توضیحات
معرفی کامپاندهای پلی پروپیلن
پلی پروپیلن (PP) که با نام پلی پروپن نیز شناخته میشود، یک پلیمر ترموپلاستیک است که در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طریق پلیمریزاسیون رشد زنجیره ای از مونومر پروپیلن تولید میشود.
پلی پروپیلن (PP) یک ترموپلاستیک سخت و کریستالی است که به طور گسترده در اشیا روزمره مانند سینی بسته‌بندی، محصولات خانگی، جعبه‌های باتری، دستگاه‌های پزشکی و غیره استفاده میشود و این راهنمای جامع را کاوش کرده و هر آنچه را که باید در مورد این ترموپلاستیک پرکاربرد بدانید بیاموزید.
پلی پروپیلن در گروه پلی الفین‌ها قرار دارد و تا حدی بلوری و غیرقطبی است. خواص آن شبیه پلی اتیلن است، اما کمی سخت‌تر و مقاوم در برابر حرارت است. این ماده سفید، مکانیکی ناهموار است و مقاومت شیمیایی بالایی دارد. پلی پروپیلن یک ترموپلاستیک سخت، صلب و کریستالی است که از مونومر پروپن (یا پروپیلن) تولید میشود. این یک رزین هیدروکربن خطی است. فرمول شیمیایی پلی پروپیلن (C3H6) است. PP از ارزانترین پلاستیک‌های موجود در حال حاضر است.
ویژگی‌های کامپاندهای پلی پروپیلن
کامپاندهای پلی پروپیلن از بسیاری جنبه‌ها به پلی اتیلن شباهت دارد، خصوصاً در رفتار محلول و خصوصیات الکتریکی. گروه متیل خصوصیات مکانیکی و مقاومت حرارتی را بهبود می‌بخشد، اگرچه مقاومت شیمیایی کاهش می‌یابد. به عنوان مثال در پلی پروپیلن ایزوتاکتیک، گروه‌های متیل در یک طرف ستون فقرات کربن قرار دارند. این آرایش درجه بلوری بیشتری ایجاد می‌کند و منجر به ایجاد ماده سفت‌تری میشود که نسبت به پلی پروپیلن اتاکتیک و پلی اتیلن مقاومت بیشتری در برابر خزش دارد.
پلی پروپیلن (PP) از خانواده پلیمرهای پلی الفین است و امروزه به عنوان یکی از سه پلیمر پرکاربرد شناخته میشود. پلی پروپیلن کاربردهای پلاستیکی و الیافی بسیاری دارد مانند:
- صنعت خودرو
- کاربردهای صنعتی
- کالاهای مصرفی
- بازار مبلمان
این ماده کمترین چگالی را در بین پلاستیک‌های کالایی دارد. بسته به موقعیت گروه‌های متیل PP می‌تواند با پلیمریزاسیون، سه ساختار اصلی زنجیره‌ای ایجاد کند:
- پلی پروپیلن اتاکتیک: آرایش نامنظم گروه متیل (CH3)
- پلی پروپیلن ایزوتاکتیک: گروه‌های متیل (CH3) که در یک طرف زنجیره کربن قرار گرفته‌اند.
- سیندیوتکتیک: آرایش متناوب گروه متیل (CH3)
انواع پلی پروپیلن
هموپلیمرها و کوپلیمرها دو نوع عمده پلی پروپیلن موجود در بازار هستند.
هموپلیمر پلی پروپیلن
این ماده پرکاربردترین گرید برای کاربردهای عمومی است. فقط حاوی مونومر پروپیلن به شکل جامد نیمه بلورین است. کاربردهای اصلی این ماده شامل: بسته‌بندی، منسوجات، محصولات بهداشتی، لوله‌ها، خودرو و برق است.
خانواده پلی پروپیلن کوپلیمر
بیشتر به کوپلیمرهای تصادفی و کوپلیمرهای بلوکی تولید شده توسط پلیمریزاسیون پروپن و اتان تقسیم میشود. کوپلیمر پلی پروپیلن تصادفی از طریق پلیمریزاسیون با هم اتن و پروپن تولید میشود. این واحدهای اتن به طور تصادفی، معمولاً تا 6٪ جرمی، در زنجیره‌های پلی‌پروپیلن گنجانده شده است. این پلیمرها انعطاف‌پذیر و از نظر نوری شفاف هستند و استفاده از آن‌ها در کاربردهایی که به شفافیت نیاز دارند و یا برای محصولاتی که به ظاهر عالی نیاز دارند، مناسب است.
