Polipropylen (PP) to termoplastyczny polimer addycyjny wytwarzany z kombinacji monomerów propylenu.Ma szeroki zakres zastosowań, w tym opakowania produktów konsumenckich, części z tworzyw sztucznych dla przemysłu motoryzacyjnego i tekstyliów.Naukowcy z Philip Oil Company, Paul Hogan i Robert Banks, po raz pierwszy wyprodukowali polipropylen w 1951 r., a później włoscy i niemieccy naukowcy Natta i Rehn również wyprodukowali polipropylen.Natta udoskonalił i zsyntetyzował pierwszy produkt polipropylenowy w Hiszpanii w 1954 roku, a jego zdolność do krystalizacji wzbudziła duże zainteresowanie.Do 1957 roku popularność polipropylenu wzrosła i w całej Europie rozpoczęła się masowa produkcja komercyjna.Dziś stał się jednym z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych na świecie.
Pudełko na leki wykonane z PP z uchylną pokrywą
Według doniesień obecne światowe zapotrzebowanie na materiały PP wynosi ok. 45 mln ton rocznie, a szacuje się, że do końca 2020 r. zapotrzebowanie wzrośnie do ok. 62 mln ton. Głównym zastosowaniem PP jest przemysł opakowaniowy, który stanowi około 30% całkowitego spożycia.Druga to produkcja sprzętu elektrycznego i sprzętu, która zużywa około 26%.Przemysł AGD i motoryzacyjny zużywają po 10%.Przemysł budowlany zużywa 5%.
PP ma stosunkowo gładką powierzchnię, która może zastąpić niektóre inne produkty z tworzyw sztucznych, takie jak koła zębate i podkładki meblowe wykonane z POM.Gładka powierzchnia utrudnia również przyleganie PP do innych powierzchni, to znaczy, że PP nie można trwale skleić za pomocą kleju przemysłowego i czasami należy je skleić za pomocą spawania.W porównaniu z innymi tworzywami sztucznymi PP ma również niską gęstość, co może zmniejszyć wagę użytkownika.PP ma doskonałą odporność na rozpuszczalniki organiczne, takie jak tłuszcz, w temperaturze pokojowej.Ale PP łatwo utlenia się w wysokiej temperaturze.
Jedną z głównych zalet PP jest jego doskonała wydajność przetwarzania, którą można uformować poprzez formowanie wtryskowe lub obróbkę CNC.Na przykład w pudełku na leki z PP wieczko jest połączone z korpusem butelki za pomocą ruchomego zawiasu.Pudełko na pigułki można bezpośrednio poddać obróbce metodą formowania wtryskowego lub CNC.Zawias Living łączący pokrywę to bardzo cienka płachta plastiku, którą można wielokrotnie zginać (poruszając się w ekstremalnym zakresie bliskim 360 stopni) bez pękania.Chociaż zawias Living wykonany z PP nie jest w stanie wytrzymać obciążenia, doskonale nadaje się do zakrętki do butelki z artykułami codziennego użytku.
Kolejną zaletą PP jest to, że można go łatwo kopolimeryzować z innymi polimerami (takimi jak PE), tworząc kompozytowe tworzywa sztuczne.Kopolimer znacząco zmienia właściwości materiału i może osiągnąć silniejsze zastosowania inżynieryjne w porównaniu z czystym PP.
Innym niemierzalnym zastosowaniem jest to, że PP może działać zarówno jako materiał plastikowy, jak i materiał włóknisty.
Powyższe cechy sprawiają, że PP może mieć wiele zastosowań: talerze, tace, kubki, torebki, nieprzezroczyste pojemniki plastikowe i wiele zabawek.
Najważniejsze cechy PP są następujące:
Odporność chemiczna: Rozcieńczone zasady i kwasy nie reagują z PP, co czyni go idealnym pojemnikiem na tego typu płyny (takie jak detergenty, środki pierwszej pomocy itp.).
Elastyczność i wytrzymałość: PP charakteryzuje się elastycznością w pewnym zakresie ugięcia i we wczesnym etapie odkształcania ulega odkształceniu plastycznemu bez pękania, dlatego zwykle uważa się go za materiał „twardy”.Wytrzymałość to termin inżynierski zdefiniowany jako zdolność materiału do odkształcenia (odkształcenia plastycznego, a nie odkształcenia sprężystego) bez pękania.
