Polypropylen (PP) je tuhý krystalický termoplast používaný v každodenních předmětech.K dispozici jsou různé typy PP: homopolymer, kopolymer, náraz, atd. Jeho mechanické, fyzikální a chemické vlastnosti dobře fungují v aplikacích od automobilového průmyslu a lékařství až po obaly.
Co je polypropylen?
Polypropylen se vyrábí z propenového (nebo propylenového) monomeru.Jedná se o lineární uhlovodíkovou pryskyřici.Chemický vzorec polypropylenu je (C3H6)n.PP patří mezi nejlevnější plasty, které jsou dnes k dispozici, a má nejnižší hustotu mezi komoditními plasty.Po polymeraci může PP tvořit tři základní řetězcové struktury v závislosti na poloze methylových skupin:
Ataktický (aPP).Nepravidelné uspořádání methylové skupiny (CH3).
Izotaktické (iPP).Methylové skupiny (CH3) uspořádané na jedné straně uhlíkového řetězce
Syndiotaktický (sPP).Alternativní uspořádání methylové skupiny (CH3).
PP patří do skupiny polymerů polyolefinů a je dnes jedním ze tří nejpoužívanějších polymerů.Polypropylen má uplatnění – jako plast i jako vlákno – v automobilovém průmyslu, průmyslových aplikacích, spotřebním zboží a na trhu s nábytkem.
Různé typy polypropylenu
Homopolymery a kopolymery jsou dva hlavní typy polypropylenu dostupné na trhu.
Homopolymer propylenuje nejpoužívanější třída pro všeobecné použití.Obsahuje pouze monomer propylenu v semikrystalické pevné formě.Hlavní aplikace zahrnují balení, textil, zdravotnictví, potrubí, automobilový průmysl a elektrické aplikace.
Polypropylenový kopolymerse dělí na náhodné kopolymery a blokové kopolymery vyrobené polymerací propenu a ethanu:
1. Propylenový statistický kopolymer se vyrábí společnou polymerací ethenu a propenu.Vyznačuje se ethenovými jednotkami, obvykle až 6 % hmotnosti, náhodně začleněnými do polypropylenových řetězců.Tyto polymery jsou flexibilní a opticky čiré, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace vyžadující průhlednost a pro produkty vyžadující vynikající vzhled.
2. Blokový kopolymer propylenu obsahuje vyšší obsah ethenu (mezi 5 a 15 %).Má komonomerní jednotky uspořádané v pravidelném vzoru (nebo blocích).Pravidelný vzor činí termoplast tužším a méně křehkým než náhodný kopolymer.Tyto polymery jsou vhodné pro aplikace vyžadující vysokou pevnost, jako je průmyslové použití.
Dalším typem polypropylenu je rázový kopolymer.Homopolymer propylenu obsahující kopolymerní fázi náhodného kopolymeru propylenu, která má obsah ethylenu 45 až 65 %, se označuje jako kopolymer s houževnatostí PP.Rázové kopolymery se používají hlavně v obalových, domácích, fóliových a potrubních aplikacích, stejně jako v automobilovém a elektrickém segmentu.
Polypropylenový homopolymer vs. Polypropylenový kopolymer
Homopolymer propylenumá vysoký poměr pevnosti k hmotnosti a je tužší a pevnější než kopolymer.Tyto vlastnosti v kombinaci s dobrou chemickou odolností a svařitelností z něj činí materiál volby v mnoha strukturách odolných proti korozi.
Polypropylenový kopolymerje o něco měkčí, ale má lepší rázovou houževnatost.Je tvrdší a odolnější než homopolymer propylenu.Má tendenci mít lepší odolnost proti trhlinám při napětí a nižší teplotní houževnatost než homopolymer na úkor malého snížení ostatních vlastností.
Aplikace PP homopolymerů a kopolymerů PP
Aplikace jsou téměř totožné kvůli jejich široce sdíleným vlastnostem.V důsledku toho se výběr mezi těmito dvěma materiály často provádí na základě netechnických kritérií.
Uchovat si informace o vlastnostech termoplastu předem je vždy výhodné.To pomáhá při výběru správného termoplastu pro aplikaci.Pomáhá také při vyhodnocování toho, zda bude či nebude splněn požadavek konečného použití.Zde jsou některé klíčové vlastnosti a výhody polypropylenu:
Bod tání polypropylenu.Teplota tání polypropylenu se vyskytuje v rozmezí.
● Homopolymer: 160-165°C
● Kopolymer: 135-159 °C
Hustota polypropylenu.PP je jedním z nejlehčích polymerů mezi všemi komoditními plasty.Tato funkce z něj činí vhodnou volbu pro aplikace s nízkou hmotností/úsporou hmotnosti.
● Homopolymer: 0,904-0,908 g/cm3
● Náhodný kopolymer: 0,904-0,908 g/cm3
● Rázový kopolymer: 0,898-0,900 g/cm3
Polypropylenová chemická odolnost
● Vynikající odolnost vůči zředěným a koncentrovaným kyselinám, alkoholům a zásadám
● Dobrá odolnost vůči aldehydům, esterům, alifatickým uhlovodíkům a ketonům
● Omezená odolnost vůči aromatickým a halogenovaným uhlovodíkům a oxidačním činidlům
Jiné hodnoty
● PP si zachovává mechanické a elektrické vlastnosti při zvýšených teplotách, ve vlhkých podmínkách a při ponoření do vody.Jedná se o vodoodpudivý plast
● PP má dobrou odolnost vůči vlivům prostředí a praskání
● Je citlivý na mikrobiální útoky (bakterie, plísně atd.)
