Polipropilēns (PP) ir stingrs kristālisks termoplasts, ko izmanto ikdienas priekšmetos.Ir pieejami dažādi PP veidi: homopolimērs, kopolimērs, trieciens utt. Tā mehāniskās, fizikālās un ķīmiskās īpašības labi darbojas lietojumos, sākot no automobiļu un medicīnas līdz iepakojumam.
Kas ir polipropilēns?
Polipropilēnu ražo no propēna (vai propilēna) monomēra.Tie ir lineāri ogļūdeņraža sveķi.Polipropilēna ķīmiskā formula ir (C3H6)n.PP ir viena no lētākajām mūsdienās pieejamajām plastmasām, un tai ir viszemākais blīvums starp preču plastmasām.Polimerizācijas laikā PP var veidot trīs pamata ķēdes struktūras atkarībā no metilgrupu stāvokļa:
Atactic (aPP).Neregulārs metilgrupu (CH3) izvietojums
Izotaktiskais (iPP).Metilgrupas (CH3), kas sakārtotas vienā oglekļa ķēdes pusē
Sindiotaktiskais (sPP).Mainīgs metilgrupu (CH3) izvietojums
PP pieder pie poliolefīnu polimēru saimes un ir viens no trīs visvairāk izmantotajiem polimēriem mūsdienās.Polipropilēnu var izmantot gan kā plastmasu, gan kā šķiedru automobiļu rūpniecībā, rūpniecībā, patēriņa precēs un mēbeļu tirgū.
Dažādi polipropilēna veidi
Homopolimēri un kopolimēri ir divi galvenie tirgū pieejamie polipropilēna veidi.
Propilēna homopolimērsir visplašāk izmantotā vispārēja pielietojuma pakāpe.Tas satur tikai propilēna monomēru puskristāliskā cietā veidā.Galvenie pielietojumi ietver iepakojumu, tekstilizstrādājumus, veselības aprūpi, caurules, automobiļu rūpniecību un elektroierīces.
Polipropilēna kopolimērsir sadalīts nejaušos kopolimēros un blokkopolimēros, kas iegūti, polimerizējot propēnu un etānu:
1. Propilēna nejaušo kopolimēru iegūst, polimerizējot kopā etēnu un propēnu.Tajā ir etēna vienības, parasti līdz 6 masas%, kas nejauši iekļautas polipropilēna ķēdēs.Šie polimēri ir elastīgi un optiski dzidri, padarot tos piemērotus lietojumiem, kuriem nepieciešama caurspīdīgums, un produktiem, kuriem nepieciešams izcils izskats.
2. Propilēna bloku kopolimērs satur lielāku etēna saturu (no 5 līdz 15%).Tam ir komonomēru vienības, kas sakārtotas regulārā veidā (vai blokos).Regulārais raksts padara termoplastu stingrāku un mazāk trauslu nekā nejaušais kopolimērs.Šie polimēri ir piemēroti lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta izturība, piemēram, rūpnieciskiem lietojumiem.
Cits polipropilēna veids ir trieciena kopolimērs.Propilēna homopolimērs, kas satur kopīgi sajauktu propilēna izlases kopolimēra fāzi, kura etilēna saturs ir 45–65%, tiek dēvēts par PP triecienkopolimēru.Trieciena kopolimērus galvenokārt izmanto iepakojumā, mājsaimniecības piederumos, plēvēs un cauruļu lietojumos, kā arī automobiļu un elektriskajos segmentos.
Polipropilēna homopolimērs pret polipropilēna kopolimēru
Propilēna homopolimērsir augsta stiprības un svara attiecība, un tas ir stingrāks un stiprāks nekā kopolimērs.Šīs īpašības apvienojumā ar labu ķīmisko izturību un metināmību padara to par izvēlētu materiālu daudzās pret koroziju izturīgās konstrukcijās.
Polipropilēna kopolimērsir nedaudz mīkstāks, bet tam ir labāka triecienizturība.Tas ir stingrāks un izturīgāks nekā propilēna homopolimērs.Tam ir labāka izturība pret plaisām un zemāka temperatūras izturība nekā homopolimēram uz citu īpašību neliela samazināšanās rēķina.
