一、 产品特点及其应用
β-PPH是一种高分子量、低熔指的均聚聚丙烯,由于该材料经过β改性,具有均匀细腻的β晶型结构,使其不但具有优良的耐化学性、耐高温性以及良好的抗蠕变性,而且在低温下还具有优异的抗冲击性。上世纪80年代β-PPH材料就应用于承压管道系统,目前使用情况良好。β-PPH管道性能特点还包括:优良的抗腐蚀性、尤其突出的是耐长期蠕变性和抗应力开裂性,优异的耐压性、耐表面磨损性和易焊接性(熔接性)等。
二、产品用途
β-PPH可用于承压管材管件和片材、板材、化工填料、化工工程配件(大型阀门)、过滤板及实心棒材的生产。β-PPH管材应用于化工管道系统,β-PPH片材、板材应用于化工储存罐、化工填料、棒材、酸洗槽,电解槽等系统的制造,并且在电子、药品、化工、食品、半导体、钢铁等工业领域有着广泛的应用前景。
三、对β-PPH管材及其原材料的要求
根据《PP工业管道系统的性能和要求》标准ISO15494:2003(E) ,对性能有如下要求:
PP材料性能:
性能 | 测试标准 | 测试条件 | 要求 |
颜色分散 | ISO13949 | ≤3级 | |
简支梁冲击强度 | ISO 179-2 | 23℃、缺口 | ≥7KJ/m2 |
熔融流动速率 | ISO1133 | 230℃、2.16kg | 0.18-0.4g/10min |
热稳定性试验 | ISO1167 | 110℃ 、1.9MPa | ≥8760h |
PP管材性能:
性能 | 测试标准 | 测试条件 | 要求 |
20℃ 静液压试验 | ISO1167 | 21.0 MPa | ≥1h |
95℃ 静液压试验 | ISO 1167 | 3.5 MPa | ≥1000h |
简支梁冲击性能 | ISO179 | 23±2℃ | ≤10 %失败 |
MFR变化 | ISO1133 | 230℃、2.16kg | ≤30 % |
纵向回缩率 | ISO2505 | 150℃ | ≤2 % |
四、β-PPH-4100 原材料及其管材性能检测
MFR | G/min | GB3682 | 0.35 | |
拉伸屈服强度 | MPa |
ISO527 | 29.0 | |
拉伸断裂强度 | 33.0 | |||
伸长率 | % | 450 | ||
项目 | 单位 | 测试方法 | 典型值 | |
拉伸弹性模量 | MPa | ISO527 | 1230 | |
弯曲强度 | MPa | ISO178 | 25 | |
弯曲模量 | 1250 | |||
CHARPYL缺口冲击强度 | 23℃ | KJ/m2 | ISO179 | 50 |
-20℃ | 4.5 | |||
热变形温度 | ℃ | ISO75 | 101 | |
纵向回缩率 | % | ISO2505 | 1.2-1.6 |
β-PPH4100原材料性能测试:
注:材料中已考虑了管材的热氧老化性能和光老化性能
β-PPH管材性能测试:
注:90℃ 、1.9Mpa,8760小时的热稳定性试验正在进行中,目前已远远超过8760hr。
五、加工工艺条件推荐
要求单螺杆挤出机长径比大于28,推荐使用长径比为30以上的单螺杆挤出机;模具为螺旋式或篮式机头。(β-PPH4100在上海金湖单螺杆挤出机上生产φ630管材,加工性能很好,内外壁光洁平整,切口细腻)。
挤管工艺条件为:Zone 1 180-190℃
Zone 2 200-220℃
Zone 3 220-230℃
Zone 4 230-240℃
Zone 5 240-250℃
机头温度: 240-250℃
熔体温度: 230-240℃
冷却水温度范围:15-40℃
六、目前β-PPH原料的厂家和牌号
目前使用的β-PPH厂家有北欧化工的BE60-7032(灰色),无锡科嘉塑胶新材料有限公司自行研发的4100(本色和灰色)都是较好的β-PPH原料。
七、运输和储存
该材料在运输过程中应避免受潮、受污染、曝晒;另外应储藏于干燥环境下,温度最好低于50℃并防止紫外线照射;不当的储存可以引发降解、导致异味的产生和颜色的改变,从而使材料的物理性能产生不利的影响,储存期一般为5年。
八、几种原料的比较
科嘉β-PPH、进口β-PPH料、普通共聚性能比较:
项目 | 单位 | 测试方法 | 科嘉塑胶β-PPH4100 | 进口β-PPH | 普通共聚料 | |
密度 | g/cm3 | GB/T1033 | 0.906 | 0.905 | 0.90 | |
MFR | G/min | GB3682 | 0.35 | 0.30 | 1.8 | |
拉伸屈服强度 | MPa |
ISO527 | 27.0 | 27.8 | 21.6 | |
拉伸断裂强度 | 32.0 | 36 | 26 | |||
伸长率 | % | 520 | 500 | 200 | ||
拉伸弹性模量 | MPa | ISO527 | 1280 | 1300 | 1300 | |
CHARPYL缺口冲击强度 | 23℃ | KJ/m2 | ISO179 | 50 | 55 | NB |
-20℃ | 4.5 | 5 | 5 | |||
热变形温度 | ℃ | ISO75 | 98 | 101 | 80 |
注:普通的PPH原料的缺点是伸长率较低,缺口冲击强度相差很大,具体比较可以拿检测报告。
总上所述,β-PPH管道性能特点如下
1. 优秀的力学性能(刚性和韧性)
2. 优秀的抗腐蚀性能
3. 长期高温耐蠕变性能和耐慢速裂纹扩展的能力
4. 优异的耐压性,耐表面磨损和易焊接性(熔接性)等