Що таке поліпропілен (ПП) і для чого він використовується?
Поліпропілен (ПП) - це полімерний термопластичний полімер, виготовлений із комбінації мономерів пропілену. Він має широкий спектр застосування, включаючи споживчу упаковку товарів, пластмасові деталі для автомобільної промисловості та текстиль. Вчені Філіпової нафтової компанії Пол Хоган та Роберт Бенкс вперше виготовили поліпропілен у 1951 році, а пізніше італійські та німецькі вчені Натта та Рен також виготовили поліпропілен. Natta вдосконалив та синтезував перший поліпропіленовий продукт в Іспанії в 1954 році, і його здатність до кристалізації викликала великий інтерес. До 1957 року популярність поліпропілену злетіла, і в Європі розпочалося велике комерційне виробництво. Сьогодні він став одним із найбільш часто використовуваних пластмас у світі.
Ящик для ліків з поліпропілену з відкидною кришкою
Згідно з повідомленнями, поточний глобальний попит на матеріали ПП становить близько 45 млн. Т на рік, і, за оцінками, до кінця 2020 р. Попит зросте до приблизно 62 млн. Т. Основним застосуванням ПП є пакувальна промисловість, яка становить близько 30% від загального споживання. Другий - це виробництво електротехніки та обладнання, яке споживає близько 26%. Побутова техніка та автомобільна промисловість споживають по 10%. Будівельна галузь споживає 5%.
ПП має відносно гладку поверхню і може замінити деякі інші пластикові вироби, такі як шестерні та меблеві накладки з ПОМ. Гладка поверхня також ускладнює прилипання ПП до інших поверхонь, тобто ПП не може міцно склеюватися промисловим клеєм, а іноді його потрібно скріплювати зварюванням. Порівняно з іншими пластмасами, ПП також має характеристики низької щільності, що може зменшити вагу для користувачів. ПП має чудову стійкість до органічних розчинників, таких як жир при кімнатній температурі. Але РР легко окислюється при високій температурі.
Однією з головних переваг ПП є відмінна продуктивність обробки, яка може бути сформована методом лиття під тиском або з ЧПУ. Наприклад, у коробці з ліками для поліпропілену кришка з'єднана з корпусом пляшки живим шарніром. Таблетку можна безпосередньо обробити литтям під тиском або з ЧПУ. Жива петля, яка з'єднує кришку, - це дуже тонкий пластиковий лист, який можна багаторазово згинати (рухаючись в екстремальному діапазоні, близькому до 360 градусів), не ламаючи. Хоча жива петля з поліпропілену не витримує навантаження, вона дуже підходить для кришки пляшки для повсякденних потреб.
Ще однією перевагою ПП є те, що його можна легко кополімеризувати з іншими полімерами (такими як ПЕ) для утворення композиційних пластмас. Сополімер суттєво змінює властивості матеріалу і може досягти більш сильних технічних застосувань порівняно з чистим ПП.
Ще одне неосяжне застосування полягає в тому, що ПП може виступати як пластичним матеріалом, так і волокнистим матеріалом.
Вищезазначені характеристики означають, що ПП можна використовувати у багатьох додатках: тарілки, підноси, чашки, сумочки, непрозорі пластикові контейнери та багато іграшок.
Які характеристики ПП?
Найважливіші характеристики ПП такі:
Хімічна стійкість: розбавлені луги та кислоти не реагують з РР, що робить його ідеальним контейнером для таких рідин (наприклад, миючих засобів, засобів першої допомоги тощо).
Еластичність і в'язкість: ПП має еластичність в межах певного діапазону деформації і зазнає пластичної деформації без розтріскування на ранній стадії деформації, тому його зазвичай розглядають як "міцний" матеріал. В'язкість - це технічний термін, який визначається як здатність матеріалу деформуватися (пластична деформація, а не пружна деформація) без руйнування.
Стійкість до втоми: ПП зберігає форму після сильного скручування та згинання. Ця особливість особливо цінна для виготовлення живих петель.
Ізоляція: ПП-матеріал має високу стійкість і є ізолюючим матеріалом.
Коефіцієнт пропускання: з нього можна зробити прозорий колір, але, як правило, це природний непрозорий колір з певним коефіцієнтом пропускання. Якщо потрібно високий коефіцієнт пропускання, слід вибрати акрил або ПК.
