TPX 是聚(4 - 甲基 - 1 - 戊烯)的商品名,是 4 - 甲基 - 1 - 戊烯的聚合物,由丙烯二聚制得单体,再通过齐格勒 - 纳塔催化剂合成1。以下是其介绍及参数:
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性能特点:
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光学性能优异:是结晶性聚合体,但具有相当高的透明度,透光率可达 90%-92%,雾度低(Haze<5%),折射率约为 1.467,对紫外线的透过率比玻璃及其他透明树脂更优秀13。
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耐热性好:有高熔点,在 220℃-240℃范围内,维卡软化温度也较高,可在高温环境下使用。能在 130℃环境下使用一年,180℃环境下可使用 100 小时12。
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耐化学性强:拥有稳定的碳键结(C-C),对酸、碱、酒精的耐受性良好,比聚碳酸酯和丙烯酸树脂类具有更优异的耐化学药品性3。
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电气绝缘性佳:分子中无极性基团,介电强度为 65KV/mm,介电常数为 2.12 左右,电绝缘性能比聚丙烯好1。
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其他特性:密度远低于一般聚合物,为 0.83g/cm³ 左右,是热塑性树脂中密度最小的材料之一;吸水率极低,对水及水蒸气具有极高的耐受性;表面张力低,具有优良的离型性;还具有良好的透气性123。
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加工特点:可通过注塑、吹塑、挤塑等方法成型,在 260℃-320℃的温度下流动性好。注塑时,一般使用温度为 260℃-300℃,模具温度 70℃,建议选择螺杆长径比 L/P=20 以上的注塑机1。
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应用领域1:
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医疗领域:制造医疗器具,如窥镜管、注射器等,无毒且能经受多种杀菌处理。
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食品领域:用于制造微波炉餐盒、食器容器、耐热保鲜膜等,无毒、耐温性佳、不吸收微波,符合食品卫生标准。
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电子电气领域:可用于电子、电气零件、LED 模条、包覆电缆等,利用其绝缘性和耐温性。
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其他领域:可制作烧杯、培养皿等理化实验器具,化妆品容器、瓶盖等,还可作为 FPC 离型膜、橡胶软管、合成革用离型纸等的材料。
以三井化学的 TPX(PMP 共聚物)MX002 为例5:
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硬度:洛氏硬度(R 级)为 42。
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机械性能:拉伸模量(23℃)890MPa,屈服抗张强度(23℃)21.0MPa,断裂抗张强度(23℃)10.0MPa,伸长率(断裂,23℃)60%,弯曲模量(23℃)660MPa,弯曲强度(23℃)27.0MPa。
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冲击性能:悬壁梁缺口冲击强度(23℃)28J/m,无缺口伊佐德冲击强度(23℃)130kJ/m²。
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热性能:载荷下热变形温度(0.45MPa,未退火)93.0℃,维卡软化温度 153℃,熔融温度 224℃,线形热膨胀系数 - 流动 1.2×10⁻⁴cm/cm/℃。
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电气性能:体积电阻率 1.0×10¹⁶ohms・cm,介电强度 65kV/mm,介电常数 2.10。
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光学性能:折射率 1.460,透射率 93.0%,雾度 2.1%。
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物理性能:密度 0.833g/cm³,熔流率(260℃/5.0kg)21g/10min,吸水率(24hr)<0.010%。
TPX 材料的注塑参数如下:
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料筒温度:TPX 为结晶性高聚物,有明显的熔点,一般加热到 235℃就能熔化。注塑时,合适的料筒温度为 260-300℃。
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模具温度:通常控制在 70℃左右。
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注塑压力:一般为 30-40MPa,保压压力通常为 30MPa 左右。
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注射速度:建议采用低速注射,以减少产品变形。
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螺杆长径比:建议选择螺杆长径比 L/P=20 以上的注塑机。
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烘干条件:TPX 不吸水,一般不需烘干,有时为了产品质量,也可以用 60℃的温度,烘干 30 分钟至 1 个小时,以排出原料中的浮水。
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收缩率:TPX 的收缩率一般为 1.5%-3.0%,在设计模具时需要考虑到这一点,以确保产品的尺寸精度。