Einleitung: Polypropylen (PP) ist einer der am weitesten verbreiteten Kunststoffe und begegnet uns im Alltag überall. Es weist eine höhere Reinheit als herkömmliches Polycarbonat (PC) auf. Obwohl es nicht die hohe Farbintensität von ABS erreicht, zeichnet sich PP durch eine höhere Reinheit und Farbwiedergabe aus. In der Industrie wird PP häufig für Verpackungsmaterialien verwendet, beispielsweise für …Plastikflaschen, Flaschenverschlüsse, Sahneflaschenusw. Ich habe alles geregelt durchRB-PAKETund wurde der Lieferkette zur Information zur Verfügung gestellt:
Chemische Bezeichnung: Polypropylen
Englische Bezeichnung: Polypropylen (abgekürzt PP)
Polypropylen (PP) ist ein kristallines Polymer. Unter den gängigen Kunststoffen ist PP mit einer Dichte von nur 0,91 g/cm³ (weniger als Wasser) der leichteste. PP weist die beste Hitzebeständigkeit unter den Allzweckkunststoffen auf. Seine Wärmeformbeständigkeitstemperatur liegt bei 80–100 °C, und es kann in kochendem Wasser erhitzt werden. PP ist beständig gegen Spannungsrisse und besitzt eine hohe Biegeermüdungsfestigkeit. Es wird oft als „100 % Kunststoff“ bezeichnet. Die Gesamtleistung von PP ist besser als die von Polyethylen (PE). PP-Produkte zeichnen sich durch geringes Gewicht, gute Zähigkeit und gute Chemikalienbeständigkeit aus.
Nachteile von PP: geringe Maßgenauigkeit, unzureichende Steifigkeit, schlechte Witterungsbeständigkeit, Neigung zur Bildung von „Kupferschäden“, es weist ein Nachschrumpfungsphänomen auf, nach dem Entformen altert es leicht, wird spröde und verformt sich leicht.
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Formgebungseigenschaften
1) Das kristalline Material ist schlecht hygroskopisch und neigt zu Schmelzbruch. Bei längerem Kontakt mit heißem Metall zersetzt es sich leicht.
2) Die Fließfähigkeit ist gut, aber der Schrumpfungsbereich und der Schrumpfungswert sind groß, und es kommt leicht zu Schrumpfungslöchern, Dellen und Verformungen.
3) Bei hoher Abkühlgeschwindigkeit sollten Gieß- und Kühlsystem die Wärme langsam abführen und die Formtemperatur sorgfältig kontrolliert werden. Bei niedrigen Temperaturen und hohem Druck neigt das Material zu Temperaturschwankungen. Liegt die Formtemperatur unter 50 Grad, ist das Kunststoffteil uneben und es kommt leicht zu schlechten Schweißnähten und Fließmarken. Oberhalb von 90 Grad besteht die Gefahr von Verzug und Verformung.
4) Die Wandstärke des Kunststoffs muss gleichmäßig sein, um Klebstoffmangel und scharfe Ecken zu vermeiden und so Spannungsspitzen vorzubeugen.
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Prozessmerkmale
PP weist bei Schmelztemperatur eine gute Fließfähigkeit und gute Formbarkeit auf. PP besitzt bei der Verarbeitung zwei charakteristische Eigenschaften.
Erstens: Die Viskosität der PP-Schmelze nimmt mit zunehmender Schergeschwindigkeit deutlich ab (weniger temperaturabhängig).
Zweitens: Der Grad der Molekülorientierung ist hoch und die Schrumpfungsrate ist relativ hoch.
Die Verarbeitungstemperatur von PP liegt bei etwa 200–300 °C. Es besitzt eine gute thermische Stabilität (Zersetzungstemperatur: 310 °C), kann sich jedoch bei höheren Temperaturen (270–300 °C) zersetzen, wenn es längere Zeit im Formzylinder verbleibt. Da die Viskosität von PP mit zunehmender Schergeschwindigkeit deutlich abnimmt, verbessern ein höherer Einspritzdruck und eine höhere Einspritzgeschwindigkeit die Fließfähigkeit und reduzieren Schwindung und Verformung. Die Formtemperatur sollte im Bereich von 30–50 °C gehalten werden. PP-Schmelze kann durch sehr enge Formspalte fließen und an der Oberfläche austreten. Beim Schmelzen von PP muss eine große Menge Schmelzwärme aufgenommen werden (hohe spezifische Wärmekapazität), wodurch das Produkt nach dem Auswerfen aus der Form heißer ist. PP muss während der Verarbeitung nicht getrocknet werden und weist eine geringere Schwindungsrate und Kristallinität als PE auf.
