Polypropylén (PP) je tuhý kryštalický termoplast používaný v každodenných predmetoch.K dispozícii sú rôzne typy PP: homopolymér, kopolymér, náraz, atď. Jeho mechanické, fyzikálne a chemické vlastnosti dobre fungujú v aplikáciách od automobilového priemyslu a medicíny až po obaly.
Čo je polypropylén?
Polypropylén sa vyrába z propénového (alebo propylénového) monoméru.Ide o lineárnu uhľovodíkovú živicu.Chemický vzorec polypropylénu je (C3H6)n.PP patrí medzi najlacnejšie plasty, ktoré sú dnes k dispozícii, a má najnižšiu hustotu spomedzi komoditných plastov.Po polymerizácii môže PP tvoriť tri základné reťazcové štruktúry v závislosti od polohy metylových skupín:
Ataktický (aPP).Nepravidelné usporiadanie metylových skupín (CH3).
Izotaktické (iPP).Metylové skupiny (CH3) usporiadané na jednej strane uhlíkového reťazca
Syndiotaktický (sPP).Striedavé usporiadanie metylových skupín (CH3).
PP patrí do skupiny polyolefínov a je dnes jedným z troch najpoužívanejších polymérov.Polypropylén má využitie – ako plast aj ako vlákno – v automobilovom priemysle, priemyselných aplikáciách, spotrebnom tovare a na trhu s nábytkom.
Rôzne typy polypropylénu
Homopolyméry a kopolyméry sú dva hlavné typy polypropylénu dostupné na trhu.
Propylénový homopolymérje najpoužívanejšou triedou na všeobecné použitie.Obsahuje iba monomér propylénu v semikryštalickej pevnej forme.Hlavné aplikácie zahŕňajú balenie, textil, zdravotníctvo, potrubia, automobilový priemysel a elektrické aplikácie.
Polypropylénový kopolymérsa delí na náhodné kopolyméry a blokové kopolyméry vyrábané polymerizáciou propénu a etánu:
1. Náhodný kopolymér propylénu sa vyrába spoločnou polymerizáciou eténu a propénu.Vyznačuje sa eténovými jednotkami, zvyčajne do 6 % hmotnosti, náhodne začlenenými do polypropylénových reťazcov.Tieto polyméry sú flexibilné a opticky čisté, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce transparentnosť a pre produkty vyžadujúce vynikajúci vzhľad.
2. Propylénový blokový kopolymér obsahuje vyšší obsah eténu (medzi 5 a 15 %).Má komonomérne jednotky usporiadané v pravidelnom vzore (alebo blokoch).Pravidelný vzor robí termoplast tvrdším a menej krehkým ako náhodný kopolymér.Tieto polyméry sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce vysokú pevnosť, ako je priemyselné použitie.
Ďalším typom polypropylénu je nárazový kopolymér.Propylénový homopolymér obsahujúci ko-zmiešanú fázu náhodného kopolyméru propylénu, ktorý má obsah etylénu 45 až 65 %, sa označuje ako kopolymér s nárazovou pevnosťou PP.Nárazové kopolyméry sa používajú hlavne v obaloch, domácich výrobkoch, fóliách a potrubných aplikáciách, ako aj v automobilovom a elektrotechnickom segmente.
Polypropylénový homopolymér vs. polypropylénový kopolymér
Propylénový homopolymérmá vysoký pomer pevnosti k hmotnosti a je tuhší a pevnejší ako kopolymér.Tieto vlastnosti v kombinácii s dobrou chemickou odolnosťou a zvárateľnosťou z neho robia materiál voľby v mnohých konštrukciách odolných voči korózii.
Polypropylénový kopolymérje o niečo mäkšia, ale má lepšiu rázovú pevnosť.Je tvrdší a odolnejší ako homopolymér propylénu.Má tendenciu mať lepšiu odolnosť voči trhlinám v dôsledku napätia a nižšiu teplotnú húževnatosť ako homopolymér na úkor malého zníženia ostatných vlastností.
Aplikácie PP homopolyméru a PP kopolyméru
Aplikácie sú takmer identické kvôli ich široko zdieľaným vlastnostiam.V dôsledku toho sa výber medzi týmito dvoma materiálmi často vykonáva na základe netechnických kritérií.
Predbežné uchovávanie informácií o vlastnostiach termoplastu je vždy prospešné.To pomáha pri výbere správneho termoplastu pre aplikáciu.Pomáha tiež pri hodnotení, či by bola alebo nebola splnená požiadavka konečného použitia.Tu sú niektoré kľúčové vlastnosti a výhody polypropylénu:
Teplota topenia polypropylénu.Teplota topenia polypropylénu sa vyskytuje v rozmedzí.
● Homopolymér: 160-165°C
● Kopolymér: 135-159 °C
Hustota polypropylénu.PP je jedným z najľahších polymérov spomedzi všetkých komoditných plastov.Táto funkcia z neho robí vhodnú voľbu pre aplikácie s nízkou hmotnosťou/hmotnosťou.
● Homopolymér: 0,904-0,908 g/cm3
● Náhodný kopolymér: 0,904-0,908 g/cm3
● Rázový kopolymér: 0,898-0,900 g/cm3
Polypropylén chemická odolnosť
● Vynikajúca odolnosť voči zriedeným a koncentrovaným kyselinám, alkoholom a zásadám
● Dobrá odolnosť voči aldehydom, esterom, alifatickým uhľovodíkom a ketónom
● Obmedzená odolnosť voči aromatickým a halogénovaným uhľovodíkom a oxidačným činidlám
Iné hodnoty
● PP si zachováva mechanické a elektrické vlastnosti pri zvýšených teplotách, vo vlhkom prostredí a pri ponorení do vody.Ide o vodoodpudivý plast
● PP má dobrú odolnosť voči vplyvom prostredia a praskaniu
● Je citlivý na mikrobiálne útoky (baktérie, plesne atď.)