PP homopolimēru un PP kopolimēru pielietojumi
Lietojumprogrammas ir gandrīz identiskas to plaši kopīgo īpašību dēļ.Rezultātā izvēle starp šiem diviem materiāliem bieži tiek veikta, pamatojoties uz netehniskiem kritērijiem.
Vienmēr ir izdevīgi saglabāt informāciju par termoplasta īpašībām.Tas palīdz izvēlēties pielietojumam piemērotu termoplastu.Tas arī palīdz novērtēt, vai galapatēriņa prasība ir izpildīta.Šeit ir dažas galvenās polipropilēna īpašības un priekšrocības:
Polipropilēna kušanas temperatūra.Polipropilēna kušanas temperatūra ir noteikta diapazonā.
● Homopolimērs: 160-165°C
● Kopolimērs: 135-159°C
Polipropilēna blīvums.PP ir viens no vieglākajiem polimēriem starp visām plaša patēriņa plastmasām.Šī funkcija padara to par piemērotu iespēju vieglām/svaru taupošām lietojumprogrammām.
● Homopolimērs: 0,904-0,908 g/cm3
● Izlases kopolimērs: 0,904-0,908 g/cm3
● Trieciena kopolimērs: 0,898-0,900 g/cm3
Polipropilēna ķīmiskā izturība
● Lieliska izturība pret atšķaidītām un koncentrētām skābēm, spirtiem un bāzēm
● Laba izturība pret aldehīdiem, esteriem, alifātiskajiem ogļūdeņražiem un ketoniem
● Ierobežota izturība pret aromātiskajiem un halogenētajiem ogļūdeņražiem un oksidētājiem
Citas vērtības
● PP saglabā mehāniskās un elektriskās īpašības paaugstinātā temperatūrā, mitros apstākļos un iegremdējot ūdenī.Tā ir ūdeni atgrūdoša plastmasa
● PP ir laba izturība pret vides stresu un plaisāšanu
● Tas ir jutīgs pret mikrobu uzbrukumiem (baktērijām, pelējuma sēnītēm utt.)
● Tam ir laba izturība pret sterilizāciju ar tvaiku
Polimēru piedevas, piemēram, dzidrinātāji, liesmas slāpētāji, stikla šķiedras, minerāli, vadošie pildvielas, smērvielas, pigmenti un daudzas citas piedevas var vēl vairāk uzlabot PP fiziskās un/vai mehāniskās īpašības.Piemēram, PP ir slikta izturība pret UV, tāpēc viegla stabilizācija ar traucētiem amīniem pastiprina kalpošanas laiku, salīdzinot ar nemodificētu polipropilēnu.
Polipropilēna trūkumi
Vāja izturība pret UV, triecieniem un skrāpējumiem
Trausls zem -20°C
Zema augšējā darba temperatūra, 90-120°C
Uzbrūk ļoti oksidējošas skābes, ātri uzbriest hlorētos šķīdinātājos un aromātiskās vielās
Siltumnovecošanās stabilitāti nelabvēlīgi ietekmē saskare ar metāliem
Izmēru izmaiņas pēc formēšanas kristāliskuma efektu dēļ
Slikta krāsas saķere
Polipropilēna pielietojumi
Polipropilēns tiek plaši izmantots dažādos pielietojumos, jo tam ir laba ķīmiskā izturība un metināmība.Daži izplatīti polipropilēna lietojumi ietver:
Iepakojuma lietojumprogrammas
Labas barjeras īpašības, augsta izturība, laba virsmas apdare un zemas izmaksas padara polipropilēnu ideāli piemērotu vairākiem iepakojuma lietojumiem.
Elastīgs iepakojums.PP plēves lieliskā optiskā skaidrība un zemā mitruma un tvaika caurlaidība padara tās piemērotas lietošanai pārtikas iepakojumā.Citi tirgi ietver saraušanās plēves pārklājumu, elektroniskās rūpniecības plēves, grafiskās mākslas lietojumprogrammas un vienreizējās lietošanas autiņbiksīšu izciļņus un aizdares.PP plēve ir pieejama kā liešanas plēve vai bi-aksiāli orientēta PP (BOPP).
