聚丙烯（PP）具有密度低、韧性好、耐疲劳性强和耐化学腐蚀等特点，因此常用于制造功能性零件，例如活铰链、柔性容器、防护部件以及需要承受反复运动的零件。
然而，PP 在打印过程中往往难以保持稳定。许多用户在打印 PP 耗材时，会遇到模型边角翘起、底板脱落、层间开裂或尺寸变化等问题。
针对这些问题，SUNLU 对原有配方进行了优化，推出了 SUNLU PP 2.0。与 SUNLU PP 相比，PP 2.0 更容易打印，并具有更高的抗冲击强度。本文将从可打印性、韧性和综合性能等方面，详细介绍 SUNLU PP 与 PP 2.0 之间的区别。
为什么 PP 耗材难以打印？
首先，我们先来了解一下 PP 难以打印的原因。PP 的两个材料特性是造成大多数打印问题的主要原因：半结晶结构和较低的表面能。
1. 半结晶结构导致收缩并产生内应力
PP 是一种半结晶聚合物。当挤出的 PP 冷却时，部分分子链会从无序状态转变为排列更加规整的结晶区域，这一过程会导致材料收缩。
由于模型不同层和不同区域所经历的热历史并不相同，例如它们与热床的距离、与空气的接触程度，以及冷却风扇产生的气流影响（如果打印过程中建议使用冷却风扇），因此各个区域并不会以完全相同的速度冷却和结晶。模型的边角、外壁、底层以及较厚的部分，可能会产生不同程度的收缩。
这种不均匀收缩会形成内应力。当内应力不断累积时，就可能导致模型边缘向上翘起、相邻打印层之间发生分离，或者造成成品尺寸偏差。
大尺寸、平面面积较大或较宽的模型对此尤为敏感，因为材料会在更大的区域内发生收缩。
因此，打印 PP 时，喷嘴温度、热床温度、环境温度、冷却条件和打印速度都会对最终效果产生较大影响。
2. 表面能低，导致首层附着困难
PP 还是一种非极性材料，表面能较低。熔融状态下的 PP 耗材不容易润湿或附着在玻璃、PEI 等常见打印平台表面。
如果首层附着力不足，就难以抵抗材料冷却过程中产生的收缩力。模型边缘可能开始翘起，严重时甚至会导致整个模型从打印平台上脱落。
选择合适的打印平台，并使用与 PP 兼容的 3D 打印胶水，有助于在模型冷却过程中保持首层稳定附着。
PP 2.0 有哪些改进？
与 SUNLU PP 相比，PP 2.0 采用了优化后的材料配方，在材料性能和打印表现方面带来了以下变化。
| 性能参数 | SUNLU PP | SUNLU PP 2.0 |
|---|---|---|
| 成型收缩率 | 1.50% | 1.36% |
| 缺口悬臂梁冲击强度（Izod） | 5.3 ± 1.5 kJ/m² | 23 ± 5 kJ/m² |
| 拉伸强度 | 19 ± 3 MPa | 15 ± 3 MPa |
| 弯曲强度 | 19 ± 3 MPa | 18 ± 3 MPa |
| 断裂伸长率 | 850 ± 150% | 900 ± 300% |
| 热变形温度 | 58.5 ± 3°C | 65 ± 10°C |
| 熔体质量流动速率 | 9.75 ± 2 g/10 min | 4.4 ± 1 g/10 min |
| 密度 | 0.90 g/cm³ | 1.01 g/cm³ |
| 邵氏硬度 | 54.5D | 60D |
其中，以下四项变化尤为明显。
1. 收缩率更低
PP 2.0 3D 打印耗材的成型收缩率为 1.36%，而 SUNLU PP 为 1.50%。PP 2.0 的收缩率降低了 0.14 个百分点，降幅约为 9.3%。
更低的收缩率意味着材料冷却时产生的收缩应力更小，有助于降低模型翘曲和尺寸变形的可能性，尤其是在打印大尺寸、平面面积较大或较宽的模型时。
2. 韧性更高
SUNLU PP 2.0 的缺口悬臂梁冲击强度为 23 ± 5 kJ/m²，而 SUNLU PP 为 5.3 ± 1.5 kJ/m²。按照标称值计算，PP 2.0 的冲击强度约为原版 PP 的 4.3 倍。
