Kas ir polipropilēns (PP) un kāds ir tā pielietojums?
Polipropilēns (PP) ir termoplastisks pievienošanas polimērs, kas izgatavots no propilēna monomēru kombinācijas. Tam ir plašs pielietojuma klāsts, tostarp patēriņa preču iepakojums, plastmasas detaļas automobiļu rūpniecībai un tekstilizstrādājumi. Philip Oil Company zinātnieki Pols Hogans un Roberts Banks pirmoreiz izgatavoja polipropilēnu 1951. gadā, vēlāk itāļu un vācu zinātnieki Natta un Rēns arī izgatavoja polipropilēnu. Natta 1954. gadā Spānijā pilnveidoja un sintezēja pirmo polipropilēna produktu, un tā kristalizācijas spēja izraisīja lielu interesi. Līdz 1957. gadam polipropilēna popularitāte ir pieaudzis, un visā Eiropā ir sākusies plaša komerciāla ražošana. Mūsdienās tā ir kļuvusi par vienu no visbiežāk izmantotajām plastmasām pasaulē.
Zāļu kaste, kas izgatavota no PP, ar vāku ar šarnīru
Saskaņā ar ziņojumiem pašreizējais globālais pieprasījums pēc PP materiāliem ir aptuveni 45 miljoni tonnu gadā, un tiek lēsts, ka pieprasījums līdz 2020. gada beigām palielināsies līdz aptuveni 62 miljoniem tonnu. Galvenais PP pielietojums ir iepakojuma rūpniecība, kas veido aptuveni 30% no kopējā patēriņa. Otrais ir elektrisko un iekārtu ražošana, kas patērē aptuveni 26%. Mājsaimniecības ierīces un automobiļu rūpniecība patērē 10%. Būvniecības nozare patērē 5%.
PP virsma ir samērā gluda, un tā var aizstāt dažus citus plastmasas izstrādājumus, piemēram, zobratus un mēbeļu spilventiņus, kas izgatavoti no POM. Gludā virsma arī apgrūtina PP saķeri ar citām virsmām, tas ir, PP nevar stingri savienot ar rūpniecisko līmi, un dažreiz tā ir jāpielīmē ar metināšanu. Salīdzinot ar citām plastmasām, PP ir arī zema blīvuma īpašības, kas var samazināt lietotāju svaru. PP ir lieliska izturība pret organiskiem šķīdinātājiem, piemēram, taukvielām, istabas temperatūrā. Bet PP ir viegli oksidēt augstā temperatūrā.
Viena no galvenajām PP priekšrocībām ir tā izcilā apstrādes veiktspēja, ko var veidot ar iesmidzināšanu vai CNC apstrādi. Piemēram, zāļu zāļu kastē vāciņš ir savienots ar pudeles korpusu ar dzīvu viru. Tabletes tableti var tieši apstrādāt ar injekcijas formēšanu vai CNC. Dzīvā eņģe, kas savieno vāku, ir ļoti plāna plastmasas loksne, kuru var saliekt atkārtoti (pārvietojoties galējā diapazonā tuvu 360 grādiem), neplīstot. Neskatoties uz to, ka dzīvā eņģe, kas izgatavota no PP, nevar izturēt slodzi, tā ir ļoti piemērota ikdienas vajadzību pudeles vāciņam.
Vēl viena PP priekšrocība ir tā, ka to var viegli kopolimerizēt ar citiem polimēriem (piemēram, PE), veidojot saliktu plastmasu. Kopolimērs būtiski maina materiāla īpašības un var panākt spēcīgāku inženierijas pielietojumu salīdzinājumā ar tīru PP.
Vēl viens neizmērojams pielietojums ir tāds, ka PP var darboties gan kā plastmasas materiāls, gan kā šķiedras materiāls.
Iepriekš minētie raksturlielumi nozīmē, ka PP var izmantot daudzos gadījumos: plāksnēs, paplātēs, krūzēs, rokassomās, necaurspīdīgos plastmasas traukos un daudzās rotaļlietās.
Kādas ir PP īpašības?
Svarīgākās PP īpašības ir šādas:
Ķīmiskā izturība: atšķaidīts sārms un skābe nereaģē ar PP, kas padara to par ideālu trauku šādiem šķidrumiem (piemēram, mazgāšanas līdzekļiem, pirmās palīdzības produktiem utt.).
Elastība un izturība: PP ir elastība noteiktā novirzes diapazonā, un deformācijas sākumposmā tā tiks deformēta bez plaisāšanas, tāpēc to parasti uzskata par "izturīgu" materiālu. Stingrība ir inženiertehniskais termins, kas definēts kā materiāla spēja deformēties (drīzāk plastiskā, nevis elastīgā deformācija), nesalūstot.
Izturība pret nogurumu: PP saglabā savu formu pēc daudz vērpšanas un saliekšanas. Šī funkcija ir īpaši vērtīga, lai izgatavotu dzīvās eņģes.
Izolācija: PP materiālam ir augsta pretestība un tas ir izolācijas materiāls.
Caurlaidība: To var izgatavot caurspīdīgā krāsā, bet parasti to izgatavo dabīgā necaurspīdīgā krāsā ar noteiktu krāsu caurlaidību. Ja nepieciešama augsta caurlaidība, jāizvēlas akrils vai PC.