Odporność na zmęczenie: PP zachowuje swój kształt po wielu skręcaniu i zginaniu.Cecha ta jest szczególnie cenna przy wykonywaniu zawiasów żywych.
Izolacja: Materiał PP ma wysoką odporność i jest materiałem izolacyjnym.
Przepuszczalność: Można go przekształcić w przezroczysty kolor, ale zwykle uzyskuje się naturalny nieprzezroczysty kolor o określonej przepuszczalności koloru.Jeśli wymagana jest wysoka przepuszczalność, należy wybrać akryl lub PC.
PP jest tworzywem termoplastycznym o temperaturze topnienia około 130 stopni Celsjusza, a po osiągnięciu temperatury topnienia staje się płynny.Podobnie jak inne tworzywa termoplastyczne, PP można wielokrotnie podgrzewać i schładzać bez znaczącej degradacji.Dlatego PP można poddać recyklingowi i łatwo odzyskać.
Istnieją dwa główne typy: homopolimery i kopolimery.Kopolimery dzielą się dalej na kopolimery blokowe i kopolimery statystyczne.Każda kategoria ma unikalne zastosowania.PP jest często określany jako materiał „stalowy” w przemyśle tworzyw sztucznych, ponieważ można go wytwarzać poprzez dodanie dodatków do PP lub wytwarzać w unikalny sposób, dzięki czemu PP można modyfikować i dostosowywać do specyficznych wymagań aplikacji.
PP do ogólnego zastosowania przemysłowego jest homopolimerem.Do kopolimeru blokowego PP dodaje się etylen w celu poprawy odporności na uderzenia.Losowy kopolimer PP służy do wytwarzania bardziej plastycznych i przezroczystych produktów
Podobnie jak inne tworzywa sztuczne, zaczyna się od „frakcji” (lżejszych grup) powstałych w wyniku destylacji paliw węglowodorowych i łączy się z innymi katalizatorami, tworząc tworzywa sztuczne w wyniku reakcji polimeryzacji lub kondensacji.
Druk 3D PP
PP nie można używać do druku 3D w postaci włókna.
Obróbka CNC PP
PP służy do obróbki CNC w formie arkusza.Wykonując prototypy niewielkiej ilości części PP, najczęściej wykonujemy na nich obróbkę CNC.PP ma niską temperaturę wyżarzania, co oznacza, że łatwo odkształca się pod wpływem ciepła, dlatego dokładne cięcie wymaga dużych umiejętności.
Wtrysk PP
Chociaż PP ma właściwości półkrystaliczne, łatwo go kształtować ze względu na niską lepkość stopu i bardzo dobrą płynność.Ta funkcja znacznie poprawia prędkość, z jaką materiał wypełnia formę.Stopień skurczu PP wynosi około 1-2%, ale będzie się różnić w zależności od wielu czynników, w tym ciśnienia trzymania, czasu przetrzymywania, temperatury topnienia, grubości ścianki formy, temperatury formy oraz rodzaju i procentu dodatków.
Oprócz konwencjonalnych zastosowań w tworzywach sztucznych, PP doskonale nadaje się również do wytwarzania włókien.Do takich produktów zaliczają się liny, dywany, tapicerka, odzież itp.
Jakie są zalety PP?
PP jest łatwo dostępny i stosunkowo tani.
PP ma wysoką wytrzymałość na zginanie.
PP ma stosunkowo gładką powierzchnię.
PP jest odporny na wilgoć i ma niską nasiąkliwość.
PP ma dobrą odporność chemiczną na różne kwasy i zasady.
PP ma dobrą odporność na zmęczenie.
PP ma dobrą udarność.
PP jest dobrym izolatorem elektrycznym.
●PP ma wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, co ogranicza jego zastosowania w wysokich temperaturach.
● PP jest podatny na degradację pod wpływem promieni ultrafioletowych.
● PP ma słabą odporność na chlorowane rozpuszczalniki i węglowodory aromatyczne.
● PP jest trudny do natryskiwania na powierzchnię ze względu na słabą przyczepność.
● PP jest wysoce łatwopalny.
● PP łatwo się utlenia.
Czas publikacji: 27 lipca 2023 r