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Wichtige Punkte bei der Kunststoffverarbeitung
Kunststoffverarbeitung
Reines PP ist elfenbeinweiß und durchscheinend und lässt sich in verschiedenen Farben einfärben. Auf herkömmlichen Spritzgießmaschinen kann PP nur mit Farbmasterbatch eingefärbt werden. Einige Modelle verfügen jedoch über separate Weichmacher, die die Mischwirkung verstärken, und können auch mit Toner eingefärbt werden.
Produkte für den Außenbereich enthalten in der Regel UV-Stabilisatoren und Ruß. Der Anteil an Recyclingmaterialien sollte 15 % nicht überschreiten, da es sonst zu Festigkeitsverlusten, Zersetzung und Verfärbung kommt. Im Allgemeinen ist vor der PP-Spritzgießverarbeitung keine spezielle Trocknungsbehandlung erforderlich.
Auswahl einer Spritzgießmaschine
Für die Auswahl von Spritzgießmaschinen gelten keine besonderen Anforderungen. Da PP eine hohe Kristallinität aufweist, ist eine computergesteuerte Spritzgießmaschine mit höherem Einspritzdruck und mehrstufiger Steuerung erforderlich. Die Schließkraft beträgt üblicherweise 3800 t/m², und das Einspritzvolumen liegt zwischen 20 % und 85 %.
Form- und Angussgestaltung
Die Werkzeugtemperatur liegt zwischen 50 und 90 °C, wobei höhere Temperaturen für größere Abmessungen verwendet werden. Die Kerntemperatur ist mehr als 5 °C niedriger als die Kavitätstemperatur. Der Angusskanaldurchmesser beträgt 4–7 mm, die Nadelanschnittlänge 1–1,5 mm, und der Nadelanschnittdurchmesser kann bis zu 0,7 mm betragen.
Die Länge des Randangusses ist so kurz wie möglich, etwa 0,7 mm, die Tiefe beträgt die Hälfte der Wandstärke und die Breite das Doppelte der Wandstärke. Sie nimmt mit der Länge des Schmelzflusses im Hohlraum allmählich zu.
Die Form muss über eine gute Entlüftung verfügen. Die Entlüftungsöffnung ist 0,025–0,038 mm tief und 1,5 mm dick. Um Schrumpfungsmarken zu vermeiden, verwenden Sie große, runde Düsen und kreisförmige Angusskanäle. Die Rippenstärke sollte gering sein (z. B. 50–60 % der Wandstärke).
Die Wandstärke von Produkten aus Homopolymer-PP sollte 3 mm nicht überschreiten, da sonst Blasen entstehen (für dickwandige Produkte kann nur Copolymer-PP verwendet werden).
Schmelztemperatur
Der Schmelzpunkt von PP liegt bei 160–175 °C, die Zersetzungstemperatur bei 350 °C. Die Temperatureinstellung beim Spritzgießen darf jedoch 275 °C nicht überschreiten. Die Temperatur im Schmelzbereich beträgt vorzugsweise 240 °C.
Einspritzgeschwindigkeit
Um innere Spannungen und Verformungen zu reduzieren, sollte Hochgeschwindigkeitsspritzgießen gewählt werden. Allerdings sind einige PP-Typen und Formen dafür ungeeignet (Blasenbildung und Lufteinschlüsse im Spritzgussmaterial). Falls die strukturierte Oberfläche helle und dunkle Streifen aufweist, die vom Angusskanal ausgehen, sollten Niedriggeschwindigkeitsspritzgießen und eine höhere Formtemperatur angewendet werden.
Schmelzgegendruck
Es kann ein Gegendruck von 5 bar für den Schmelzklebstoff verwendet werden, und der Gegendruck des Tonermaterials kann entsprechend angepasst werden.
Einspritzung und Druckhaltung
Verwenden Sie einen höheren Einspritzdruck (1500–1800 bar) und einen höheren Haltedruck (ca. 80 % des Einspritzdrucks). Schalten Sie bei ca. 95 % des Hubs auf Haltedruck um und verlängern Sie die Haltezeit.
Nachbearbeitung von Produkten
Um das durch die Nachkristallisation verursachte Schrumpfen und Verformen zu verhindern, müssen die Produkte in der Regel in heißem Wasser eingeweicht werden.
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Veröffentlichungsdatum: 04.10.2021