Polipropylen ( PP ), znany również jako polipropen , jest polimerem termoplastycznym stosowanym w szerokim zakresie zastosowań. Polimer addycyjny wykonany z monomeru propylenowego , może być wytwarzany w różnych strukturach, co daje zastosowanie w tym opakowaniach i etykietach , tekstyliach , częściach plastikowych i pojemnikach wielokrotnego użytku różnych typów, sprzęcie laboratoryjnym, komponentach samochodowych i urządzeniach medycznych. Jest to biały, mechanicznie wytrzymały materiał i jest odporny na wiele chemicznych rozpuszczalników, zasad i kwasów. [1]
W 2013 r. Światowy rynek polipropylenu wynosił około 55 milionów ton . [2] Polipropylen jest drugim na świecie najczęściej produkowanym syntetycznym tworzywem sztucznym , po polietylenie .
Właściwości mechaniczne
Gęstość PP wynosi od 0,895 do 0,92 g / cm3. Dlatego PP jest tworzywem towarowym o najniższej gęstości. Przy niższej gęstości można wytwarzać części kształtowe o mniejszej masie i większej liczbie części pewnej masy plastycznej. W przeciwieństwie do polietylenu, obszary krystaliczne i amorficzne różnią się tylko nieznacznie swoją gęstością. Jednak gęstość polietylenu może znacznie zmienić się w przypadku wypełniaczy. [6] : 24
Moduł Younga PP wynosi od 1300 do 1800 N / mm².
Polipropylen jest zwykle twardy i elastyczny, zwłaszcza gdy jest kopolimeryzowany z etylenem . Pozwala to na użycie polipropylenu jako tworzywa konstrukcyjnego , konkurując z materiałami takimi jak akrylonitryl-butadien-styren (ABS). Polipropylen jest rozsądnie ekonomiczny.
Polipropylen ma dobrą odporność na zmęczenie . [8] : 307
Właściwości termiczne
Temperatura topnienia polipropylenu występuje w pewnym zakresie, więc temperaturę topnienia określa się przez znalezienie najwyższej temperatury wykresu różnicowej kalorymetrii skaningowej . Idealnie izotaktyczny PP ma temperaturę topnienia 171 ° C (340 ° F). Handlowy izotaktyczny PP ma temperaturę topnienia w zakresie od 160 do 166 ° C (320 do 331 ° F), w zależności od materiału ataktycznego i krystaliczności. Syndiotaktyczny PP o krystaliczności 30% ma temperaturę topnienia 130 ° C (266 ° F). [8] Poniżej 0 ° C PP staje się kruchy. [9] : 247
Rozszerzalność cieplna polipropylenu jest bardzo duża, ale nieco mniejsza niż polietylenu. [9]
Właściwości chemiczne
Polipropylen w temperaturze pokojowej jest odporny na tłuszcze i prawie wszystkie rozpuszczalniki organiczne, z wyjątkiem silnych utleniaczy. Nieutleniające kwasy i zasady można przechowywać w pojemnikach wykonanych z PP. W podwyższonej temperaturze PP można rozpuszczać w niepolarnych rozpuszczalnikach, takich jak ksylen , tetralina i dekalina . Ze względu na trzeciorzędowy atom węgla PP jest chemicznie mniej odporny niż PE (patrz zasada Markovnikov ). [10]
Najbardziej handlowy polipropylen jest izotaktyczny i ma pośredni poziom krystaliczności pomiędzy polietylenem o niskiej gęstości (LDPE) i polietylenem o wysokiej gęstości (HDPE). Izotaktyczny i ataktyczny polipropylen jest rozpuszczalny w P-ksylenie w temperaturze 140 ° C. Izotaktyczne osady powstają, gdy roztwór schładza się do 25 ° C, a część ataktyczna pozostaje rozpuszczalna w P-ksylenie.
Wskaźnik szybkości płynięcia (MFR) lub wskaźnik szybkości płynięcia (MFI) jest miarą masy cząsteczkowej polipropylenu. Środek pomaga określić, jak łatwo płynny surowiec będzie płynął podczas przetwarzania. Polipropylen o wyższym MFR wypełni plastikową formę łatwiej podczas procesu produkcji metodą wtrysku lub rozdmuchu. Wraz ze wzrostem szybkości płynięcia zmniejszają się jednak niektóre właściwości fizyczne, takie jak udarność.
Istnieją trzy ogólne typy polipropylenu: homopolimer , kopolimer statystyczny i kopolimer blokowy . Komonomer jest zwykle stosowany z etylenem . Kauczuk etylenowo-propylenowy lub EPDM dodane do homopolimeru polipropylenowego zwiększa jego odporność na uderzenia w niskiej temperaturze. Losowo spolimeryzowany monomer etylenowy dodany do homopolimeru polipropylenowego zmniejsza krystaliczność polimeru, obniża temperaturę topnienia i czyni polimer bardziej przezroczystym.
