Kaj je polipropilen (PP) in kakšna je njegova uporaba?
Polipropilen (PP) je termoplastični adicijski polimer, izdelan iz kombinacije propilenskih monomerov. Ima široko paleto aplikacij, vključno z embalažo potrošniških izdelkov, plastičnimi deli za avtomobilsko industrijo in tekstilom. Znanstvenika Philip Oil Company Paul Hogan in Robert Banks sta prvič izdelala polipropilen leta 1951, kasneje pa italijanska in nemška znanstvenika Natta in Rehn tudi polipropilen. Natta je prvi polipropilenski izdelek v Španiji izpopolnil in sintetiziral leta 1954, njegova kristalizacijska sposobnost pa je vzbudila veliko zanimanje. Do leta 1957 je priljubljenost polipropilena narasla in po Evropi se je začela obsežna komercialna proizvodnja. Danes je postala ena najpogosteje uporabljenih plastičnih mas na svetu.
Škatla za zdravila iz PP s pokrovom na tečajih
Po poročilih trenutno sedanje svetovno povpraševanje po PP materialih znaša približno 45 milijonov ton na leto, po ocenah pa se bo povpraševanje do konca leta 2020 povečalo na približno 62 milijonov ton. Glavna uporaba PP je embalažna industrija, ki predstavlja približno 30% celotne porabe. Drugi je proizvodnja električne in opreme, ki porabi približno 26%. Gospodinjski aparati in avtomobilska industrija porabijo po 10%. Gradbena industrija porabi 5%.
PP ima razmeroma gladko površino in lahko nadomesti nekatere druge izdelke iz plastike, na primer zobnike in pohištvene blazinice iz POM. Gladka površina tudi otežuje oprijem PP na druge površine, to pomeni, da PP ni mogoče trdno povezati z industrijskim lepilom, včasih pa ga je treba zlepiti z varjenjem. V primerjavi z drugimi umetnimi masami ima PP tudi značilnosti nizke gostote, kar lahko zmanjša težo uporabnikov. PP ima odlično odpornost na organska topila, kot je mast pri sobni temperaturi. Toda PP je enostavno oksidirati pri visoki temperaturi.
Ena glavnih prednosti PP je odlična obdelava, ki jo lahko oblikujemo z brizganjem ali CNC obdelavo. Na primer, v škatli za zdravila PP je pokrov z ohišjem steklenice povezan z živim tečajem. Škatlo s tabletami je mogoče neposredno obdelati z brizganjem ali CNC. Živi tečaj, ki povezuje pokrov, je zelo tanka plastična folija, ki jo je mogoče večkrat upogniti (premikati v skrajnem območju blizu 360 stopinj), ne da bi se zlomila. Čeprav živi tečaj iz PP-ja ne prenese obremenitve, je zelo primeren za pokrov steklenice za vsakodnevne potrebe.
Druga prednost PP je, da ga je mogoče enostavno kopolimerizirati z drugimi polimeri (na primer PE), da tvori kompozitne plastične mase. Kopolimer bistveno spremeni lastnosti materiala in lahko doseže močnejše inženirske aplikacije v primerjavi s čistim PP.
Druga neizmerna uporaba je, da lahko PP deluje tako kot plastični material kot vlakenski material.
Zgornje značilnosti pomenijo, da se PP lahko uporablja v številnih aplikacijah: krožniki, pladnji, skodelice, torbice, neprozorne plastične posode in številne igrače.
Kakšne so značilnosti PP?
Najpomembnejše značilnosti PP so naslednje:
Kemična odpornost: razredčene alkalije in kislina ne reagirajo s PP, zaradi česar je idealna posoda za takšne tekočine (kot so detergenti, izdelki za prvo pomoč itd.).
Elastičnost in žilavost: PP ima elastičnost v določenem območju deformacije in bo v zgodnji fazi deformacije deležen plastične deformacije brez razpok, zato ga običajno obravnavamo kot "trden" material. Trdnost je inženirski izraz, ki je opredeljen kot sposobnost materiala, da se deformira (plastična deformacija in ne elastična deformacija) brez loma.
Odpornost proti utrujenosti: PP ohrani svojo obliko po veliko zvijanju in upogibanju. Ta lastnost je še posebej dragocena za izdelavo živih tečajev.
Izolacija: PP material ima visoko odpornost in je izolacijski material.
Prepustnost: Lahko je narejena v prozorno barvo, vendar je običajno narejena v naravno neprozorno barvo z določeno barvno prepustnostjo. Če je potrebna visoka prepustnost, je treba izbrati akril ali PC.
