聚(4-甲基-1-戊烯)PMP材料结构与性质

PMP材料名称与结构式:

聚(4-甲基-1-戊烯),poly(4-methyl-1-pentene),简称PMP材料,CAS号:25068-26-2,化学结构式如下所示:

PMP材料结构式

PMP材料的历史:
上世纪50-60年代左右,Ziegler – Natta催化烯烃聚合的技术大发展,但是长链的烯烃(C5-C18)聚合依然停留在实验室阶段,商业化依然较难实现,1965年ICI公司实现了PMP材料的商业化,通用商品名叫TPX材料

PMP材料合成
(1)均聚物,只用单体4-甲基-1-戊烯聚合获得,英文4-Methyl-1-pentene (简写4MP)
(2)共聚物,以单体4MP为主,另外加少量的长链烯烃单体(C6-C12)进行共聚获得。

PMP材料或TPX材料性质
下图是几种商用PMP材料性质参数大全,以及与PP材料的性质参数对比:

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一般而言, TPX 的性质有点类似于聚烯烃, 譬如 TPX的某些机械性质与聚丙烯相当类似。 当然, TPX 也有其特别的地方。

TPX 的玻璃转变温度(Tg) 约在 20℃至 30℃之间, 因此, TPX 在室温或室温以下的机械性质与在高温下有所不同。

TPX 在室温或低于室温以下的机械性质与聚丙烯相似, 但断裂伸长率与耐冲击强度略低一点。 然而, 在高温下, TPX 显现更佳的柔曲性, 因此有相当高的断裂伸长率与耐冲击强度。 透明级 TPX 的成型品只要能保持良好形状且无凹口, 其耐冲击强度可与聚丙烯均聚合体比拟, 且优于聚苯乙烯(一般级) 。 另外, 透明级 TPX 的曲折模数亦与聚丙烯相近。

TPX 具有优良的耐蠕变性较聚丙烯共聚合体及高密度聚乙烯为优。

透明级 TPX 是无色的, 其透光率可达 90%。 在可见光范围内, TPX 的透光率与 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯) 相当, 略优于 PS(聚苯乙烯) 。 而在紫外线范围内, 透明级 TPX 的透光率优于玻璃与其他透明树脂。

TPX 的熔点高约为 240℃,所以具有优良的耐温性。TPX 的热变形温度与聚丙烯(均聚合体) 相当, 但 TPX 的熔点高, 使其 Vicat 软化点高于聚丙烯。 TPX 在 150℃以上的温度仍可维持一些强度, 而聚丙烯已软化。 整体来说, TPX 的使用温度高于聚丙烯。

TPX 分子中无极性基, 因此 TPX 具有优异的电气绝缘性质。 TPX 的介电常数非常低,几乎可以说是所有合成树脂中最低者。 , 整体而言, TPX 的电气性质与聚四氟乙烯(PTFE) 及电线电缆级低密度聚乙烯(LDPE) 相当, 有时更为优良。

TPX 的密度仅有 0. 83 g/cm3, 可说是所有商业化的热塑性塑胶中最低者。 因此, TPX 的比容(specific volume)要较其他树脂为大, 其他透明树脂如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) (密度为 1. 20) , 聚碳酸酯(PC)(密度为 1. 20) 及聚苯乙烯(PS) (密度为 1. 05) 比较, TPX 的每单位体积的重量要小得多。

TPX 对许多化学品皆有优异的耐受性。 然而, TPX 会受到一些芳香族溶剂及卤化碳氢化合物溶剂的影响, 依环境条件而定。TPX 的耐酸性与耐碱性优异, 对食用油的耐受性也是相当优异, 但对一些溶剂如丙酮及三氯乙烯等的抵抗力较差。 与一些透明树脂如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA), 聚碳酸酯(PC)及聚苯乙烯(PS) 比较, TPX 的耐化学品性是相当优良的。PMMA 与 PC 容易造成溶剂龟裂,而 TPX 具有优良的耐溶剂龟裂性。

TPX 的吸水率极低,仅为 0.01%,因此对水及水蒸气具有极高的耐受性。树
脂可能会因吸水而造成变形,因此观察吸水后的变形现象可评估耐水性。TPX 与一些透明树脂浸于沸水中, 每隔一段时间后测量其光学性质, 结果 PC 与聚芳香酯(polyarylate) 在沸水中浸泡数十天后, 透光率大幅降低, 模糊度也大幅升高, 显示其耐沸水性不佳。 而 TPX 在沸水中的透光率的降低量很小, 而模糊度的升高也不大,因此具有优异的耐沸水性。

TPX 的耐候性与聚丙烯相当。 TPX 会受紫外线的影响而劣化, 在耐候机中照射紫外线, TPX 的抗张屈服强度会逐渐因劣化而下降。 然而, 此问题可利用 UV 安定剂加以解决。 譬如说使用 MSW 303(一种 UV 安定剂) 可提升 TPX 对紫外线的耐受性, 添加 5%的 MSW 303 后, TPX 具有极为优良的抗紫外线性。

TPX 的燃烧性大致与聚丙烯相等。 TPX RT18 与 MX001 的 UL 94 燃烧性是属于 HB 级。TPX RT18 的 UL 746B 温度指数为 115℃。

TPX 为一种惰性, 无毒的材料, 对人体健康无危险性。 一些可与食品接触的食品级 TPX 符合美国 FDA 的规定(Code of Federal Regulations Title 21, Section177. 1520) , 也遵守药物主档案 3621 (Drug Master File 3621) 及德国 BGA 建议(BGArecommendation) (A-XLIII ) 的要求。食品级 TPX 符合日本政府标准(Japanese Government Standards) 在与食品接触的塑胶制家庭用品, 容器及包装应用上的要求(Notification No. 20, Ministry of Health andWelfare, 1982) 。食品级 TPX 亦符合日本卫生烯烃与苯乙烯塑胶协会(the Japan Hygienic Olefin andStyrene Plastics Assosiation) 对与食品接触的塑胶制家庭用品, 容器及包装材料所作的标准规格。

PMP材料或TPX材料的加工方法

TPX(透明级) 在加工前并不需要预先干燥。 此因 TPX 胶粒在本质上并无吸湿的问题。

射出成型

TPX 很容易地可利用一般具有适当热容量与良好温度控制的射出成型机来加工成型。 典型的加工温度范围为 270 至 330℃, 而模温应控制在 20 至 60℃之间。 TPX 的模收缩率约为 1. 2 – 1. 5%。

吹气成型
TPX 可利用传统的吹气成型机来加工成型。 为了避免形成熔合线, 建议使用阻隔的鱼-所使用的吹气成型机应配置有塑胚(parison) 控制器及累积器(accumulator) 。 押出TPX 可利用传统的单或双螺杆押出机来进行押出加工。 如果使用单螺杆押出机, 设计为聚丙烯及高密度聚乙烯的螺杆可适用于 TPX 的加工, 但长 L/D(长度对直径比) 的双程(double flighted) 螺杆可得最佳的结果。 另外, 选择较长的模头可得最佳的结果。

以上内容仅供参考学习,部分来自百度文库。

发布者

高分子

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