系列 1 · 树脂基础
PP、PE、PS、ABS 对比
像工程师一样读懂 MFI 和 TDS
不了解基础树脂,就谈不好添加剂。本文讲清四种最常用聚合物的差别、MFI 能说明什么和不能说明什么,以及如何逐行阅读技术数据表。
ADVANCEDCHEM SOLUTIONS CO., LTD. 市场部 · 2026 年 10 月 21 日 · 阅读约 7 分钟
先看结构:半结晶 vs 无定形
机台上看到的大多数现象,都可以归结为一个问题:聚合物分子链能不能排列成晶体?
- 半结晶聚合物(如 PP、PE)冷却时部分结晶。收缩较大,耐化学品性好,有明确的熔点(Tm)。
- 无定形聚合物(如 PS、ABS)分子链保持无规缠结。收缩较小,尺寸稳定性较好,在玻璃化转变温度(Tg)附近软化。
这就是为什么同样形状的制件,PP 比 ABS 更容易翘曲;也是为什么成核剂在 PP 中有意义,在 ABS 中却毫无作用——ABS 根本没有可调控的结晶。
PP、PE、PS、ABS 横向对比
下表为一般教科书数值。不同牌号差异很大,请把它当作地图,而不是规格。
| 性能 | PP | PE | PS | ABS |
|---|---|---|---|---|
| 结构 | 半结晶 | 半结晶 | 无定形 | 无定形(含丁二烯橡胶相) |
| 密度(g/cm³) | 约 0.90–0.91 | LDPE/LLDPE 约 0.91–0.94 · HDPE 约 0.94–0.97 | 约 1.04–1.05 | 约 1.03–1.07 |
| 能否浮于水面 | 能 | 能 | 不能 | 不能 |
| 参考温度 | Tm 约 160–170 °C(均聚物) | Tm HDPE 约 125–135 °C · LDPE 约 105–115 °C | Tg 约 100 °C | Tg 约 100–110 °C |
| 成型收缩率 | 高(常大于 1%) | 高(常大于 1%) | 低(常小于 1%) | 低(常小于 1%) |
| 冲击性能 | 均聚物低温发脆 · 共聚物较好 | 韧性好,低温下也如此 | GPPS 脆 · HIPS 较好 | 韧性好 |
| 耐化学品性 | 耐酸、碱、水,非常好 | 耐酸、碱、水,非常好 | 不耐许多溶剂 | 中等;会被酮类、酯类侵蚀 |
| 未稳定化时的耐日晒性 | 差,老化快 | 差至中等 | 差,会发黄 | 差;橡胶相老化,表面发黄变脆 |
| 印刷 / 粘接 | 困难;需电晕或火焰处理 | 困难;需电晕或火焰处理 | 容易 | 容易;可电镀 |
两条今天就能在现场用上的经验:粒料或回料混在一起时,用浮水测试可以大致把 PP/PE 和 PS/ABS 分开(前提是没有填料改变密度)。另外,表中每一种聚合物,只要制件要长期日晒,都需要做紫外稳定化。
技术提示
本页的添加比例(let-down ratio)及技术数据均为一般参考值,并非性能保证。正式生产前,请在您自己的工艺中通过试验确认。
按用途选材,而不是按习惯
选树脂前要问的几个问题,按能排除选项的多少排序:
- 尺寸要多稳定?对于公差严格的装配件,无定形树脂更有优势。用 PP 时,要把壁厚设计均匀并控制好冷却。
- 会接触什么?清洁剂、油类或溶剂可能使 PS 和 ABS 发生环境应力开裂。
- 使用温度多少?PP 均聚物低温发脆;冷链制件通常用共聚 PP 或 PE。
- 表面要印刷、粘接或电镀吗?PS 和 ABS 更容易。PP 和 PE 需要增加表面处理工序。
- 会放在太阳下吗?那就从第一天起把紫外防护写进配方。
MFI/MFR 测的是什么
熔体流动速率(MFI,Melt Flow Index;或 MFR,Melt Flow Rate)是在规定温度和负荷下,10 分钟内流过标准口模的熔融聚合物质量(克),单位为 g/10 min。测试方法见 ISO 1133 和 ASTM D1238,口模直径 2.095 mm、长 8 mm。
读 TDS 时最常见的错误:不同聚合物的测试条件不一样。
| 聚合物 | 常用条件 | 备注 |
|---|---|---|
| PP | 230 °C / 2.16 kg | 大多数 PP 数据表采用此条件 |
| PE | 190 °C / 2.16 kg | 部分牌号也给出 5 kg 或 21.6 kg 的数据 |
| PS | 200 °C / 5 kg | 务必核对 TDS 上的条件 |
| ABS | 220 °C / 10 kg | 常用条件不止一种;务必核对 TDS |
由此得出:
- 不要跨聚合物比较 MFI。MFI 12 的 PP 和 MFI 12 的 PE 是在不同温度下测的,流动性并不相同。
- 不要跨条件比较。同一种粒料在 2.16 kg 和 5 kg 下测得的数值相差很大。先看单位和条件。
- MFI 越高,表示在该条件下越容易流动。通常意味着平均分子量较低:有利于薄壁注塑,但一般会牺牲一定韧性。吹塑、管材挤出和薄膜通常用低 MFI 牌号。
- MFI 相同不等于成型表现相同。注塑的剪切速率远高于该测试。分子量分布不同的两个牌号,即使 MFI 相同,充模情况也可能不同。
对于母粒,还要比较载体的 MFI 与您的基础树脂。如果载体的流动性比基础树脂差很多,母粒可能分散不完全,出现色点或条纹。
像工程师一样读 TDS
技术数据表(TDS,Technical Data Sheet)汇总了某一牌号的测试结果,它不是合同。对表上的每一行都问这五个问题:
| 问题 | 看哪里 | 为什么重要 |
|---|---|---|
| 是典型值还是规格值? | 脚注和 CoA | TDS 上大多是典型值。每批保证的数值在分析证书(CoA)上,通常只包括 MFI、密度等少数几项。 |
| 依据哪个标准? | 测试方法一栏 | ISO 和 ASTM 的试样和单位不同。缺口 Izod 冲击按 ISO 180 以 kJ/m² 表示,按 ASTM D256 以 J/m 表示,二者不能直接比较。 |
| 测试条件是什么? | 温度、负荷、测试速度 | 0.45 MPa 和 1.80 MPa 下的 HDT 数值差别很大。要在相同负荷下比较。 |
| 试样多厚? | 表格下方的注释 | UL94 等级与厚度和颜色挂钩。比测试试样更薄的制件,未必能达到同样等级。 |
| 试样和我的制件有何不同? | 工程判断 | 测试样条在标准条件下成型。您的制件有熔接线、尖角和回料,实际数值通常更低。 |
看母粒的 TDS 时,还要找这些信息:推荐添加比例及其测试方式、载体类型和 MFI、最高加工温度、水分含量,以及与其他添加剂的相容性限制。缺哪一项,就书面向供应商索取。
最后一条:TDS 告诉您材料在实验室里的表现,在您机台上的试验告诉您它在您工厂里的表现。两者缺一不可。