老生常談:聚丙烯與聚乙烯到底有何區別?
現實生活中,眾所周知聚乙烯和聚丙烯原料生產工藝比較相似,產品都可以用來做塑料薄膜、注塑產品、塑料管材等,很多情況下我們發現兩種原料在性質及用途上有很大的相似性。但事實上,聚丙烯原料和聚乙烯原料在運用上還是有很多不同點,老生給您來分析聚丙烯和聚乙烯的性能特點,探討二者不同比例混合後材料性能的差異。
聚乙烯是乙烯經聚合製得的一種熱塑性樹脂,聚丙烯是由丙烯聚合而製得的一種熱塑性樹脂,按甲基排列位置分為等規聚丙烯、無規聚丙烯和間規聚丙烯三種。
聚乙烯為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。聚乙烯有優異的化學穩定性,室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質腐蝕,但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用。
聚丙烯通常為半透明無色固體,無臭無毒。由於結構規整而高度結晶化,故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕,製品可用蒸汽消毒是其突出優點。
從耐熱角度來分析,聚丙烯的耐熱性要高於聚乙烯,通常情況下,聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯高出約40%-50%,約為160-170℃,所以製品能在100℃以上溫度進行消毒滅菌,在不受外力的條件下,150℃也不變形,在生活中我們會發現“5”號聚丙烯餐盒常被用於微波爐中加熱食品(微波爐加熱的一般溫度在100-140℃),而聚乙烯因耐熱性差是不可以作為微波爐用塑料的,包括餐盒、保鮮膜。同樣,在普通包裝膜領域,聚乙烯的包裝袋更適合於在90℃以下使用,而聚丙烯包裝袋在相對高的溫度下使用也是可以的。
從剛性、拉伸強度角度分析,聚丙烯主要特點是密度小,力學性能優於聚乙烯,並有很突出的剛性,例如目前聚丙烯已經逐漸展開了與工程塑料(PA/PC)的競爭,廣泛運用於電子電器、汽車領域。同時由於聚丙烯拉伸強度高,進而抗彎曲性好,被稱為“百折膠”,對折彎曲100萬次被彎處不變白,這也為我們辨別聚丙烯製品提供了線索,同時成為製品再回收分類的隱性標誌。
從耐低溫角度來分析,聚丙烯耐低溫性弱於聚乙烯,0℃時的抗衝擊強度隻有20℃時的一半,而聚乙烯脆性溫度一般可達-50℃以下;並隨相對分子質量的增大,最低可達-140℃。因此如果製品需要在低溫環境中使用,還是要盡量選擇聚乙烯作為原材料,一般冷藏食品所用托盤都是有聚乙烯原料製作。
從耐老化角度來看,聚丙烯的耐老化性要弱於聚乙烯,聚丙烯的結構和聚乙烯類似,但是由於其存在一個甲基構成的側支鏈,所以更易在紫外光和熱能作用下氧化降解。在日常生活中最常見的容易老化的聚丙烯製品就是編織袋,長時間在太陽下照射編織袋很容易破裂。事實上,聚乙烯耐老化性雖然高於聚丙烯,但是相較於其他原料,它的這種性能也不是非常突出,因為在聚乙烯分子中含有少量雙鍵和醚鍵,其耐候性不好,日曬、雨淋也會引起老化。
從柔韌性角度來分析,聚丙烯雖然強度較高,但是柔韌性較差,技術角度講也就是抗衝擊性能差。所以在用來做膜產品的時候,它的應用領域與聚乙烯的應用領域還是有差別的,聚丙烯薄膜更多的用作表麵包裝的印刷。而在管材方麵,也很少用簡單的聚丙烯進行生產,需要用到交聯聚丙烯,也就是常見的PPR管。因為普通聚丙烯抗衝擊性較差,容易破裂,所以在實際應用在要加入抗衝擊改性劑,在保險杆等應用中都要使用助劑來改善抗衝擊性。
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