پلی پروپیلن:
نام این محصول پلی پروپیلن (PP) و فرمول شیمیایی آن –[CH2-CH(CH3)]n– می باشد. پلی پروپیلن یکی از پرمصرف ترین و اساسی ترین پلیمرهای مورد استفاده در دنیا و بزرگ ترین مصرف کننده پروپیلن می باشد. اولین بار در اوایل دهه 1950 در مقیاس آزمایشگاهی تولید شد و سپس در اواخر این دهه به تولید تجاری رسید. از ابتدا برآورد می شد هزینه تولید پلی پروپیلنPP از پلی اتیلن PE کمتر است.
پلی پروپیلنPP در سه فرم isotactic, syndiotacti, atactic تولید می شود که به صورت عمده به فرم isotactic و با افزودن مقدار کمی از دیگر منومر ها (بیشتر پلی اتیلن PE) است.
پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون پروپیلن در شرایط دما و فشار نسبتاً ملایم ودر حضور کاتالیست معروف زیگلر – ناتا انجام می شود . وجود این کاتالیست ، پلیمری به صورت ایزوتاکتیک را تشکیل می دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود 90 درصد می باشد.
پلی پروپیلن یکی از پر مصرف ترین پلاستیک هاست و امروزه کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارد.
پلی پروپیلن پلیمری با دانسیته تقریبی 0.9 گرم بر سانتیمتر مکعب از پلیمریزه شدن منومر پروپیلن به دست می آید. این ماده در برابر رطوبت، روغنها و حلالهای معمولی مقاوم بوده در دمای حدود 170 درجه سانتیگراد ذوب میگردد. این ماده غیر سمی و بی بو در هنگام سوختن همانند شمع به قطرات ذوب شده واکس مانند تبدیل شده و با شعلهای بدون دود و بویی کمی زننده میسوزد. تلفیق خواصی چون سبکی، سختی، چقرمگی(Toughness)، مقاومت شیمیایی و جلای سطحی موجب تنوع محصولات تهیه شده از این ماده گردیده است. یکی از خواص مهم PP پایداری بالای آن در مقابل خم شدن در ضخامت کم است، )فنر های پلاستیکیPolymeric nge که امکان تولید قطعات بسیار متنوع را ایجاد میکند.
پلیپروپیلن یک پلیمر ترموپلاست میباشد که در یک بازه گسترده از کاربردها شامل فیلم و ورق، قالب‌گیری دمشی، قالب‌گیری تزریقی، بسته‌بندی غذایی، نساجی، تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی، لوله، کاربردهای صنعتی و ساختمانی و اجزاء خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، پلیمر تولید شده از منومر پروپیلن به طور معمول در برابر حلالهای شیمیایی، بازها و اسیدها مقاوم میباشد. کد مشخصه این پلیمر می باشد.
مولکول پروپیلن دارای ساختار شیمیایی نامتقارن می باشد، از این رو فرایند پلیمریزاسیون آن می تواند به سه نوع توالی در ساختار پلیمر حاصل منتهی گردد. به دلیل اثرات ناشی از ممانعت فضایی گروههای متیل، توالی سر به دم دارای نظم ساختاری بالاتری نسبت به سایر انواع می باشد.
iPP تجاری شده دارای خصوصیات متنوعی می باشد که موجبات استفاده گسترده آن را به خصوص در صنعت پلاستیک و الیاف فراهم آورده است. یکی از مهم ترین خصوصیات این ماده نسبت به پلیمرهایی نظیر پلی آمیدها عدم جذب رطوبت در آن می باشد که آن را به عنوان گزینه ای مناسب برای بسیاری از کاربردها تبدیل کرده است. خصوصیات این ماده را می توان با انجام برخی اصلاحات بعدی بهبود داد. مهم ترین اصلاحاتی که در حال حاضر انجام می گیرد عبارتند از کنترل فرایند تخریب، شبکه ای کردن، عاملیت دار نمودن و شاخه دار کردن. ساختار مولکول پلی پروپیلن به دلیل ماهیت کاتالیست های زیگلر-ناتا خطی می باشد که موجب پایین بودن استحکام مذاب آن می گردد. پایین بودن استحکام مذاب سبب محدودیت کاربرد این پلیمر در فرایندهایی نظیر قالب گیری دمشی و ترموفرمینگ می شود.