در حالی که در کوپلیمر بلوک پلی پروپیلن، محتوای اتن بیشتر است. (بین 5 تا 15 درصد) واحدهای مونومر مشترکی دارند که به صورت منظم (یا بلوک) مرتب شده اند. از این رو الگوی منظم باعث می شود که ترموپلاستیک سخت‌تر و شکننده‌تر از پلیمرهای تصادفی نباشد. این پلیمرها برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، مانند موارد استفاده صنعتی، مناسب هستند.
PP در قطعاتی که به مقاومت در برابر ضربه خوب نیاز دارند مفید است. کوپلیمرها عمدتا در بسته‌بندی، لوازم‌خانگی، فیلم و لوله و همچنین در بخش‌های خودرو و برق استفاده می‌شوند.
پلی پروپیلن ترپلیمر
این قطعه از بخش‌های پروپیلن تشکیل شده است که توسط مونومرهای اتیلن و بوتان (هم مونومر) به هم پیوسته‌اند و به طور تصادفی در سراسر زنجیره پلیمر ظاهر می‌شوند. ترپلیمر PP شفافیت بهتری نسبت به هموپلیمر pp دارد. همچنین، ترکیب مونومرها باعث کاهش یکنواختی کریستالی در پلیمر میشود و آن را برای آب‌بندی برنامه‌های فیلم مناسب می‌کند.
پلی پروپیلن، استحکام ذوب بالا (HMS PP)
PP ماده‌ای شاخه‌ای با زنجیر بلند است که در فاز مذاب، هم قدرت ذوب بالا و هم قابلیت انعطاف‌پذیری را با هم ترکیب می‌کند. گریدهای PP HMS دارای دامنه خاصیت مکانیکی گسترده، پایداری حرارت بالا و مقاومت شیمیایی خوب هستند. HMS PP به طور گسترده‌ای برای تولید فوم‌های نرم و کم چگال برای برنامه‌های بسته‌بندی مواد غذایی و همچنین در صنایع خودرو سازی و ساختمانی استفاده میشود.
معایب پلی پروپیلن
- مقاومت ضعیف در برابر UV، ضربه و خراش
- دمای پایین سرویس بالا در 90-120 درجه سانتیگراد
- در اثر اسیدهای بسیار اکسیدکننده، در حلال‌های کلر به سرعت متورم میشود
- چسبندگی ضعیف رنگ
کاربردهای پلی پروپیلن
از پلی پروپیلن به دلیل مقاومت شیمیایی خوب و قابلیت جوش‌پذیری به طور گسترده‌ای در کاربردهای مختلف استفاده میشود. برخی از موارد معمول استفاده از پلی پروپیلن عبارتند از:
بسته بندی
مقاومت بالا، سطح خوب و هزینه کم، پلی پروپیلن را برای استفاده در صنعت بسته‌بندی ایده آل می‌کند. وضوح نوری عالی فیلم PP و انتقال بخار و رطوبت کم، آن را برای استفاده در بسته‌بندی موادغذایی مناسب می‌کند. بازارهای دیگر کوچک شدن فیلم‌های کوچک، فیلم‌های صنعت الکترونیک، برنامه‌های هنری گرافیکی، زبانه‌ها و بسته شدن‌های پوشک یکبار مصرف و غیره است. PP Film یا به صورت Cast Film یا BOPP با دو محور در دسترس است.
این ماده برای تولید جعبه، بطری و گلدان قالب‌گیری میشود. از ظروف دیواره‌ای نازک PP معمولاً برای بسته‌بندی موادغذایی استفاده میشود.
کالاهای مصرفی
از PP در بسیاری از محصولات خانگی و کالاهای مصرفی از جمله قطعات شفاف، لوازم خانگی، مبلمان، لوازم خانگی، چمدان، اسباب‌بازی و غیره استفاده میشود.
