پلی پروپیلن Polypropylene چیست؟

پلی پروپیلن، همچنین به عنوان پلی پروپن شناخته می شود، یک پلیمر ترموپلاستیک است که در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود. از طریق پلیمریزاسیون رشد زنجیره ای از مونومر پروپیلن تولید می شود. پلی پروپیلن اولین بار توسط شیمیدان آلمانی به نام کارل رن و شیمیدان ایتالیایی به نام جولیو ناتا به پلیمر ایزوتاکتیک کریستالی در سال 1954 پلیمریزه شد. این کشف به زودی منجر به تولید گسترده پلی پروپیلن در سال 1957 توسط شرکت ایتالیایی Montecatini شد. پلی پروپیلن از گروه پلی اولفین ها بوده و تا حدی کریستالی و غیر قطبی است. سبک ترین پلیمر در بین تمام پلاستیک های کالایی، چگالی کم، مقاوم در برابر ضربه است و این لیست ادامه دارد. پس از پلی اتیلن، دومین پلاستیک حجمی پرتولید است. هر دو PP و PE بسیار شبیه هستند، اما آنها همچنین دارای ویژگی های منحصر به فرد دیگری هستند که بسته به نحوه ساخت و کاربردهایی که برای آنها استفاده می شود، می توان آنها را به حداکثر رساند. PP بعد از پلی اتیلن دومین پلاستیک پرمصرف است و هر دوی آنها می توانند به گونه ای طراحی شوند که بادوام و سبک باشند. در حالی که هر دو پلیمر در بسیاری از کاربردها مانند بطری و دستکش استفاده می شود، اما PP شفافیت شفافی دارد. همچنین پلی پروپیلن دارای خواص مکانیکی عالی و مقاومت بالایی در برابر خستگی، ضربه، حرارت و یخ زدگی است. به طور کلی، پلی اتیلن (PE) سخت و در عین حال سبک، با مقاومت خوب در برابر ضربه و ساییدگی است و پلی پروپیلن سخت تر است و می تواند برای کاربردهای مکانیکی و ساختاری نیز استفاده شود. PE و PP شباهت های زیادی دارند که باعث می شود این دو ماده به راحتی اشتباه گرفته شوند. درک مزایای ارثی هر یک می تواند به شما در انتخاب مواد عالی کمک کند.

هر دوی آنها بسیار مقاوم هستند و مقاومت نسبتاً مشابهی در برابر ضربه دارند، به این معنی که هنگام استفاده از این پلاستیک‌ها، استحکام نباید نگران کننده باشد. چگالی یکی دیگر از عوامل کلیدی است که PE را از PP متمایز می کند. چگالی پلی پروپیلن ثابت است و تنها زمانی که پر شود تغییر می کند. از سوی دیگر، انتخاب گرید پلی اتیلن به دلیل تغییرات مختلف (کم، متوسط، زیاد) به شدت به چگالی بستگی دارد. پلی اتیلن با چگالی بالا به دلیل نسبت استحکام به چگالی بزرگ خود شناخته شده است و می تواند در مقابل PP سفت تر باشد. پلی پروپیلن (PP) به عنوان یک رقیب قوی برای پلی اتیلن ترفتالات (PET) ظاهر شده است، به عنوان مثال در کاربردهای بطری های دمشی. برای مثال، PP در مقایسه با PET:

• ارزان تر
• وزن سبک تر
• در برابر دمای بالای پر شدن داغ مقاوم تر است.
• نفوذ پذیری کمتری در برابر رطوبت دارد.

بطری های PP را می توان در دمای 100 درجه سانتیگراد در مقابل PET که دمای پر شدن بالای 76 درجه سانتیگراد را تحمل نمی کند، پر کرد. در حالت خالص، PP کمتر از PET شفاف است. همچنین، خواص سد گاز PP به اندازه PET بالا نیست و PP نیز از نظر سفتی کمتر از PET است. PP تقریباً پنج برابر PET خاصیت مانع رطوبتی دارد، اما PP حدود 30 برابر بیشتر از PET در برابر گازهایی مانند اکسیژن و دی اکسید کربن نفوذپذیر است.  از سوی دیگر، چرخه تولید بطری های PP معمولا طولانی تر از بطری های PET بوده است. PP همچنین دارای محدوده باریک تری از دمای پردازش نسبت به PET است. اما تولیدکنندگان رزین‌های PP و افزودنی‌هایی که به آن‌ها وارد می‌شود، گام‌های مهمی در غلبه بر این کمبودها برداشته‌اند، مانند:

شفاف‌کننده‌ها به PP اضافه می‌شوند تا بتوانند با شفافیت PET مطابقت داشته باشد. گریدهای شفاف PP دارای شفافیت و براقیت قابل مقایسه با PET هستند.

