Сходства и различия ПП-С и ПП-Н

Лист AHD PP-H (лист полипропилена)

Определения PP-C и PP-H

ПП (полипропилен) – широко используемый термопласт. На основании различий в молекулярной структуре и сомономерах его в первую очередь подразделяют на следующие категории:

PP-H: Гомополимер ПП, полученный в результате полимеризации одного мономера пропилена (C₃H₆). Молекулярная цепь содержит только пропиленовые звенья, обладающие высокой кристалличностью (около 60–70%), превосходной жесткостью и термостойкостью.

PP-C: Блок-сополимер PP (также называемый в некоторой литературе PP-B) образуется в результате блок-сополимеризации пропилена с небольшим количеством этилена (обычно 2–7%). Его молекулярная цепь состоит из длинных сегментов пропиленовых звеньев и «блоков» этиленовых звеньев, что обеспечивает баланс жесткости и прочности.

Листы AHD PP-C (полипропиленовые пластиковые листы)

Ниже приводится подробный анализ их сходств с разных сторон:

Химический состав и основная структура

1. Источник смолы с общим ядром: оба производятся путем полимеризации с использованием пропилена (C₃H₆) в качестве первичного мономера. PP-H содержит только длинные цепи пропиленовых звеньев (-CH2-CH(CH3)-); PP-C включает в себя небольшие «блоки» этиленовых (C₂H₄) звеньев, встроенных в пропиленовую цепь (например, -PP-PPE-PP-, где PPE представляет собой этилен-пропиленовый блок), но пропилен по-прежнему доминирует (обычно содержит только 2–7%).

2. Одинаковая полярность молекулярной цепи. Молекулярная цепь полипропилена состоит из одинарной углерод-углеродной связи (CC) в основной цепи с неполярными метильными группами (-CH₃). Следовательно, оба являются неполярными полимерами со стабильными химическими свойствами.

Основные общие черты физических свойств

1. Перекрытие диапазона плотности: оба материала имеют плотность, близкую к 0,90–0,91 г/см³, что делает их легкими пластиками, подходящими для чувствительных к весу применений (например, товарных коробок и предметов первой необходимости).

2. Устойчивость к большинству химических реагентов. Благодаря своей неполярной структуре оба материала устойчивы к кислотам (таким как соляная кислота и разбавленная серная кислота), щелочам (таким как гидроксид натрия), соляным растворам и большинству органических растворителей (таких как спирты, углеводороды и кетоны). Разложение может происходить только в присутствии сильных окислительных кислот (таких как концентрированная азотная и серная кислоты) или при высоких температурах.

3. Отличная электроизоляция. В молекулярной цепи отсутствуют полярные группы, что обеспечивает превосходную электрическую изоляцию с объемным сопротивлением >10⁴Ом·см и диэлектрической проницаемостью (23°C, 1 кГц) примерно 2,2-2,3. Они подходят для изоляции компонентов электронного и электрического оборудования (например, корпусов приборов и кабельных каналов).

4. Нетоксичны и экологически безопасны: оба материала не содержат токсичных добавок (таких как пластификаторы и тяжелые металлы), соответствуют стандартам для контакта с пищевыми продуктами и широко используются в упаковке пищевых продуктов и медицинских устройствах.

Очень схожая производительность обработки

1. Совместимые процессы формования: оба могут быть отлиты с использованием обычных методов обработки термопластов, таких как экструзия, литье под давлением, компрессионное формование и выдувное формование, что обеспечивает высокую универсальность оборудования.

2. Аналогичные диапазоны температур обработки:

• Температура плавления: примерно 160-180°C (PP-H немного выше из-за его высокой кристалличности, требующей более высоких температур для разрушения кристаллических областей; PP-C из-за этиленового блока, снижающего кристалличность, имеет немного более низкую температуру плавления, но разница обычно составляет менее 20°C);

• Температура теплового отклонения (0,45 МПа): оба значения составляют примерно 90–105°C (PP-H немного выше, примерно 100–105°C; PP-C примерно 90–100°C). Кратковременная термостойкость (без внешнего воздействия) может достигать 120°С, а длительная рабочая температура (10⁴ часов) составляет ≤80°С.

3. Контролируемая усадка: оба имеют относительно высокую усадку при формовании (приблизительно 1,5–2,5%), что требует разработки формы для контроля коробления. Диапазоны усадки этих двух материалов в значительной степени перекрываются.

