폴리프로필렌 수축을 제어하기 어려운가요? 이 다섯 가지 요인이 원인으로 밝혀졌습니다.

July 7, 2022

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가이드

주요 특징 요약

폴리프로필렌은 낮은 밀도와 우수한 절연성을 가진 널리 사용되는 플라스틱이지만 높은 성형 수축과 낮은 온도에서의 충격 저항이 부족하다는 단점이 있습니다. 이 글에서는 폴리프로필렌을 탄성체, 광물 충전제, 섬유로 수정하여 수축을 제어하는 방법을 논의합니다. 이러한 첨가제가 결정화도와 수축률에 미치는 영향을 이해함으로써 제조업체는 제품 품질을 개선하고 기존의 엔지니어링 플라스틱을 효과적으로 대체할 수 있습니다.

폴리프로필렌은 가장 널리 사용되는 범용 플라스틱 중 하나입니다. 낮은 밀도, 우수한 강성, 굽힘 저항, 화학적 부식 저항 및 우수한 절연성과 같은 장점이 있습니다. 단점으로는 낮은 온도에서의 충격 성능이 좋지 않고, 쉽게 노화되며, 성형 수축률이 크다는 점이 있습니다.

폴리프로필렌의 저온 충격 특성, 성형 수축률 및 열 노화 특성은 개질을 통해 개선할 수 있습니다. 수축률을 잘 제어할 수 있다면 폴리프로필렌 개질 소재의 보급 및 사용에 큰 의미가 있으며, 이는 제품 품질을 보장하는 중요한 측면이기도 합니다. 특히, 개질된 폴리프로필렌을 사용하여 기존의 엔지니어링 플라스틱을 대체하는 경우, 수축률은 매우 중요합니다.

중국에서는 폴리프로필렌 개질 기술이 성숙했지만, 수축률에 대한 분석은 비교적 분산되어 있습니다. 샤오바는 기존 정보를 통합하고 이 문제에 대해 몇 가지 설명을 제공하여 업계의 모든 사람들에게 아이디어를 제공하기를 희망합니다.

폴리프로필렌의 큰 성형 수축률은 폴리프로필렌 자체의 주요 단점 중 하나로, 이는 주로 폴리프로필렌의 높은 결정화도 때문입니다. 결정화된 폴리프로필렌의 비중이 증가하고 부피가 감소합니다. 결정화도가 0%와 100%일 때의 비중은 각각 0.851과 0.936입니다. 따라서 순수 PP의 성형 수축률은 일반적으로 1.7-2.2 사이입니다.

폴리프로필렌의 성형 수축률을 제어하는 것은 주로 성형 중 원료의 결정화를 제어하는 것입니다. 결정화도가 낮을수록 성형 수축률이 작아지고, 반대로 결정화도가 높을수록 성형 수축률이 커집니다.

폴리프로필렌 개질 플라스틱에서는 다양한 개질제를 첨가하여 폴리프로필렌의 원래 결정화를 다양한 정도로 파괴함으로써 폴리프로필렌의 원래 성형 수축률을 변화시킵니다.

1. 고무가 폴리프로필렌 수축률에 미치는 영향

고무 함량이 증가함에 따라 성형 수축률은 감소하는 경향을 보였습니다. 이는 주로 고무의 첨가가 폴리프로필렌 자체의 결정화를 파괴하여 성형 수축률이 감소하기 때문이며, POE, EPDM, SBS의 세 가지 엘라스토머가 성형 수축률에 미치는 영향도 다릅니다.

그림

엘라스토머 함량이 5% 미만일 때, 다양한 유형의 엘라스토머가 PP의 수축률에 미치는 영향은 기본적으로 동일합니다. 엘라스토머 함량이 5%를 초과한 후에야 다양한 엘라스토머 종류의 영향 정도가 달라지며, 수축률에 대한 영향 순서는 POE>EPDM>SBS로, 이는 PP에 대한 엘라스토머의 강화 효과와 일치합니다.

PP에 무기 충전제와 엘라스토머를 혼합하여 첨가하면 수축률 감소 효과가 더 좋습니다.