PP ir termoplasts, kura kušanas temperatūra ir aptuveni 130 grādi pēc Celsija, un, sasniedzot kušanas temperatūru, tas kļūst šķidrums. Tāpat kā citus termoplastus, arī PP var atkārtoti sildīt un atdzesēt bez būtiskas noārdīšanās. Tāpēc PP var pārstrādāt un viegli atgūt.
Kādi ir dažādi PP veidi?
Ir divi galvenie veidi: homopolimēri un kopolimēri. Kopolimērus tālāk iedala blokkopolimēros un izlases kopolimēros. Katrai kategorijai ir unikālas lietojumprogrammas. PP bieži dēvē par plastmasas rūpniecības "tērauda" materiālu, jo to var izgatavot, pievienojot PP piedevas, vai arī to var izgatavot unikālā veidā, lai PP varētu pārveidot un pielāgot, lai atbilstu unikālajām pielietojuma prasībām.
PP vispārējai rūpnieciskai lietošanai ir homopolimērs. Blokkopolimērs PP tiek pievienots ar etilēnu, lai uzlabotu triecienizturību. Nejaušs kopolimērs PP tiek izmantots, lai ražotu vairāk elastīgus un caurspīdīgus izstrādājumus.
Kā tiek izgatavots PP?
Tāpat kā citas plastmasas, tas sākas no "frakcijām" (vieglākām grupām), kas veidojas, destilējot ogļūdeņražu kurināmo, un apvienojoties ar citiem katalizatoriem, polimerizācijas vai polikondensācijas reakciju rezultātā veido plastmasu.
CNC, 3D drukāšanas un iesmidzināšanas formēšanas funkcijas
PP 3D druka
PP nevar izmantot 3D drukāšanai pavedienu formā.
PP CNC apstrāde
PP tiek izmantots CNC apstrādei lokšņu formā. Izgatavojot neliela skaita PP detaļu prototipus, mēs parasti uz tiem veicam CNC apstrādi. PP ir zema atlaidināšanas temperatūra, kas nozīmē, ka to viegli deformē karstums, tāpēc precīzai griešanai ir nepieciešams augsts prasmju līmenis.
PP injekcija
Lai gan PP piemīt puskristāliskas īpašības, tā zemās kausēšanas viskozitātes dēļ tā ir ļoti laba plūstamība, tāpēc to ir viegli veidot. Šī funkcija ievērojami uzlabo ātrumu, kādā materiāls piepilda veidni. PP saraušanās ātrums ir apmēram 1-2%, taču tas mainīsies daudzu faktoru dēļ, tostarp noturēšanas spiediena, turēšanas laika, kušanas temperatūras, pelējuma sienas biezuma, pelējuma temperatūras un piedevu veida un procentuālā daudzuma dēļ.
Citi izmantošanas veidi
Papildus parastajiem plastmasas pielietojumiem PP ir ļoti piemērots arī šķiedru ražošanai. Pie šādiem izstrādājumiem pieder virves, paklāji, polsterējums, apģērbs utt.
Kādas ir PP priekšrocības?
PP ir viegli pieejams un salīdzinoši lēts.
PP ir augsta lieces izturība.
PP ir salīdzinoši gluda virsma.
PP ir mitrumizturīgs un ar zemu ūdens absorbciju.
PP ir laba ķīmiskā izturība dažādās skābēs un sārmos.
PP ir laba izturība pret nogurumu.
PP ir laba triecienizturība.
PP ir labs elektriskais izolators.
Kādi ir PP trūkumi?
PP ir augsts siltuma izplešanās koeficients, kas ierobežo tā pielietojumu augstās temperatūrās.
PP ir uzņēmīgs pret ultravioleto staru noārdīšanos.
PP ir slikta izturība pret hlorētiem šķīdinātājiem un aromātiskiem ogļūdeņražiem.
PP ir grūti izsmidzināt uz virsmas, jo tam ir sliktas saķeres īpašības.
PP ir viegli uzliesmojošs.
PP ir viegli oksidējams.
Neskatoties uz trūkumiem, PP parasti ir labs materiāls. Tam ir unikālas sajaukšanās īpašības, kuras citi materiāli nevar salīdzināt, tas ir, tos var kopolimerizēt ar citiem polimēriem, veidojot kompozītmateriālus, un var pievienot dažādas piedevas, kas padara to par ideālu izvēli daudziem projektiem.
Kas ir PP atribūti?
Standarta apstākļos, tas ir, apkārtējās vides temperatūra 25 ° C un 1 atmosfēras spiediens.
Tehnoloģijas nosaukums: polipropilēns (PP)
Ķīmiska formula: (C3H6) n
Sveķu identifikācijas kods (pārstrādei):
Kušanas temperatūra: 130 ° C
Tipiska iesmidzināšanas temperatūra: 32-66 ° C
Siltuma deformācijas temperatūra: 100 ° C (zem 0,46 MPa spiediena)
Stiepes izturība: 32 MPa
Liekuma izturība: 41 MPa
Īpatnējais svars: 0,91
Saraušanās ātrums: 1,5-2,0%