هسته‌سازها می‌توانند تشکیل کریستال در PP را در طول خنک‌سازی سرعت بخشند، در نتیجه زمان چرخه را کوتاه کرده و گاهی شفافیت را نیز بهبود می‌بخشند. اگرچه نیاز به افزودنی ها، مراحل پردازش اضافی یا لایه های مانع اضافه شده برای رقابتی کردن PP با PET می تواند این مزیت هزینه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. اما PP هنوز به عنوان بسته بندی مقرون به صرفه تر از PET برای بسیاری از کاربردها ظاهر می شود. پلی پروپیلن یک ترموپلاست سخت، سفت و کریستالی است که از مونومر پروپن (یا پروپیلن) تولید می شود. این یک رزین هیدروکربنی خطی است و فرمول شیمیایی آن (C3H6)n است.

انواع پلی پروپیلن

هموپلیمرها و کوپلیمرها دو نوع عمده پلی پروپیلن موجود در بازار هستند. هموپلیمر پلی پروپیلن پرکاربردترین گرید همه منظوره است. فقط حاوی مونومر پروپیلن به شکل جامد نیمه کریستالی است. کاربردهای اصلی شامل بسته بندی، منسوجات، مراقبت های بهداشتی، لوله، خودرو و کاربردهای الکتریکی است.

خانواده کوپلیمرهای پلی پروپیلن بیشتر به کوپلیمرهای تصادفی و کوپلیمرهای بلوکی تولید شده از پلیمریزاسیون پروپن و اتان تقسیم می شوند:

کوپلیمر تصادفی پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون اتن و پروپن با هم تولید می شود. دارای واحدهای اتن، معمولاً تا 6 درصد جرمی است که به طور تصادفی در زنجیره های پلی پروپیلن گنجانده شده است. این پلیمرها منعطف و از نظر نوری شفاف هستند و آنها را برای کاربردهایی که نیاز به شفافیت دارند و برای محصولاتی که نیاز به ظاهر عالی دارند مناسب می‌سازد.

در حالی که در کوپلیمر بلوکی پلی پروپیلن، محتوای اتن بزرگتر است (بین 5 تا 15 درصد). دارای واحدهای هم‌مونومر است که در الگوی (یا بلوک‌های) منظم مرتب شده‌اند. بنابراین الگوی منظم ترموپلاستیک را سخت تر و شکننده تر از کوپلیمر تصادفی می کند. این پلیمرها برای کاربردهایی که به استحکام بالا نیاز دارند مانند مصارف صنعتی مناسب هستند.

خواص مواد پلی پروپیلن

نگه داشتن اطلاعات در مورد خواص ترموپلاستیک از قبل همیشه مفید است. این به انتخاب ترموپلاستیک مناسب برای یک کاربرد کمک می کند. همچنین به ارزیابی اینکه آیا الزامات استفاده نهایی برآورده می شود یا خیر کمک می کند. در اینجا برخی از خواص و مزایای کلیدی پلی پروپیلن آورده شده است:

نقطه ذوب پلی پروپیلن - نقطه ذوب پلی پروپیلن در یک محدوده اتفاق می افتد.

هموپلیمر: 160 - 165 درجه سانتی گراد

کوپلیمر: 135 - 159 درجه سانتی گراد

چگالی پلی پروپیلن - PP یکی از سبک ترین پلیمرها در بین تمام پلاستیک های کالایی است. این ویژگی آن را به گزینه ای مناسب برای برنامه های کاربردی سبک وزن تبدیل می کند.

