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

Polipropilen je ena najpogosteje uporabljenih plastičnih mas za splošno uporabo, s prednostmi nizke gostote, dobre togosti, odpornosti na upogibanje, kemične odpornosti in dobre izolacije. Njegove pomanjkljivosti so slaba odpornost na udarce pri nizkih temperaturah, enostavno staranje in veliko krčenje pri brizganju.

Modifikacija lahko izboljša lastnosti polipropilena pri udarnih obremenitvah pri nizkih temperaturah, krčenje pri oblikovanju in toplotno staranje. Krčenje, če je dobro nadzorovano, je pomembno za promocijo modifikatorjev polipropilena in je tudi pomemben vidik zagotavljanja kakovosti izdelka. Krčenje je še posebej pomembno pri uporabi modificiranega polipropilena za nadomestitev tradicionalnih inženirskih plastik.
Modifikacija polipropilena ima na Kitajskem zrelo tehnologijo, vendar je analiza vprašanj krčenja bolj razpršena. Integracija obstoječih informacij v verigo plastičnih omrežij, da bi to vprašanje podrobneje predstavila, upam, da vam bom v industriji ponudil ideje.

Vzroki

Visoko krčenje polipropilena je glavna pomanjkljivost samega polipropilena, predvsem zaradi njegove visoke kristaliničnosti. Po kristalizaciji se specifična teža polipropilena poveča, njegov volumen pa se zmanjša. Specifična teža je 0.851 pri 0 % oziroma 0.936 pri 100 % kristaliničnosti, zato je krčenje čistega PP pri oblikovanju običajno med 1.7 in 2.2.

Glavni dejavnik krčenja polipropilena je kristaliničnost surovine: manjša kot je kristaliničnost, manjše je krčenje; obratno, višja kot je kristaliničnost, večje je krčenje.

Inpolipropilenom modificirane plastike, je dodajanje različnih modifikatorjev v različni meri poškodovalo prvotno kristaliničnost polipropilena, s čimer se je spremenilo prvotno krčenje polipropilena pri oblikovanju.

I. Vpliv gume na krčenje polipropilena

Z naraščanjem vsebnosti kavčuka se krčenje pri brizganju ponavadi zmanjšuje. To je predvsem posledica dejstva, da dodatek kavčuka uniči kristalnost samega polipropilena, kar vodi do zmanjšanja krčenja pri brizganju, trije elastomeri, POE, EPDM in SBS, pa imajo različen učinek na krčenje pri brizganju.

Ko je vsebnost elastomera pod 5 %, je vpliv posameznih vrst elastomera na krčenje PP v osnovi enak. Šele ko vsebnost elastomera preseže 5 %, se stopnja vpliva različnih vrst elastomerov razlikuje, vrstni red vpliva na krčenje pa je POE > EPDM > SBS, kar je skladno z učinkom utrjevanja elastomerov na PP.

Zmanjšanje krčenja je boljše, če se PP-ju v mešanici z elastomeri dodajo anorganska polnila.

II. Vpliv mineralnega polnila na krčenje modifikatorjev polipropilena pri oblikovanju

Glavni mineralni dodatki za polipropilen so kalcijev karbonat, smukec, sljuda v prahu itd. Obstajajo trije glavni razlogi za vpliv mineralnih dodatkov na krčenje modifikatorjev polipropilena za brizganje.

Prvič, sam mineralni dodatek se ne krči, njegov dodatek pa zmanjša krčenje polipropilenskega modifikatorja v celotnem razmerju; drugič, dodatek mineralnega dodatka neizogibno vpliva na kristalnost polipropilena, kar vpliva na krčenje; tretjič, dodatek mikrofinega mineralnega dodatka igra vlogo nukleacijskega sredstva, ki spremeni strukturno stanje polipropilena in preprečuje nastanek velikih sferičnih kristalov, kar vpliva tudi na krčenje polipropilena, ki se tvori.

1) Oblika polnila
Oblika anorganskega polnila ima različen vpliv na stopnjo krčenja, specifična velikost učinka pa je v vrstnem redu kosmiči > iglice > granule > kroglice.

