پلی پروپیلن (PP) آزمایشگاهی
پلی پروپیلن (PP)
پلی پروپیلن یکی از پرمصرف ترین و اساسی ترین پلیمرهای مورد استفاده در دنیا و بزرگ ترین مصرف کننده پروپیلن می‌باشد. نام این محصول پلی پروپیلن (PP) و فرمول شیمیایی آن –CH2-CH(CH3)n– می‌باشد.
پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون پروپیلن در شرایط دما و فشار نسبتاً ملایم ودر حضور کاتالیست معروف زیگلر – ناتا انجام میشود . وجود این کاتالیست ، پلیمری به صورت ایزوتاکتیک را تشکیل می‌دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود ۹۰ درصد می‌باشد.
کاربرد پلی پروپیلن
پلی‌پروپیلن یک پلیمر ترموپلاست می‌باشد که در یک بازه گسترده از کاربردها شامل فیلم و ورق، قالب‌گیری دمشی، قالب‌گیری تزریقی، بسته بندی 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 می‌باشد.
مولکول پروپیلن دارای ساختار شیمیایی نامتقارن می‌باشد، از این رو فرایند پلیمریزاسیون آن می‌تواند به سه نوع توالی در ساختار پلیمر حاصل منتهی گردد. به دلیل اثرات ناشی از ممانعت فضایی گروه های متیل، توالی سر به دم دارای نظم ساختاری بالاتری نسبت به سایر انواع می‌باشد.
پیکربندی های پلی پروپیلن
پلی پروپیلن دارای سه پیکربندی فضایی مختلف می‌باشد که عبارتند از:
ایزوتاکتیک (iPP)
در نوع ایزوتاکتیک گروه های متیلی در یک طرف صفحه عبوری از زنجیر اصلی می‌باشند.
سیندیوتاکتیک (sPP)
در نوع سیندیوتاکتیک گروه های متیل به صورت یک در میان در دو طرف صفحه عبوری از زنجیر قرار می‌گیرند.
اتاکتیک (aPP)
در نوع اتاکتیک هم هیچ نوع نظم خاصی وجود ندارد.
یک کاتالیست زیگلر – ناتا قادر است که قرار گرفتن منومرها را در یک آرایش‌یافتگی ویژه محدود سازد و تنها اجاره می‌دهد که منومرها در جهت درست به زنجیر پلیمری اضافه شوند. اکثر پلی‌پروپیلن‌های معمول که با استفاده از کاتالیست‌های تیتانیوم کلراید(Ticl4) تولید می‌شوند، دارای درصد بالایی از پلی‌پروپیلن ایزوتاکتیک می‌باشند. بدلیل اینکه گروه‌های متیل در یک طرف قرار گرفته‌اند، بعضی ملکول‌ها تمایل دارند که به شکل مارپیچی دربیایند، این مارپیچ‌ها یک به یک در کنار هم قرار می‌گیرند و مقاومت پلی‌پروپیلن معمول را ایجاد می‌کنند.
iPP تجاری شده دارای خصوصیات متنوعی می‌باشد 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 می‌باشد که آن را به عنوان گزینه‌ای مناسب برای بسیاری از کاربردها تبدیل کرده است. خصوصیات این ماده را می‌توان با انجام برخی اصلاحات بعدی بهبود داد. مهم ترین اصلاحاتی که در حال حاضر انجام می‌گیرد عبارتند از کنترل فرایند تخریب، شبکه‌ای کردن، عاملیت دار نمودن و شاخه دار کردن. ساختار مولکول پلی پروپیلن به دلیل ماهیت کاتالیست‌های زیگلر – ناتا خطی می‌باشد که موجب پایین بودن استحکام مذاب آن می‌گردد. پایین بودن استحکام مذاب سبب محدودیت کاربرد این پلیمر در فرایندهایی نظیر قالب گیری دمشی و ترموفرمینگ میشود.
برتری های پلی پروپیلن بر دیگر پلیمرها
پلی پروپیلن در مقایسه با دیگر پلیمرها مشخصات متمایز و برجسته‌ای 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 PP
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:
قالب تزریقی
الیاف
فیلم و شیت
قالب بادی
پایپ
روکش محافظ
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.
الیاف :
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.
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.
قالب بادی :
از این گرید بیشتر در تولید بطری و قوطی استفاده می گردد .
پایپ :
انواع لوله های فاضلاب و اگو و انواع سیم و کابل از تولیدات این گروه از پلی پروپیلن ها می باشد .
روکش محافظ:
این بخش از مصرف پلی پروپیلنPP رفته رفته جایگزین کاربرد پلی اتیلن سبک LDPE می شود
پليپروپيلن (PP) از جمله پلاستيكهايي است كه كاربردهاي متنوعی در قطعات مختلف و نيز به عنوان الياف دارد. نقطه ذوب و دماي سرويس بالاتر آنها نسبت به دیگر پلیمرها باعث توسعه روز افزون كاربرد آنها در قطعات مختلف گرديده است. از طرف ديگر الياف آنها به جهت استحكام قابل قبول و جذب آب كم رقيب الياف نايلوني در بسياري از كاربردها از جمله برای فرش كردن اطراف استخرها و يا زمينهاي گلف مينياتوري ميباشد.
موارد مصرف:
پلي پروپيلن در انواع زمينه ها مثلاً در صنعت اتومبيل در ساخت پانل دربها ، تزئينات داخلي ، پروانه ها، كفپوش اتومبيل، جعبه باطري و …. مصرف ميشود. اغلب نيهاي نوشيدني از PP ساخته ميشود. بيشتر قطعات ساك و اسباب بازيها نيز از اين پليمر تهيه مي شوند. تقريباً 10 % توليد PP در ساخت فيلم مصرف ميشودكه در بسته بندي مواد غذايي كاربرد دارند . حدود 30% ديگر PP توليدي در ساخت تك رشته ها و الياف مصرف ميشود . الياف PP در ساخت موکت، فرش، طناب، گوني و … استفاده ميشوند.
هر چند پلي پروپيلن به صورت هموپليمر مصرف خيلي زيادي دارد ولي كوپليمر پروپيلن با اتيلن نيز بازار رو به رشدي دارد. با افزايش اتيلن هنگام پليمريزاسيون پليمري با مدول كمتر و مقاومت به ضربه بيشتري بدست می آید. هر چه ميزان اتيلن بيشتر باشد اثرات فوق بارز تر خواهد بود. اين كوپليمرها هم به صورت بي نظم (Random Copolymer) و هم بلوكي (Block Copolymer) در دسترس ميباشند.