这意味着 PP 2.0 在零件跌落、受到撞击或承受局部瞬时外力时，能够吸收更多能量。因此，它更适合用于卡扣、锁扣、防护外壳以及需要频繁拿取和使用的功能性零件。
3. 拉伸强度有所降低
PP 2.0 的拉伸强度为 15 ± 3 MPa，而 SUNLU PP 为 19 ± 3 MPa。按照标称值计算，PP 2.0 的拉伸强度降低了约 21%。
这意味着，如果零件需要持续承受拉力，或者拉伸强度是设计时最重要的指标，那么 PP 2.0 并不一定是更合适的选择。在这类应用中，SUNLU PP 可能更适合。
4. 密度更高
PP 2.0 的密度为 1.01 g/cm³，而 SUNLU PP 的密度约为 0.90 g/cm³。对于体积相同的零件，PP 2.0 的重量约增加 12%。
增加的重量对于底座、夹具或其他需要一定自重和厚实手感的部件可能具有一定优势。但对于无人机、遥控飞机、可穿戴零件以及其他对轻量化要求较高的应用，PP 2.0 可能并不是最合适的选择。
应该如何选择聚丙烯（PP）3D 打印耗材？
PP 2.0 并不是在所有性能方面都优于 SUNLU PP。它在降低收缩率、提升抗冲击性能的同时，也牺牲了部分拉伸强度和低密度优势。因此，具体选择哪一种耗材，应根据成品零件的实际需求来决定。
选择 SUNLU PP： 当低重量和拉伸强度是主要需求时，SUNLU PP 是更合适的选择。其较低的密度（约 0.90 g/cm³）适用于轻量化外壳以及需要具备浮力的部件，而较高的拉伸强度（19 ± 3 MPa）则有利于需要持续承受拉力的零件。
此外，它也适用于柔性容器、活铰链等需要反复弯折或接触化学物质的应用。
值得注意的是，SUNLU PP 并不意味着一定会出现翘曲或底板脱落的问题。经验丰富的用户可以通过合理控制温度、冷却条件、打印速度和首层附着力，大幅降低这些问题发生的概率。
选择 SUNLU PP 2.0： 当抗冲击性能和打印稳定性比重量更重要时，可以优先考虑 PP 2.0。
其缺口冲击强度达到 23 ± 5 kJ/m²，适用于需要承受瞬时冲击的零件，例如防护外壳、卡扣、锁扣和工作室夹具等。同时，其更低的收缩率（1.36%）也有助于减少大尺寸平面模型打印时的翘曲问题，让打印过程更加稳定。
如何获得更好的 PP 2.0 打印效果？
对于 PP 2.0，我们推荐以下打印参数：
- 喷嘴温度： 240–260°C
- 热床温度： 40°C
- 打印速度： 30–170 mm/s
- 回抽距离： 0.8–1.2 mm
- 回抽速度： 30–40 mm/s
建议将以上参数作为初始设置，并结合以下操作技巧，进一步提升 PP 2.0 的打印效果：
- 在打印平台上均匀涂抹一层薄薄的 PP 专用胶水或兼容 PP 的 3D 打印粘合剂，以增强首层附着力。
- 降低首层打印速度，并检查每一条挤出线是否都牢固地附着在打印平台上。
- 避免将打印机放置在有穿堂风或气流扰动的位置。稳定的环境温度对于打印大尺寸模型尤其重要。
- 对于边角较尖、底部接触面积较小或底座较宽的模型，可以添加 Brim（裙边）以增强附着力。
- 初期建议使用适中的打印速度，确认挤出稳定性、层间结合效果和尺寸精度后，再逐步提高速度。
- 等待打印平台冷却后，再取下成品。
其中一些技巧同样适用于 SUNLU PP，例如使用兼容 PP 的粘合剂、保持打印环境稳定，以及在必要时添加 Brim（裙边）。
总结
与 SUNLU PP 相比，PP 2.0 更容易打印，成型收缩率更低，并且具有更高的缺口悬臂梁冲击强度。这些改进有助于提升实际打印体验，并拓展其在抗冲击功能性零件领域的应用。
不过，这次升级也带来了一定的性能取舍。PP 2.0 的拉伸强度有所降低，密度有所提高，因此，对于轻量化要求较高或更注重拉伸性能的应用，SUNLU PP 仍然可能是更合适的选择。
最终的材料选择应综合考虑机械性能要求、打印稳定性、生产效率、零件重量以及成品的实际使用环境。