● Vykazuje dobrou odolnost vůči parní sterilizaci
Polymerní přísady, jako jsou čiřidla, retardéry hoření, skleněná vlákna, minerály, vodivá plniva, lubrikanty, pigmenty a mnoho dalších přísad, mohou dále zlepšit fyzikální a/nebo mechanické vlastnosti PP.Například PP má špatnou odolnost vůči UV záření, a proto světelná stabilizace bráněnými aminy prodlužuje životnost ve srovnání s nemodifikovaným polypropylenem.
Nevýhody polypropylenu
Špatná odolnost vůči UV záření, nárazu a poškrábání
Zkřehne pod -20°C
Nízká horní provozní teplota, 90-120°C
Napadá vysoce oxidačními kyselinami, rychle bobtná v chlorovaných rozpouštědlech a aromatických látkách
Stabilita tepelného stárnutí je nepříznivě ovlivněna kontaktem s kovy
Změny rozměrů po lisování v důsledku vlivů krystalinity
Špatná přilnavost barvy
Aplikace polypropylenu
Polypropylen je široce používán v různých aplikacích díky své dobré chemické odolnosti a svařitelnosti.Některá běžná použití polypropylenu zahrnují:
Aplikace pro balení
Dobré bariérové vlastnosti, vysoká pevnost, dobrá povrchová úprava a nízká cena činí polypropylen ideální pro několik obalových aplikací.
Flexibilní balení.Díky vynikající optické čirosti a nízké propustnosti vlhkosti a páry jsou PP fólie vhodné pro použití při balení potravin.Mezi další trhy patří přebaly smršťovací fólie, filmy pro elektronický průmysl, aplikace pro grafické umění a jednorázové plenky a uzávěry.PP fólie je k dispozici buď jako litá fólie nebo jako biaxiálně orientovaný PP (BOPP).
Pevné balení.PP se vyfukuje do forem pro výrobu přepravek, lahví a hrnců.PP tenkostěnné nádoby se běžně používají pro balení potravin.
Spotřební zboží.Polypropylen se používá v několika výrobcích pro domácnost a spotřebním zboží, včetně průsvitných dílů, domácích potřeb, nábytku, spotřebičů, zavazadel a hraček.
Automobilové aplikace.Díky své nízké ceně, vynikajícím mechanickým vlastnostem a tvarovatelnosti je polypropylen široce používán v automobilových součástech.Hlavní aplikace zahrnují pouzdra a přihrádky na baterie, nárazníky, obložení blatníků, obložení interiéru, přístrojové panely a obložení dveří.Mezi další klíčové vlastnosti automobilových aplikací PP patří nízký koeficient lineární tepelné roztažnosti a měrné hmotnosti, vysoká chemická odolnost a dobrá odolnost vůči povětrnostním vlivům, zpracovatelnost a rovnováha mezi rázem a tuhostí.
Vlákna a tkaniny.Velké množství PP se používá v tržním segmentu známém jako vlákna a tkaniny.PP vlákno se používá v mnoha aplikacích, včetně rafie/štěrbinové fólie, pásky, páskování, volně loženého nekonečného vlákna, staplových vláken, spřádané vazby a nekonečného vlákna.PP lana a motouzy jsou velmi pevné a odolné proti vlhkosti, velmi vhodné pro námořní aplikace.
Lékařské aplikace.Polypropylen se používá v různých lékařských aplikacích kvůli vysoké chemické a bakteriální odolnosti.Lékařský PP také vykazuje dobrou odolnost vůči parní sterilizaci.
Jednorázové injekční stříkačky jsou nejběžnější lékařskou aplikací polypropylenu.Mezi další aplikace patří lékařské lahvičky, diagnostická zařízení, Petriho misky, nitrožilní lahvičky, lahvičky na vzorky, podnosy na jídlo, pánve a zásobníky na pilulky.
Průmyslové aplikace.Polypropylenové desky jsou široce používány v průmyslovém sektoru k výrobě nádrží na kyseliny a chemikálie, fólií, trubek, vratných přepravních obalů (RTP) a dalších produktů díky svým vlastnostem, jako je vysoká pevnost v tahu, odolnost vůči vysokým teplotám a odolnost proti korozi.
PP je 100% recyklovatelný.Pouzdra na automobilové baterie, signální světla, kabely baterií, smetáky, kartáče a škrabky na led jsou několika příklady produktů, které lze vyrobit z recyklovaného polypropylenu (rPP).
Proces recyklace PP zahrnuje především roztavení odpadních plastů na 250 °C, aby se zbavily kontaminantů, následované odstraněním zbytkových molekul ve vakuu a tuhnutím při téměř 140 °C.Tento recyklovaný PP lze smíchat s původním PP v množství až 50 %.Hlavní problém při recyklaci PP souvisí s jeho spotřebovaným množstvím – v současnosti se recykluje téměř 1 % PP lahví ve srovnání s 98 % recyklací PET a HDPE lahví dohromady.
Použití PP je považováno za bezpečné, protože nemá žádný významný vliv z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, pokud jde o chemickou toxicitu.Chcete-li se dozvědět více o PP, podívejte se na naši příručku, která obsahuje informace o zpracování a další.
Čas odeslání: Červenec-03-2023