کاربردهای خودرویی
به دلیل هزینه کم، خواص مکانیکی برجسته و قالب پذیری، از پلی پروپیلن به طور گسترده‌ای در قطعات خودرو استفاده میشود. برنامه‌های اصلی شامل موارد و سینی‌های باتری، سپرها، آسترهای گل‌گیر، روکش داخلی، صفحات ابزار و روکش‌های درب است. از دیگر ویژگی‌های کلیدی کاربردهای خودرویی PP می‌توان به ضریب کم انبساط حرارتی خطی و وزن مخصوص، مقاومت شیمیایی بالا و قابلیت دوام در برابر هوا، قابلیت پردازش و تعادل ضربه و سختی اشاره کرد.
الیاف و پارچه‌ها
حجم زیادی از PP استفاده شده در بخش بازار مربوط به الیاف و پارچه است. الیاف PP در کاربردهای مختلفی از جمله فیلم، نوار، تسمه، رشته پیوسته فله، پیوند تابیده و رشته پیوسته استفاده میشود. طناب و ریسمان PP بسیار محکم و مقاوم در برابر رطوبت برای کاربردهای دریایی بسیار مناسب است.
کاربردهای پزشکی
از پلی پروپیلن به دلیل مقاومت شیمیایی و باکتریایی در کاربردهای مختلف پزشکی استفاده میشود. همچنین، درجه پزشکی PP مقاومت خوبی در برابر عقیم‌سازی بخار دارد. سرنگ‌های یکبار مصرف رایج‌ترین کاربرد پزشکی پلی پروپیلن است. سایر کاربردها شامل ویال‌های پزشکی، دستگاه‌های تشخیصی، ظروف پتری دیش، بطری‌های داخل وریدی، بطری‌های نمونه، سینی‌های غذا، تاب ها ، ظروف قرص و… است.
کاربردهای صنعتی
ورق‌های PP به دلیل مقاومت در برابر کشش بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی، به طور گسترده‌ای در بخش‌های صنعتی برای تولید مخازن اسیدی و شیمیایی، ورق‌ها، لوله‌ها، بسته‌بندی RTP و غیره استفاده میشود.
فیلم پلی پروپیلن دو محوره:
- فیلم BOPP در دو جهت عرضی و طولی کشیده شده و جهت‌گیری زنجیره مولکولی را در چند جهت تولید می‌کند.
- جهت‌گیری مقاومت کششی و سختی را افزایش می‌دهد.
- سوراخ شدن خوب و مقاومت در برابر ترک‌خوردگی در دامنه وسیعی از دما
- دارای براقیت عالی و شفافیت بالا می‌تواند براق، شفاف، مات یا فلزی باشد.
- سد کارآمد در برابر اکسیژن و رطوبت
نکات فرآیندی مربوط به PP
پلی پروپیلن را می‌توان با تمام روش‌های فرآوری پلاستیک‌ها، پردازش کرد. متداول‌ترین روش‌های پردازش عبارتند از: قالب‌گیری تزریقی، اکستروژن، قالب‌گیری ضربه‌ای و اکستروژن با اهداف عمومی.
قالب گیری تزریقی
- دمای ذوب: 200-300 درجه سانتیگراد
- دمای قالب: 10-80 درجه سانتیگراد
خشک‌کردن در صورت نگهداری صحیح لازم نیست. دمای قالب بالا باعث بهبود درخشندگی و ظاهر قطعه میشود. بسته به شرایط پردازش، رئولوژی پلیمر و ضخامت قطعه نهایی، میزان کاهش حجم 1.5 تا 3٪ است.
اکستروژن
برای ساخت لوله‌ها، فیلم‌های ضربه‌ای و ریخته‌گری، کابل‌ها و …
- دمای ذوب: 200-300 درجه سانتیگراد
- نسبت فشرده سازی: 3به1
- دمای سیلندر: 180-205 درجه سانتی گراد
روش‌های دیگر شکل دهی
- قالب‌گیری ضربه
- قالب‌گیری فشاری
- قالب چرخشی
- قالب تزریق
- قالب‌گیری ضربه اکستروژن
- تزریق تزریق قالب‌گیری ضربه
- اکستروژن با اهداف عمومی
منبع: omnexus.specialchem