2. 광물 충전제가 폴리프로필렌 개질 소재의 성형 수축률에 미치는 영향

폴리프로필렌용 광물 첨가제에는 주로 탄산칼슘, 활석, 운모 분말 등이 포함됩니다. 광물 첨가제가 폴리프로필렌 개질 소재의 성형 수축률에 미치는 영향에는 세 가지 주요 이유가 있습니다:

첫째, 광물 첨가제 자체는 수축하지 않으며, 첨가로 인해 폴리프로필렌 개질 소재의 전체 비율에서 수축률이 감소합니다. 둘째, 광물 첨가제의 첨가는 필연적으로 폴리프로필렌의 결정화도에 영향을 미쳐 수축률에 영향을 미칩니다. 셋째, 미세 광물 첨가제가 첨가되면 핵형성제로 작용하여 폴리프로필렌의 구조 상태를 변화시키고, 큰 구상 결정의 형성을 방지하며, 폴리프로필렌의 성형 수축률에도 영향을 미칩니다.

1) 충전제의 형태

다양한 형태의 무기 충전제는 수축률에 서로 다른 영향을 미치며, 영향의 구체적인 순서는 판상 > 침상 > 입자 > 구형입니다.

2) 충전제의 입자 크기

같은 충전제의 입자 크기가 다르면 수축률에 미치는 영향도 다릅니다. 입자 크기가 작을수록 수축률 감소 효과가 큽니다. 예를 들어, 활석 충전 PP(20% 활석 + 8% POE)의 경우, 활석의 입자 크기에 따른 수축률의 영향은 다음과 같습니다.

3) 충전제의 표면 처리

같은 충전제라도 수지와 혼합할 때 표면 처리를 했는지 여부에 따라 수축률에 미치는 영향이 다릅니다. 표면 처리를 한 충전제가 수축률에 더 큰 영향을 미칩니다.

4) 충전제의 양

같은 충전제라도 첨가량에 따라 수축률에 미치는 영향이 다릅니다. 충전제의 첨가량이 많을수록 수축률 감소 효과가 큽니다.

3. 섬유가 폴리프로필렌 개질 소재의 성형 수축률에 미치는 영향

여기서 말하는 섬유는 다양한 유형의 무기 섬유와 유기 섬유를 포함합니다. 단섬유 유리섬유 보강을 예로 들면, PP 수지에 다양한 함량의 유리섬유를 첨가하면 성형 수축률을 크게 줄일 수 있습니다.

단섬유 유리섬유와 비교했을 때, 장섬유 유리섬유 보강 폴리머의 장점은 더 낮은 수축률과 종방향 및 횡방향에서의 일관된 수축률입니다. 수염 보강 폴리머의 수축률은 유리섬유 보강 폴리머보다 낮습니다.

유리섬유는 폴리프로필렌 개질 소재의 성형 수축률에 가장 큰 영향을 미칩니다. 유리섬유 함량이 30% 이상에 도달하면 폴리프로필렌 개질 소재의 성형 수축률이 1.8에서 0.5로 감소하며, 표면 처리된 유리섬유가 처리되지 않은 유리섬유보다 성형 수축률에 더 큰 영향을 미칩니다.

유리섬유의 첨가는 폴리프로필렌의 결정화를 파괴하고 수축률에 영향을 미치며, 더 중요한 것은 유리섬유가 폴리프로필렌의 결정 수축을 제한한다는 점입니다.

4. 폴리에틸렌 첨가가 폴리프로필렌 성형 수축률에 미치는 영향

폴리에틸렌의 첨가도 폴리프로필렌 개질 소재의 성형 수축률에 영향을 미칩니다. 폴리에틸렌도 높은 결정화를 가진 플라스틱으로 성형 수축률이 매우 크지만, 폴리프로필렌에 첨가된 후 각각의 결정화도가 다양한 정도로 파괴되어 전체 성형 수축률이 감소합니다.

다른 수지와 혼합하거나 화학적으로 가교 및 그라프트 개질을 할 수 있습니다.