https://blog.jwell-group.com/polypropylene-shrinkage-difficult-to-control-what-are-the-influencing-factors/

Полипропилен является одним из наиболее широко используемых пластиков общего назначения, с такими преимуществами, как низкая плотность, хорошая жесткость, устойчивость к изгибу, химическая стойкость и хорошая изоляция. Его недостатками являются плохая ударопрочность при низких температурах, легкое старение и большая усадка при формовании.

Модификация может улучшить низкотемпературные ударные свойства, усадку при формовании и свойства термического старения полипропилена. Усадка, если она хорошо контролируется, важна для продвижения модификаторов полипропилена, а также является важным аспектом обеспечения качества продукта. В частности, усадка очень важна при использовании модифицированного полипропилена для замены традиционных инженерных пластиков.
Модификация полипропилена имеет зрелую технологию в Китае, но анализ проблем усадки более разбросан. Интеграция существующей информации в цепочку пластиковых сетей, для этого вопроса, чтобы предоставить некоторую разработку, я надеюсь дать вам в отрасли, чтобы предоставить идеи.

Причины

Высокая усадка полипропилена является основным недостатком самого полипропилена, в основном из-за его высокой кристалличности. После кристаллизации удельный вес полипропилена увеличивается, а его объем уменьшается. Удельный вес составляет 0.851 и 0.936 при 0% и 100% кристалличности соответственно, поэтому формовочная усадка чистого ПП обычно составляет от 1.7 до 2.2.

Основным фактором, контролирующим усадку полипропилена, является кристалличность сырья: чем меньше кристалличность, тем меньше усадка; и наоборот, чем выше кристалличность, тем больше усадка.

Inполипропилен модифицированный пластикдобавление различных модификаторов в разной степени нарушило первоначальную кристалличность полипропилена, изменив тем самым первоначальную усадку полипропилена при формовании.

I. Влияние резины на усадку полипропилена

С увеличением содержания каучука усадка при формовании имеет тенденцию к снижению. Это в основном связано с тем, что добавление каучука разрушает кристалличность самого полипропилена, что приводит к снижению усадки при формовании, а три эластомера POE, EPDM и SBS оказывают разное влияние на усадку при формовании.

При содержании эластомера ниже 5% влияние каждого типа эластомера на усадку ПП в основном одинаково. Только после того, как содержание эластомера превышает 5%, степень влияния различных сортов эластомера расходится, и порядок влияния на усадку следующий: POE>EPDM>SBS, что согласуется с эффектом упрочнения эластомеров на ПП.

Уменьшение усадки происходит лучше, если в смесь с эластомерами в ПП добавляют неорганические наполнители.

II. Влияние минерального наполнителя на усадку полипропиленовых модификаторов при формовании

Основными минеральными добавками для полипропилена являются карбонат кальция, тальк, слюдяной порошок и т. д. Существуют три основные причины влияния минеральных добавок на усадку модификаторов полипропилена для литья.

Во-первых, сама минеральная добавка не дает усадки, а ее добавление снижает усадку модификатора полипропилена из общего соотношения; во-вторых, добавление минеральной добавки неизбежно влияет на кристалличность полипропилена, что влияет на усадку; в-третьих, добавление микродисперсного минерального агента играет роль зародышеобразователя, который изменяет структурное состояние полипропилена и препятствует образованию крупных сферических кристаллов, что также влияет на усадку формирующегося полипропилена.

1) Форма наполнителя
Форма неорганического наполнителя по-разному влияет на скорость усадки, удельный размер эффекта находится в следующем порядке: хлопья > иглы > гранулы > сферы.

2) Размер частиц наполнителя
Различные размеры частиц одного и того же наполнителя оказывают разное влияние на скорость усадки, чем меньше размер частиц, тем больше снижение скорости усадки. Взяв в качестве примера наполненный тальком полипропилен (20% талька + 8% POE), влияние различных размеров частиц талька на усадку выглядит следующим образом.

3) Поверхностная обработка наполнителей
Влияние на усадку варьируется в зависимости от того, обработана ли поверхность того же наполнителя при ламинировании смолой. Наполнитель с поверхностной обработкой оказывает большее влияние на усадку.

4) Количество наполнителя
Количество добавленного наполнителя по-разному влияет на скорость усадки: чем больше добавленное количество, тем сильнее снижается скорость усадки.

III. Влияние волокон на усадку полипропиленовых модификаторов при формовании
Упомянутые здесь волокна включают все типы неорганических и органических волокон. В случае армирования коротким стекловолокном, например, добавление стекловолокна различного содержания в смолу ПП может существенно снизить ее формовочную усадку.

Длинные армированные стекловолокном полимеры имеют преимущество в виде меньшей усадки по сравнению с короткими стекловолокнами и постоянной усадки как в продольном, так и в поперечном направлении. Усистые армированные полимеры имеют более низкую скорость усадки, чем армированные стекловолокном полимеры.

Наибольшее влияние на формовочную усадку полипропиленовых модификаторов оказывают стекловолокна. Когда содержание стекловолокна достигает 30% и более, формовочная усадка полипропиленового модификатора уменьшается с 1.8 до 0.5, а поверхностно обработанное стекловолокно оказывает большее влияние на формовочную усадку, чем необработанное стекловолокно.

Добавление стекловолокна в первую очередь разрушает кристалличность полипропилена и влияет на усадку, и что еще важнее, стекловолокно ограничивает кристаллическую усадку полипропилена.

IV. Влияние включения полиэтилена на усадку формованного полипропилена
Добавление полиэтилена также влияет на усадку при формовании модификатора полипропилена. Хотя полиэтилен также является высококристаллическим пластиком с большой усадкой при формовании, добавление полиэтилена к полипропилену в разной степени нарушает соответствующую кристалличность друг друга, что приводит к снижению общей усадки при формовании.

Возможно смешивание с другими смолами или химическое сшивание и прививочные модификации.

V. Влияние изменения собственного ПТР полипропилена на усадку при формовании
На формовочную усадку полипропилена влияет его кристалличность, которая в свою очередь зависит от величины его собственной молекулярной массы. При увеличении MFI молекулярная масса уменьшается, его кристалличность увеличивается, а формовочная усадка увеличивается.

Сравнение влияния модификаторов на усадку при формовании полипропилена

Влияние различных модификаторов на усадку полипропиленовых модификаторов показано в таблице, из которой видно, что влияние различных модификаторов на усадку полипропиленовых модификаторов различно, при этом наибольший эффект оказывает стекловолокно, в следующем порядке: стекловолокно > минеральное > эластомер > полиэтилен.

При использовании нескольких модификаторов эффект усадки полипропилена не одинаков, влияние многих факторов. Например, степень дисперсности модификатора в полипропилене, размер частиц самого минерального модификатора, поверхностная обработка различных минеральных наполнителей и т. д., все это оказывает влияние на усадку формованного изделия.

Кроме того, процесс формования литьевой машины оказывает существенное влияние на скорость усадки в процессе формования. Например, изменения температуры и давления впрыска влияют на скорость усадки.