پلی پروپیلن در مقایسه با دیگر پلیمرها مشخصات متمایز و برجسته ای دارد که عبارتند از :
- قیمت نسبتاً ارزان منومر پروپیلن در مقایسه با منومرهای دیگر پلیمرها
- قیمت پائین PP در مقایسه با دیگر پلیمرها
- وزن مخصوص و سبک PP
- انعطاف پذیری و طیف گسترده تولید PP با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متغیر
- افزایش کاربردهای جدید و بهبود خواص گریدهای تولیدی جدید
- افزایش کاربرد PP در وسایل و تجهیزات پزشکی و توسعه کاربردهای PP گرید خاص
- افزایش مصرف PP به صورت آلیاژ با دیگر پلیمرها
- جایگزینی پلیمرهایی مانند PS، PE و غیره با
ویژگی ها
مقاومت در برابر کشش، چگالی کم، بی رنگی، سختی، مقاومت در برابر اسید، باز و حلال ها، از جمله ویژگی های پلیپروپیلنPP محسوب می شود. هزینه کم تولید آن در مقایسه با دیگر ترموپلاستیک ها جایگاه ویژه ای برای پلی پروپیلنPP در صنعت ایجاد کرده است.
گرید های پلی پروپیلن:
پلی پروپیلنPP به صورت عمده در شش دسته زیر تولید میشود:
- Injection Moulding (قالب تزریقی)
- Fibres (الیاف)
- Sheet/Film (فیلم و شیت)
- Blow Moulding (قالب بادی)
- Pipe (پایپ)
- Extrution Coating (روکش محافظ)
Injection Moulding (قالب تزریقی) :
بیشترین کاربرد پلی پروپیلنPP در این دسته است که در تولید وسایل الکتریکی و الکترونیکی، سرپوش وکلاهک، اسباب بازی، چمدان، وسایل خانگی و صنایع بسته بندیو صنعت اتومبیل استفاده می شود.
دومین کاربرد پلی پروپیلنPP در این دسته است که در تولید الیاف به کار رفته در پشت فرش و زیلو، به عنوان جایگزین در الیاف سیزال و کنف در موکت و نخ های گونی، الیاف non-woven ، پارچه لباس های عایق گرما و سرما.
Sheet/Film (فیلم و شیت) :
این بخش از کاربرد پلی پروپیلنPP رشد قابل ملاحظه ای طی سالهای اخیر داشته است. صنایع بسته بندی شیرینی و شکلات، سیگار، فیلم های گرافیک و چاپ، شیت های بسته بندی مواد غذایی که با حرارت شکل می گیرند.
Blow Moulding (قالب بادی) :
از این گرید بیشتر در تولید بطری و قوطی استفاده می گردد .
Pipe (پایپ) :
انواع لوله های فاضلاب و اگو و انواع سیم و کابل از تولیدات این گروه از پلی پروپیلن ها می باشد .
Extrution Coating (روکش محافظ) :
این بخش از مصرف پلی پروپیلنPP رفته رفته جایگزین کاربرد پلی اتیلن سبک LDPE می شود
پلیپروپیلن (PP) از جمله پلاستیکهایی است که کاربردهای متنوعی در قطعات مختلف و نیز به عنوان الیاف دارد. نقطه ذوب و دمای سرویس بالاتر آنها نسبت به دیگر پلیمرها باعث توسعه روز افزون کاربرد آنها در قطعات مختلف گردیده است. از طرف دیگر الیاف آنها به جهت استحکام قابل قبول و جذب آب کم رقیب الیاف نایلونی در بسیاری از کاربردها از جمله برای فرش کردن اطراف استخرها و یا زمینهای گلف مینیاتوری میباشد.
موارد مصرف:
پلی پروپیلن در انواع زمینه ها مثلاً در صنعت اتومبیل در ساخت پانل دربها ، تزئینات داخلی ، پروانه ها، کفپوش اتومبیل، جعبه باطری و …. مصرف میشود. اغلب نیهای نوشیدنی از PP ساخته میشود. بیشتر قطعات ساک و اسباب بازیها نیز از این پلیمر تهیه می شوند. تقریباً 10 % تولید PP در ساخت فیلم مصرف میشودکه در بسته بندی مواد غذایی کاربرد دارند . حدود 30% دیگر PP تولیدی در ساخت تک رشته ها و الیاف مصرف میشود . الیاف PP در ساخت موکت، فرش، طناب، گونی و … استفاده میشوند.
هر چند پلی پروپیلن به صورت هموپلیمر مصرف خیلی زیادی دارد ولی کوپلیمر پروپیلن با اتیلن نیز بازار رو به رشدی دارد. با افزایش اتیلن هنگام پلیمریزاسیون پلیمری با مدول کمتر و مقاومت به ضربه بیشتری بدست می آید. هر چه میزان اتیلن بیشتر باشد اثرات فوق بارز تر خواهد بود. این کوپلیمرها هم به صورت بی نظم (Random Copolymer) و هم بلوکی (Block Copolymer) در دسترس میباشند.
