Polyethylen (PE)
1. Leistung von PE
Polyethylen (PE) ist der am häufigsten produzierte Kunststoff mit einer Dichte von etwa 0,94 g/cm³. Es zeichnet sich durch seine Lichtdurchlässigkeit, Weichheit, Ungiftigkeit, seinen günstigen Preis und seine gute Verarbeitbarkeit aus. PE ist ein typisches kristallines Polymer und weist ein Nachschrumpfphänomen auf. Es gibt viele Arten von PE. Die gebräuchlichsten sind LDPE, das weicher ist (bekannt als Weichgummi oder Blumenmaterial), HDPE, bekannt als Hartgummi, das härter als LDPE ist, eine geringe Lichtdurchlässigkeit und eine hohe Kristallinität aufweist, und LLDPE, das sehr gute Eigenschaften besitzt und mit technischen Kunststoffen vergleichbar ist. PE ist chemikalienbeständig, korrosionsbeständig, aber schwer zu bedrucken. Die Oberfläche muss vor dem Bedrucken oxidiert werden.
2. Anwendung von PER
HDPE: Verpackungsmaterialien wie Plastiktüten, Artikel des täglichen Bedarfs, Eimer, Kabel, Spielzeug, Baumaterialien und Behälter
LDPE: Verpackungsplastiktüten, Plastikblumen, Spielzeug, Hochfrequenzkabel, Schreibwaren usw.
3. PE-Prozessmerkmale
Das auffälligste Merkmal von PE-Teilen ist ihre hohe Formschwindung, wodurch sie anfällig für Schrumpfung und Verformung sind. PE-Materialien weisen eine geringe Wasseraufnahme auf und müssen nicht getrocknet werden. PE besitzt einen breiten Verarbeitungstemperaturbereich und ist schwer zu zersetzen (die Zersetzungstemperatur liegt bei etwa 300 °C). Die Verarbeitungstemperatur liegt zwischen 180 und 220 °C. Bei hohem Einspritzdruck ist die Produktdichte hoch und die Schwindung gering. Aufgrund der mittleren Fließfähigkeit von PE ist eine längere Nachdruckzeit erforderlich, und die Werkzeugtemperatur sollte konstant zwischen 40 und 70 °C gehalten werden.
Der Kristallisationsgrad von Polyethylen (PE) hängt von den Formgebungsprozessbedingungen ab. PE hat eine höhere Erstarrungstemperatur. Je niedriger die Formtemperatur, desto geringer die Kristallinität. Während der Kristallisation kommt es aufgrund der anisotropen Schwindung zu inneren Spannungskonzentrationen, wodurch PE-Teile leicht verformt werden und reißen. Durch Erhitzen des Produkts in einem 80 °C heißen Wasserbad lassen sich die inneren Spannungen bis zu einem gewissen Grad abbauen. Während des Formgebungsprozesses sollte die Materialtemperatur höher als die Formtemperatur sein. Der Einspritzdruck sollte so niedrig wie möglich sein, ohne die Teilequalität zu beeinträchtigen. Die Form muss schnell und gleichmäßig abgekühlt werden, und das Produkt sollte beim Entformen noch relativ warm sein.
Polypropylen (PP)
1. Leistung von PP
Polypropylen (PP) ist ein kristallines Polymer mit einer Dichte von nur 0,91 g/cm³ (weniger als Wasser). PP ist der leichteste unter den gängigen Kunststoffen. Unter den Kunststoffen weist PP die beste Hitzebeständigkeit auf, mit einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 80 bis 100 °C und kann in kochendem Wasser erhitzt werden. PP besitzt eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und eine hohe Biegeermüdungsfestigkeit und wird daher oft als „100% Kunststoff“ bezeichnet.
Die Gesamtleistung von PP ist besser als die von PE. PP-Produkte sind leicht, robust und chemikalienbeständig. Zu den Nachteilen von PP zählen: geringe Maßgenauigkeit, unzureichende Steifigkeit, schlechte Witterungsbeständigkeit, Anfälligkeit für Kupferschäden, Nachschrumpfung und Alterung, wodurch die Produkte spröde und verformbar werden.
2. Anwendung von PP
Diverse Haushaltsgegenstände, transparente Topfdeckel, Chemikalienförderrohre, Chemikalienbehälter, medizinische Artikel, Schreibwaren, Spielzeug, Fäden, Wasserbecher, Aufbewahrungsboxen, Rohre, Scharniere usw.
3. Prozessmerkmale von PP:
PP weist bei der Schmelztemperatur eine gute Fließfähigkeit und gute Formbarkeit auf. PP besitzt zwei Eigenschaften:
Erstens: Die Viskosität der PP-Schmelze nimmt mit zunehmender Schergeschwindigkeit deutlich ab (weniger von der Temperatur beeinflusst);
Zweitens: Der Grad der Molekülorientierung ist hoch und die Schrumpfungsrate ist groß.
Die optimale Verarbeitungstemperatur für PP liegt bei 200–250 °C. Es besitzt eine gute thermische Stabilität (Zersetzungstemperatur 310 °C), kann sich jedoch bei höheren Temperaturen (280–300 °C) zersetzen, wenn es längere Zeit im Formzylinder verbleibt. Da die Viskosität von PP mit steigender Schergeschwindigkeit deutlich abnimmt, verbessert eine Erhöhung des Einspritzdrucks und der Einspritzgeschwindigkeit die Fließfähigkeit. Um Schrumpfungsverformungen und Dellen zu minimieren, sollte die Formtemperatur im Bereich von 35 bis 65 °C gehalten werden. Die Kristallisationstemperatur liegt bei 120–125 °C. PP-Schmelze kann durch sehr enge Formspalte fließen und scharfe Kanten bilden. Während des Schmelzprozesses muss PP viel Schmelzwärme aufnehmen (hohe spezifische Wärmekapazität), wodurch das Produkt nach dem Entformen relativ heiß ist. PP-Materialien müssen während der Verarbeitung nicht getrocknet werden, und Schrumpfung und Kristallinität sind geringer als bei PE.
Veröffentlichungsdatum: 28. Dezember 2023