Перекрывающиеся сценарии применения

Хотя PP-H и PP-C ориентированы на разные нишевые применения из-за различий в характеристиках (например, жесткость и прочность), их можно использовать как взаимозаменяемые в приложениях, где основные требования к производительности низкие, а ключевыми факторами являются экономическая эффективность и универсальность. Например:

• Общие предметы первой необходимости: пластиковые тазы, мусорные баки и ящики для хранения (требуются химическая стойкость и легкий вес);

• Промышленные вспомогательные компоненты: стандартные поддоны, оборотные коробки и стеллажи (требуются влагостойкость и общая ударопрочность);

• Архитектурная отделка: потолочные панели и внутренние перегородки (требуют низкой стоимости, простоты обработки и устойчивости к загрязнениям);

• Сельское хозяйство: полиэтиленовая пленка (требуется устойчивость к атмосферным воздействиям и низкая стоимость) и ирригационные трубы (требуется водонепроницаемость и легкая сварка).

Основные сходства в устойчивости к старению и атмосферным воздействиям

Оба материала испытывают схожие механизмы старения в естественной среде (например, под воздействием ультрафиолетовых лучей, кислорода и влажности): ухудшение характеристик вызвано разрывом углерод-углеродных связей в основной цепи или окислением боковых групп (метильных групп). PP-H и PP-C общего назначения без антиоксидантов демонстрируют одинаковое сохранение прочности на разрыв и снижение ударной вязкости в одних и тех же условиях. Добавление светостабилизаторов и антиоксидантов значительно повышает устойчивость обоих материалов к атмосферным воздействиям, еще больше сужая разницу в сроке службы после модификации.

Лист ЭХД ПП

Ниже приводится подробный анализ различий по нескольким измерениям:

Разница в характеристиках:

Функции	Листы/стержни PP-H	Листы/стержни PP-C
Кристалличность	Высокие (60–70%), плотно упакованные молекулярные цепи.	Низкая (40-50%), за счет нарушения кристаллической регулярности этиленовым блоком.
Жесткость/Твердость	Высокая (прочность на растяжение ≥ 30 МПа, модуль упругости при изгибе ≥ 1500 МПа)	Несколько ниже (предел прочности 25-30 МПа, модуль упругости при изгибе 1200-1500 МПа)
Ударная вязкость	Низкая (Ударная вязкость с надрезом: примерно 2–5 кДж/м² при 23°C; ≤ 1 кДж/м² при -20°C)	Высокая (Ударная вязкость с надрезом: примерно 5–10 кДж/м² при 23°C; ≥ 3 кДж/м² при -20°C)
Низкотемпературная хрупкость	Значительное (хрупкое разрушение ниже -10°C)	Улучшенный (сохраняет некоторую прочность при -20°C)
Устойчивость к растрескиванию под напряжением	Удовлетворительный (чувствителен к зазубринам, склонен к растрескиванию из-за концентрации напряжений)	Отлично (этиленовый блок снижает концентрацию напряжения)

Различия в областях применения

Лист/стержень PP-H

• Преимущества: высокая жесткость, отличная термостойкость и низкая стоимость, подходят для применений, требующих высокой прочности и стабильности размеров.

• Типичные области применения:

• Лист: обшивка резервуаров для хранения химикатов, промышленные поддоны, рекламные щиты, вентиляционные каналы;

• Стержень: шестерни, фиксаторы подшипников, рукоятки инструментов и кронштейны механических компонентов.

Лист ПП-К/стержень

• Преимущества: повышенная прочность и высокая ударопрочность при низких температурах, подходят для применений, требующих баланса между жесткостью и ударопрочностью.

• Типичные области применения:

• Спецификация: внутренние компоненты автомобиля (например, опорные панели приборной панели), корпуса приборов (барабаны стиральных машин) и ограждения для предотвращения столкновений;

• Стержень: соединители труб, спортивное оборудование (лыжные крепления) и конструктивные элементы с низким напряжением.

Основное различие между PP-H и PP-C связано с их молекулярной структурой: гомополимерная структура PP-H обеспечивает высокую жесткость и термостойкость, но жертвует прочностью и низкотемпературными характеристиками. Структура блок-сополимера ПП-С, состоящая из этиленовых блоков, уравновешивает жесткость и ударную вязкость, что делает его более подходящим для применений, требующих ударопрочности или низкотемпературных сред. При выборе материала важно сбалансировать производительность и стоимость в зависимости от конкретных условий эксплуатации (таких как нагрузка, температура и риск удара), чтобы гарантировать совместимость материала с применением.

Что такое ПП-С и ПП-Н? В чем их сходство и различие?