PP je termoplastika s tališčem približno 130 stopinj Celzija in postane tekočina, ko doseže tališče. Tako kot druge termoplastike se lahko tudi PP večkrat segreva in hladi brez večje razgradnje. Zato se PP lahko reciklira in zlahka predela.
Katere so različne vrste PP?
Obstajata dve glavni vrsti: homopolimeri in kopolimeri. Kopolimeri se nadalje delijo na blok kopolimere in naključne kopolimere. Vsaka kategorija ima edinstvene aplikacije. PP se pogosto imenuje "jekleni" material v industriji plastike, ker ga je mogoče izdelati z dodajanjem aditivov PP ali izdelati na edinstven način, tako da ga je mogoče spremeniti in prilagoditi tako, da ustreza edinstvenim zahtevam uporabe.
PP za splošno industrijsko uporabo je homopolimer. Blok kopolimer PP se doda z etilenom za izboljšanje odpornosti na udarce. Naključni kopolimer PP se uporablja za izdelavo bolj nodularnih in prozornih izdelkov.
Kako se naredi PP?
Tako kot druga umetna masa izhaja iz "frakcij" (lažjih skupin), ki nastanejo z destilacijo ogljikovodikovih goriv in se v kombinaciji z drugimi katalizatorji tvorijo s polimerizacijo ali reakcijo polikondenzacije.
CNC, 3D tiskanje in brizganje
PP 3D tiskanje
PP ni mogoče uporabiti za 3D tiskanje v obliki nitke.
PP CNC obdelava
PP se uporablja za CNC obdelavo v obliki pločevine. Pri izdelavi prototipov majhnega števila delov PP na njih običajno izvedemo CNC obdelavo. PP ima nizko temperaturo žarjenja, kar pomeni, da ga toplota zlahka deformira, zato zahteva natančno rezanje natančno.
PP injekcija
Čeprav ima PP polkristalne lastnosti, ima zaradi nizke viskoznosti taline zelo dobro fluidnost, zato ga je enostavno oblikovati. Ta lastnost močno izboljša hitrost, s katero material napolni kalup. Stopnja krčenja PP je približno 1-2%, vendar se bo spreminjala zaradi številnih dejavnikov, vključno z zadrževalnim tlakom, časom zadrževanja, temperaturo taljenja, debelino stene plesni, temperaturo plesni ter vrsto in odstotkom dodatkov.
Druge uporabe
Poleg običajnih plastičnih nanosov je PP zelo primeren tudi za izdelavo vlaken. Takšni izdelki vključujejo vrvi, preproge, oblazinjenje, oblačila itd.
Kakšne so prednosti PP?
PP je lahko dostopen in razmeroma poceni.
PP ima visoko upogibno trdnost.
PP ima razmeroma gladko površino.
PP je odporen proti vlagi in ima majhno absorpcijo vode.
PP ima dobro kemijsko odpornost na različne kisline in alkalije.
PP ima dobro odpornost proti utrujenosti.
PP ima dobro udarno trdnost.
PP je dober električni izolator.
Katere so slabosti PP?
PP ima visok koeficient toplotnega raztezanja, kar omejuje njegovo uporabo pri visokih temperaturah.
PP je občutljiv na razgradnjo z ultravijoličnimi žarki.
PP ima slabo odpornost na klorirana topila in aromatske ogljikovodike.
PP je težko razpršiti na površino zaradi slabih oprijemnih lastnosti.
PP je lahko vnetljiv.
PP je enostavno oksidirati.
Kljub pomanjkljivostim je PP na splošno dober material. Ima edinstvene značilnosti mešanja, ki jih drugi materiali ne morejo primerjati, to pomeni, da ga je mogoče kopolimerizirati z drugimi polimeri, da tvori kompozitne materiale, dodati pa je mogoče tudi različne dodatke, zaradi česar je idealna izbira za številne projekte.
Kaj so atributi PP?
V standardnih pogojih, to je temperatura okolice 25 ° C in 1 atmosfera tlaka.
Ime tehnologije: polipropilen (PP)
Kemična formula: (C3H6) n
Identifikacijska koda smole (za recikliranje):
Temperatura tališča: 130 ° C
Tipična temperatura vbrizga: 32-66 ° C
Temperatura izkrivljanja toplote: 100 ° C (pod tlakom 0,46 MPa)
Natezna trdnost: 32 MPa
Upogibna trdnost: 41 MPa
Specifična teža: 0,91
Stopnja krčenja: 1,5-2,0%