2) Velikost delcev polnila
Različne velikosti delcev istega polnila imajo različen vpliv na stopnjo krčenja, manjša kot je velikost delcev, večje je zmanjšanje stopnje krčenja. Če za primer vzamemo s smukcem polnjen PP (20 % smukca + 8 % POE), je vpliv različnih velikosti delcev smukca na krčenje naslednji.

3) Površinska obdelava polnil
Vpliv na krčenje se razlikuje glede na to, ali je isto polnilo površinsko obdelano, ko je laminirano s smolo. Polnilo s površinsko obdelavo ima večji vpliv na krčenje.

4) Količina polnila
Količina dodanega istega polnila ima različen vpliv na stopnjo krčenja, večja kot je dodana količina, večje je zmanjšanje stopnje krčenja.

III. Vpliv vlaken na krčenje modifikatorjev polipropilena pri oblikovanju
Vlakna, na katera se tukaj nanaša, vključujejo vse vrste anorganskih in organskih vlaken. Pri ojačitvi s kratkimi steklenimi vlakni lahko na primer dodatek steklenih vlaken z različno vsebnostjo PP smoli znatno zmanjša njeno krčenje pri oblikovanju.

Polimeri, ojačani z dolgimi steklenimi vlakni, imajo prednost manjšega krčenja v primerjavi s kratkimi steklenimi vlakni in enakomernega krčenja tako v vzdolžni kot prečni smeri. Polimeri, ojačani z laski, imajo nižjo stopnjo krčenja kot polimeri, ojačani s steklenimi vlakni.

Steklena vlakna imajo največji vpliv na krčenje pri brizganju polipropilenskih modifikatorjev. Ko vsebnost steklenih vlaken doseže 30 % ali več, se krčenje pri brizganju polipropilenskega modifikatorja zmanjša z 1.8 na 0.5, površinsko obdelana steklena vlakna pa imajo večji vpliv na krčenje pri brizganju kot neobdelana steklena vlakna.

Dodatek steklenih vlaken najprej uniči kristaliničnost polipropilena in vpliva na krčenje, še pomembneje pa je, da steklena vlakna omejujejo kristalinično krčenje polipropilena.

IV. Vpliv vgradnje polietilena na krčenje polipropilenskega kalupa
Dodatek polietilena vpliva tudi na krčenje polipropilenskega modifikatorja pri brizganju. Čeprav je polietilen tudi zelo kristalinična plastika z velikim krčenjem pri brizganju, dodajanje polietilena polipropilenu v različni meri poruši ustrezno kristaliničnost drug drugega, kar povzroči zmanjšanje celotnega krčenja pri brizganju.

Uporabimo lahko mešanje z drugimi smolami ali kemično zamreženje in modifikacije s cepljenjem.

V. Vpliv sprememb lastnega MFI polipropilena na krčenje pri brizganju
Na krčenje polipropilena pri brizganju vpliva njegova kristaliničnost, na katero pa vpliva velikost njegove lastne molekulske mase. Ko se MFI poveča, se molekulska masa zmanjša, njegova kristaliničnost poveča in krčenje pri brizganju poveča.

Primerjava vpliva modifikatorjev na krčenje pri oblikovanju polipropilena

Vpliv različnih modifikatorjev na krčenje polipropilenskih modifikatorjev je prikazan v tabeli, ki kaže, da je vpliv različnih modifikatorjev na krčenje polipropilenskih modifikatorjev različen, pri čemer imajo največji vpliv steklena vlakna, in sicer v naslednjem vrstnem redu: steklena vlakna > mineral > elastomer > polietilen.

Pri uporabi več modifikatorjev učinek krčenja polipropilena ni enak, saj je nanj vplivalo veliko dejavnikov. Na primer, stopnja disperzije modifikatorja v polipropilenu, velikost delcev samega mineralnega modifikatorja, površinska obdelava z različnimi mineralnimi polnili itd., vse to vpliva na krčenje oblikovanega izdelka.

Poleg tega ima postopek brizganja v stroju za brizganje pomemben vpliv na stopnjo krčenja med postopkom brizganja. Na primer, spremembe temperature in tlaka brizganja vplivajo na stopnjo krčenja.