Beta(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Beta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Beta(β)-PPH材料就应用于承压管道系统,目前使用情况良好。Beta(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
Beta(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。Beta(β)-PPH管材应用于化工管道系统,Beta(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Beta(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、Beta(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 |
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
Beta(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。(Beta(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Beta(β)-PPH原料的厂家和牌号
目前使用的Beta(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Beta(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Beta(β)-PPH、进口Beta-PPH料、普通共聚性能比较:
项目 |
单位 |
测试方法 |
科嘉塑胶Beta(β)-PPH4100 |
进口Beta-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,Beta(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