هموپلیمر: 0.904 - 0.908 g/cm3

کوپلیمر تصادفی: 0.904 - 0.908 g/cm3

کوپلیمر ضربه: 0.898 - 0.900 g/cm3

مقاومت شیمیایی پلی پروپیلن

مقاومت عالی در برابر اسیدهای رقیق و غلیظ، الکل ها و بازها

مقاومت خوب در برابر آلدئیدها، استرها، هیدروکربن های آلیفاتیک، کتون ها

مقاومت محدود در برابر هیدروکربن های آروماتیک و هالوژنه و عوامل اکسید کننده

قابلیت اشتعال: پلی پروپیلن یک ماده بسیار قابل اشتعال است.

PP خواص مکانیکی و الکتریکی را در دماهای بالا، شرایط مرطوب و غوطه ور شدن در آب حفظ می کند. این یک پلاستیک ضد آب است.

PP مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی استرس محیطی دارد.

به حملات میکروبی مانند باکتری ها و کپک ها حساس است.

مقاومت خوبی در برابر استریل شدن با بخار از خود نشان می دهد.

معایب پلی پروپیلن

• مقاومت ضعیف در برابر اشعه ماوراء بنفش، ضربه و خراش
• شکنندگی زیر 20- درجه سانتیگراد
• دمای پایین سرویس بالا، 90 - 120 درجه سانتیگراد
• توسط اسیدهای بسیار اکسید کننده مورد حمله قرار می گیرد و به سرعت در حلال های کلردار و مواد معطر متورم می شود.
• پایداری در برابر حرارت تحت تأثیر تماس با فلزات قرار می گیرد.
• تغییرات ابعادی پس از قالب گیری به دلیل اثرات کریستالینیتی - این را می توان با عوامل هسته ای حل کرد
• چسبندگی رنگ ضعیف

کاربرد پلی پروپیلن

لازم به ذکر است که پلی پروپیلن ها در صنعت خودروسازی مصرف می شود از جمله:

• پروانه
• درب های خودرو
• جعبه های باطری
• انواع کف پوش های خودرو

دیگر موارد مصرفی پلی پروپیلن عبارتند از:

• اسباب بازی
• چمدان ها و ساک
• انواع بسته بندی های مواد غذایی
• اکثر نی هایی که جهت نوشیدن استفاده می شود.
• الیاف هایی که در ساخت موکت، فرش و طناب استفاده می شود.

PP 100% قابل بازیافت است. جعبه‌های باتری خودرو، چراغ‌های سیگنال، کابل‌های باتری، جاروها، برس‌ها، یخ‌خراش‌ها و غیره نمونه‌هایی هستند که می‌توان از پلی‌پروپیلن بازیافتی (rPP) ساخت. فرآیند بازیافت PP عمدتاً شامل ذوب زباله های پلاستیکی تا دمای 250 درجه سانتیگراد برای خلاص شدن از شر آلاینده ها و سپس حذف مولکول های باقیمانده در خلاء و انجماد در حدود 140 درجه سانتیگراد است. این PP بازیافت شده را می توان با PP بکر با نرخ تا 50٪ مخلوط کرد. چالش اصلی در بازیافت PP مربوط به مقدار مصرف آن است - در حال حاضر نزدیک به 1٪ بطری های PP در مقایسه با نرخ بازیافت 98٪ بطری های PET و HDPE با هم بازیافت می شوند. استفاده از PP بی خطر تلقی می شود زیرا از نظر بهداشت و ایمنی شغلی از نظر سمیت شیمیایی اثر قابل توجهی ندارد. همه پلاستیک‌ها بر اساس نوع رزین مورد استفاده دارای «کد شناسایی رزین/ کد بازیافت پلاستیک» هستند. کد شناسایی رزین PP 5 است.

شرکت پرتونیل در سال 76 به منظور تولید ورق های ترموپلاستیک صنعتی قابل مصرف در صنایع مختلف کشور و با بهره گیری از مشاورین اروپایی و زیر نظر متخصصین مجرب داخلی پلیمری کشور تاسیس گردید و در حال حاضر کیفیت محصولات این شرکت در شمار بهترین محصولات موجود در بازار های ایران و کشورهای همسایه می باشد و محصولات این شرکت به کشور هایی چون جمهوری آذربایجان،عراق و کشورهای آسیای میانه صادر میگردد و در افق آینده دستیابی به بازار های اروپایی و جهانی را مد نظر خود قرار داده است.

 منبع: https://partonil.com/