Stingrs iepakojums.PP tiek veidots ar pūšanu, lai ražotu kastes, pudeles un podus.PP plānsienu konteinerus parasti izmanto pārtikas iepakošanai.
Patēriņa preces.Polipropilēnu izmanto vairākos mājsaimniecības izstrādājumos un patēriņa precēs, tostarp caurspīdīgās daļās, mājsaimniecības piederumos, mēbelēs, ierīcēs, bagāžā un rotaļlietās.
Automobiļu lietojumprogrammas.Pateicoties zemajām izmaksām, izcilajām mehāniskajām īpašībām un formējamībai, polipropilēnu plaši izmanto automobiļu detaļās.Galvenie lietojumi ir akumulatoru korpusi un paliktņi, bamperi, spārnu uzlikas, iekšējā apdare, instrumentu paneļi un durvju apdares.Citas galvenās PP automobiļu lietojumu iezīmes ir zems lineārās termiskās izplešanās koeficients un īpatnējais svars, augsta ķīmiskā izturība un laba laikapstākļu spēja, apstrādājamība un trieciena/stinguma līdzsvars.
Šķiedras un audumi.Tirgus segmentā, kas pazīstams kā šķiedras un audumi, tiek izmantots liels PP apjoms.PP šķiedra tiek izmantota daudzos lietojumos, tostarp rafijas/šķēluma plēvēs, lentēs, siksnās, lielapjoma nepārtrauktā pavedienā, štāpeļšķiedrās, vērptā savienojumā un nepārtrauktā pavedienā.PP virve un auklas ir ļoti izturīgas un mitrumizturīgas, ļoti piemērotas izmantošanai jūrā.
Medicīnas pielietojumi.Polipropilēns tiek izmantots dažādās medicīnas jomās augstās ķīmiskās un baktēriju izturības dēļ.Arī medicīniskās kvalitātes PP ir laba izturība pret sterilizāciju ar tvaiku.
Vienreizējās lietošanas šļirces ir visizplatītākais polipropilēna medicīniskais pielietojums.Citi lietojumi ietver medicīniskos flakonus, diagnostikas ierīces, Petri trauciņus, intravenozas pudeles, paraugu pudeles, pārtikas paplātes, pannas un tablešu konteinerus.
Rūpnieciskie pielietojumi.Polipropilēna loksnes tiek plaši izmantotas rūpniecībā, lai ražotu skābes un ķīmiskās tvertnes, loksnes, caurules, atgriežamo transporta iepakojumu (RTP) un citus izstrādājumus, jo tām piemīt tādas īpašības kā augsta stiepes izturība, izturība pret augstām temperatūrām un izturība pret koroziju.
PP ir 100% pārstrādājams.Automobiļu akumulatoru korpusi, signāllampiņas, akumulatoru kabeļi, slotas, sukas un ledus skrāpji ir daži to izstrādājumu piemēri, kurus var izgatavot no pārstrādāta polipropilēna (rPP).
PP pārstrādes process galvenokārt ietver plastmasas atkritumu kausēšanu līdz 250 ° C, lai atbrīvotos no piesārņotājiem, kam seko atlikušo molekulu noņemšana vakuumā un sacietēšana gandrīz 140 ° C temperatūrā.Šo pārstrādāto PP var sajaukt ar neapstrādātu PP ar ātrumu līdz 50%.Galvenais izaicinājums PP pārstrādē ir saistīts ar tā patērēto daudzumu — pašlaik tiek pārstrādāts gandrīz 1% PP pudeļu, salīdzinot ar 98% PET un HDPE pudeļu pārstrādes līmeni kopā.
PP lietošana tiek uzskatīta par drošu, jo tai nav ievērojamas ietekmes no arodveselības un drošības viedokļa ķīmiskās toksicitātes ziņā.Lai uzzinātu vairāk par PP, skatiet mūsu rokasgrāmatu, kurā ir iekļauta apstrādes informācija un daudz kas cits.
Izlikšanas laiks: jūlijs 03-2023