O que é polipropileno? Um guia abrangente para PP Plastic e suas aplicações

O polipropileno (PP) é um polímero termoplástico com uma estrutura cristalina semi --, produzida principalmente através de processos de polimerização usando gás natural e outros produtos de petróleo. Os monômeros de propileno passam por uma cadeia - polimerização de crescimento durante a reação de polimerização para formar polipropileno. Após a conclusão da polimerização, o polipropileno é extrudado em fibras longas, que são então processadas através de um granulador, onde as fibras são cortadas em pellets. Esses pellets podem ser processados ​​posteriormente usando técnicas padrão de processamento térmico, como moldagem por injeção. O polipropileno é normalmente produzido em duas formas: homopolímero e copolímero. Entre eles, o polipropileno de homopolímero é o tipo mais comum, enquanto o polipropileno de copolímero é relativamente menos comum.

1) pré -tratamento e polimerização da matéria -prima

Purificação do monômero de propileno:

Polymerization-grade propylene must have a purity of >99,5%, com níveis de impureza (como enxofre e água)<50 ppm, to ensure uniform internal stress in the material during CNC machining.

Influência do sistema catalisador:

O PP produzido usando catalisadores de metaloceno possui uma distribuição de peso molecular estreita (MWD=2 - 3), resultando em flocos regulares - em forma de chips durante a usinagem, o que facilita a remoção automática de chip por centros de usinagem CNC. Por outro lado, o PP produzido usando os catalisadores tradicionais de Ziegler - natta (MWD=5 - 8) tende a formar chips que envolvem as ferramentas, exigindo um aumento de 20% no uso do refrigerante.

2) Formação de derretimento e processamento CNC pre -

Processo de granulação de extrusão:

A temperatura da extrusora de parafuso gêmea - é controlada em 200-230 graus e a taxa de fluxo de fusão (MFR) é controlada de 15 a 25 g/10 min para garantir que a taxa de desgaste da ferramenta durante a usinagem CNC seja<0.01 mm/h. A certain automotive parts factory uses PP-H particles with an MFR of 20, achieving a CNC milling speed of up to 12,000 rpm and a surface roughness Ra < 3.2 μm.

Moldagem de injeção pré - processamento:

A temperatura do molde é controlada em 40 - 60 graus, com um tempo de espera de 10 a 15 segundos para reduzir a tensão interna na parte moldada. Após a otimização da simulação do ANSYS, quando o estresse residual da parte moldada por injeção de PP é<5 MPa, the dimensional deviation after CNC machining is <0.03 mm (traditional process deviation is 0.1 mm).

3) Processo de usinagem do CNC central

Parâmetros de corte e eficiência de produção:

Na moagem de CNC de folhas extrudadas (10 mm de espessura), uma usina final revestida de 8 mm é usada com uma velocidade do eixo de 10.000 rpm e uma taxa de alimentação de 1.200 mm/min, reduzindo o único processamento de alumínio- em 40% em comparação ao processamento de alumínio tradicional. Uma certa fábrica de eletrônicos usou esses parâmetros para processar placas isolantes de PP, alcançando uma capacidade de produção diária de 500 peças com uma taxa de rendimento de 98%.

Desgaste da ferramenta e controle de custos:

As ferramentas de cerâmica (Al₂o₃/TIC) têm uma vida útil de 300 peças por borda ao usinar o PP, o que é o dobro da das ferramentas de carboneto (150 peças por borda), mas o custo aumenta em 25%. Recomenda -se usar ferramentas de carboneto para pequenas - personalização em lote e mude para ferramentas de cerâmica para a produção grande - em escala para reduzir o custo por peça.

4) POST - Técnicas de processamento e produção fechada - loop

Integração de modificação da superfície:

Após a usinagem do CNC, as peças de PP passam por tratamento de plasma (energia 200W, gás AR), aumentando a tensão superficial de 30 mn/m para 45 mn/m. A adesão da tinta subsequente atinge o grau 5b (teste de adesão de hatch), uma melhoria de três graus em comparação com as peças não tratadas.

Reciclagem de material de sucata:

Os detritos de PP gerados durante a usinagem CNC (aproximadamente 15% do material total) podem ser reciclados por meio de moagem e pelletização e reutilizados para injeção - moldada baixa - Partes de carga (por exemplo, clipes de embalagem), atingindo uma produção fechada -} loop.

Propriedades físicas:

A densidade é de apenas 0,9 g/cm³, mais clara que a água, com resistência à tração atingindo 23,4 MPa, superando a maioria dos plásticos termoplásticos.

Ampla faixa de temperatura (-30 a 120 graus), capaz de suportar água fervente e aquecimento por microondas, adequado para embalagens de alimentos.

Propriedades químicas:

Altamente resistente a ácidos, álcalis, álcoois e óleos, amplamente utilizados em tanques de armazenamento químico e embalagens farmacêuticas.

Propriedades de processamento:

Excelente fluxabilidade de fusão, molde fácil de injeção, pode ser processado em filme de polipropileno biaxialmente extremamente fino (BOPP) para embalagens e rótulos de alimentos.

Quais são os tipos de PP?

Homopolymer (pp - h):

Polimerizado a partir de um único monômero de propileno, alta cristalinidade, alta rigidez, usada para sacos de tecido, fibras e microondas - contêineres seguros.

Bloco copolymer (pp - b):

Polimerizado a partir de blocos de etileno e propileno, possui excelente resistência ao impacto e é comumente usado em componentes automotivos, como pára -choques e caixas de bateria.

Copolymer aleatório (pp - r):

O etileno é distribuído aleatoriamente, resultando em alta transparência e boa baixa - tenacidade à temperatura, tornando -o amplamente utilizado em tubos e embalagens transparentes.

Comparação de polipropileno com HDPE (alto - densidade polietileno) eAbs

O que são HDPE e ABS?

O HDPE é um ramo da família de polietileno (PE), produzido a partir de monômeros de etileno (C₂H₄) por meio de um processo de polimerização de pressão --. Suas cadeias moleculares têm ramificação extremamente baixa (quase nenhuma cadeia lateral longa), com moléculas fortemente compactadas e uma cristalinidade de 60%a 80%, resultando em uma alta densidade (0,93-0,96 g/cm³). O ABS é um terpolímero fabricado pela polimerização de acrilonitrila (An), butadieno (BD) e estireno (ST).

Indústria de embalagens:

Polipropileno ondulado: substitui papelão por embalagens de alimentos frescos e paletes de transporte, oferecendo durabilidade à prova d'água e reciclabilidade.

FILME BOPP: Alta transparência e resistência à umidade, usadas para sacos de comida e caixas de cigarro.

Industrial and Construction:

Folha de polipropileno: resistente à corrosão química, usada para revestimentos de armazenamento químico e bancadas de laboratório.

Materiais Compostos: Combinado com fibra de vidro para tornar resistentes aos pára -choques de carros, leves e impactos -.

Campo médico:

Embalagem estéril para seringas, garrafas de medicina, etc., como não é tóxico - e pode ser esterilizado em altas temperaturas.

Em resumo, o polipropileno não é amplamente utilizado no campo da usinagem CNC, mas como o aço dos plásticos, é usado em quase todos os mercados plásticos.