PP є термопластиком з температурою плавлення близько 130 градусів Цельсія, і стає рідиною, коли досягає точки плавлення. Як і інші термопласти, ПП можна нагрівати та охолоджувати багаторазово без значного руйнування. Тому ПП можна переробити та легко відновити.
Які існують різні типи ПП?
Існує два основних типи: гомополімери та сополімери. Далі сополімери поділяються на блок-сополімери та випадкові сополімери. Кожна категорія має унікальні програми. ПП часто називають "сталевим" матеріалом у виробництві пластмас, оскільки він може бути виготовлений шляхом додавання добавок до ПП або виготовлений унікальним способом, так що ПП може бути модифікований та налаштований відповідно до унікальних вимог застосування.
ПП для загальнопромислового використання є гомополімером. Блок-сополімер PP додають з етиленом для поліпшення ударостійкості. Випадковий сополімер PP використовується для виготовлення більш пластичних і прозорих виробів.
Як виготовляється ПП?
Як і інші пластмаси, він починається з «фракцій» (легших груп), що утворюються при перегонці вуглеводневого палива, і поєднується з іншими каталізаторами, утворюючи пластмаси за допомогою реакцій полімеризації або поліконденсації.
Функції ЧПУ, 3D-друку та лиття під тиском
ПП 3D-друк
PP не можна використовувати для 3D-друку у формі нитки.
Обробка з ЧПУ ПП
ПП використовується для обробки з ЧПУ у вигляді листа. Роблячи прототипи невеликої кількості деталей ПП, ми зазвичай виконуємо обробку з ЧПУ на них. ПП має низьку температуру відпалу, а це означає, що він легко деформується під дією тепла, тому для точного різання потрібен високий рівень вміння.
Ін’єкція ПП
Незважаючи на те, що ПП має напівкристалічні властивості, він має дуже гарну текучість завдяки своїй низькій в’язкості розплаву, тому його легко формувати. Ця особливість значно покращує швидкість, з якою матеріал заповнює форму. Швидкість усадки ПП становить близько 1-2%, але вона буде змінюватися внаслідок багатьох факторів, включаючи тиск витримки, час витримки, температуру плавлення, товщину стінки форми, температуру форми, а також тип і відсоток добавок.
Інше використання
На додаток до звичайних пластикових застосувань, PP також дуже підходить для виготовлення волокон. До таких виробів належать мотузки, килими, оббивка, одяг тощо.
Які переваги ПП?
ПП легко доступний і порівняно дешевий.
ПП має високу міцність на вигин.
ПП має відносно гладку поверхню.
ПП вологозахищений і має низьке водопоглинання.
ПП має хорошу хімічну стійкість до різних кислот і лугів.
ПП має хорошу втомну стійкість.
ПП має хорошу ударну в'язкість.
ПП - хороший електричний ізолятор.
Які недоліки ПП?
ПП має високий коефіцієнт теплового розширення, що обмежує його застосування при високих температурах.
ПП чутливий до деградації ультрафіолетовими променями.
ПП має погану стійкість до хлорованих розчинників та ароматичних вуглеводнів.
ПП важко розпорошувати на поверхні через його погані адгезійні властивості.
PP легкозаймистий.
ПП легко окислюється.
Незважаючи на свої недоліки, ПП, як правило, хороший матеріал. Він має унікальні характеристики змішування, які інші матеріали не можуть порівняти, тобто його можна сополімеризувати з іншими полімерами з утворенням композиційних матеріалів, а також можна додавати різні добавки, що робить його ідеальним вибором для багатьох проектів.
Що таке атрибути PP?
У стандартних умовах, тобто температура навколишнього середовища 25 ° C і 1 атмосфера тиску.
Назва технології: Поліпропілен (ПП)
Хімічна формула: (C3H6) n
Ідентифікаційний код смоли (для переробки):
Температура плавлення: 130 ° C
Типова температура впорскування: 32-66 ° C
Температура спотворення тепла: 100 ° C (під тиском 0,46 МПа)
Міцність на розрив: 32 МПа
Міцність на вигин: 41 МПа
Питома вага: 0,91
Швидкість усадки: 1,5-2,0%