● Vykazuje dobrú odolnosť voči sterilizácii parou
Polymérne prísady ako číridlá, spomaľovače horenia, sklenené vlákna, minerály, vodivé plnivá, mazivá, pigmenty a mnohé ďalšie prísady môžu ďalej zlepšiť fyzikálne a/alebo mechanické vlastnosti PP.Napríklad PP má slabú odolnosť voči UV žiareniu, preto svetelná stabilizácia bránenými amínmi zvyšuje životnosť v porovnaní s nemodifikovaným polypropylénom.
Nevýhody polypropylénu
Zlá odolnosť voči UV žiareniu, nárazom a poškriabaniu
Krehká pod -20 °C
Nízka horná prevádzková teplota, 90-120°C
Napádaný vysoko oxidačnými kyselinami, rýchlo napučiava v chlórovaných rozpúšťadlách a aromatických látkach
Stabilita tepelného starnutia je nepriaznivo ovplyvnená kontaktom s kovmi
Zmeny rozmerov po formovaní v dôsledku účinkov kryštalinity
Zlá priľnavosť farby
Aplikácia polypropylénu
Polypropylén je široko používaný v rôznych aplikáciách vďaka svojej dobrej chemickej odolnosti a zvárateľnosti.Niektoré bežné použitia polypropylénu zahŕňajú:
Aplikácie na balenie
Dobré bariérové vlastnosti, vysoká pevnosť, dobrá povrchová úprava a nízka cena robia z polypropylénu ideálne riešenie pre niekoľko obalových aplikácií.
Flexibilné balenie.Vynikajúca optická čírosť a nízka priepustnosť vlhkosti a pary z PP fólií ich predurčujú na použitie pri balení potravín.Medzi ďalšie trhy patria obaly zo zmršťovacej fólie, fólie pre elektronický priemysel, grafické aplikácie a plienky a uzávery na jedno použitie.PP fólia je dostupná buď ako liata fólia alebo biaxiálne orientovaná PP (BOPP).
Pevné balenie.PP sa vyfukuje na výrobu prepraviek, fliaš a hrncov.PP tenkostenné nádoby sa bežne používajú na balenie potravín.
Spotrebný tovar.Polypropylén sa používa v niekoľkých domácich výrobkoch a aplikáciách spotrebného tovaru, vrátane priesvitných častí, domácich potrieb, nábytku, spotrebičov, batožiny a hračiek.
Automobilové aplikácie.Vďaka svojej nízkej cene, vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a tvarovateľnosti je polypropylén široko používaný v automobilových dieloch.Medzi hlavné aplikácie patria puzdrá a priehradky na batérie, nárazníky, vložky blatníkov, vnútorné obloženie, prístrojové panely a obloženie dverí.Medzi ďalšie kľúčové vlastnosti automobilových aplikácií PP patrí nízky koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti a špecifickej hmotnosti, vysoká chemická odolnosť a dobrá odolnosť voči poveternostným vplyvom, spracovateľnosť a pomer nárazu/tuhosť.
Vlákna a tkaniny.Veľký objem PP sa využíva v segmente trhu známom ako vlákna a tkaniny.PP vlákno sa používa v mnohých aplikáciách, vrátane rafie/štrbinovej fólie, pásky, páskovania, hromadného nekonečného vlákna, strižových vlákien, spriadaného vlákna a nekonečného vlákna.PP laná a povrazy sú veľmi pevné a odolné voči vlhkosti, veľmi vhodné pre námorné aplikácie.
Lekárske aplikácie.Polypropylén sa používa v rôznych medicínskych aplikáciách kvôli vysokej chemickej a bakteriálnej odolnosti.Lekársky PP tiež vykazuje dobrú odolnosť voči sterilizácii parou.
Jednorazové injekčné striekačky sú najbežnejšou lekárskou aplikáciou polypropylénu.Ďalšie aplikácie zahŕňajú lekárske liekovky, diagnostické zariadenia, Petriho misky, intravenózne fľaše, fľaše na vzorky, podnosy na jedlo, panvice a zásobníky na pilulky.
Priemyselné aplikácie.Polypropylénové dosky sa široko používajú v priemyselnom sektore na výrobu nádrží na kyseliny a chemikálie, fólií, potrubí, vratných prepravných obalov (RTP) a ďalších produktov kvôli svojim vlastnostiam, ako je vysoká pevnosť v ťahu, odolnosť voči vysokým teplotám a odolnosť proti korózii.
PP je 100% recyklovateľný.Puzdrá na automobilové batérie, signálne svetlá, káble batérií, metly, kefy a škrabky na ľad sú niekoľkými príkladmi produktov, ktoré možno vyrobiť z recyklovaného polypropylénu (rPP).
Proces recyklácie PP zahŕňa hlavne tavenie odpadového plastu na 250 °C, aby sa zbavili kontaminantov, po ktorom nasleduje odstránenie zvyškových molekúl vo vákuu a stuhnutie pri takmer 140 °C.Tento recyklovaný PP sa môže miešať s čistým PP v množstve až 50 %.Hlavná výzva pri recyklácii PP súvisí s jeho spotrebovaným množstvom – v súčasnosti sa recykluje takmer 1 % PP fliaš v porovnaní s 98 % mierou recyklácie PET a HDPE fliaš spolu.
Použitie PP sa považuje za bezpečné, pretože z hľadiska bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci nemá žiadny významný vplyv na chemickú toxicitu.Ak sa chcete dozvedieť viac o PP, pozrite si našu príručku, ktorá obsahuje informácie o spracovaní a ďalšie.
Čas odoslania: júl-03-2023