殘存量密切相關(guān)。
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