Co je polypropylen (PP) a jaké je jeho použití?
Polypropylen (PP) je termoplastický adiční polymer vyrobený z kombinace propylenových monomerů. Má širokou škálu aplikací, včetně balení spotřebního zboží, plastových dílů pro automobilový průmysl a textilu. Vědci společnosti Philip Oil Company Paul Hogan a Robert Banks nejprve vyrobili polypropylen v roce 1951 a později také polypropylen vyrobili italští a němečtí vědci Natta a Rehn. Natta zdokonalila a syntetizovala první polypropylenový produkt ve Španělsku v roce 1954 a jeho krystalizační schopnost vzbudila velký zájem. Do roku 1957 popularita polypropylenu prudce vzrostla a v celé Evropě začala rozsáhlá komerční výroba. Dnes se stal jedním z nejběžněji používaných plastů na světě.
Krabička na léky z PP s odklápěcím víkem
Podle zpráv je současná celosvětová poptávka po PP materiálech přibližně 45 milionů tun ročně a odhaduje se, že do konce roku 2020 vzroste poptávka na přibližně 62 milionů tun. Hlavní aplikací PP je obalový průmysl, který představuje asi 30% z celkové spotřeby. Druhým je výroba elektřiny a zařízení, která spotřebuje přibližně 26%. Domácí spotřebiče a automobilový průmysl spotřebují každý 10%. Stavební průmysl spotřebovává 5%.
PP má relativně hladký povrch a může nahradit některé další plastové výrobky, jako jsou ozubená kola a nábytkové podložky z POM. Hladký povrch také ztěžuje přilnutí PP k jiným povrchům, to znamená, že PP nemůže být pevně spojen s průmyslovým lepidlem a někdy musí být spojen svařováním. Ve srovnání s jinými plasty má PP také vlastnosti s nízkou hustotou, což může uživatelům snížit hmotnost. PP má vynikající odolnost vůči organickým rozpouštědlům, jako je tuk, při pokojové teplotě. Ale PP se snadno oxiduje při vysoké teplotě.
Jednou z hlavních výhod PP je jeho vynikající zpracovatelský výkon, který lze vytvořit vstřikováním nebo CNC zpracováním. Například v krabičce s PP lékem je víčko spojeno s tělem lahve živým závěsem. Pilulku lze přímo zpracovat vstřikováním nebo CNC. Živý závěs, který spojuje víko, je velmi tenký plastový plech, který lze opakovaně ohýbat (pohybovat se v extrémním rozsahu téměř 360 stupňů), aniž by se zlomil. Přestože živý závěs vyrobený z PP nedokáže unést zátěž, je velmi vhodný pro víčko lahví každodenní potřeby.
Další výhodou PP je, že jej lze snadno kopolymerovat s jinými polymery (například PE) za vzniku kompozitních plastů. Kopolymer významně mění vlastnosti materiálu a ve srovnání s čistým PP může dosáhnout silnějších technických aplikací.
Další neměřitelnou aplikací je, že PP může působit jako plastový materiál i jako vláknitý materiál.
Výše uvedené vlastnosti znamenají, že PP lze použít v mnoha aplikacích: talíře, podnosy, šálky, kabelky, neprůhledné plastové obaly a mnoho hraček.
Jaké jsou vlastnosti PP?
Nejdůležitější vlastnosti PP jsou následující:
Chemická odolnost: zředěná alkálie a kyselina nereagují s PP, což z něj činí ideální nádobu pro takové kapaliny (jako jsou čisticí prostředky, výrobky první pomoci atd.).
Pružnost a houževnatost: PP má pružnost v určitém rozsahu průhybu a v počátečním stádiu deformace podstoupí plastickou deformaci bez praskání, takže se obvykle považuje za „houževnatý“ materiál. Houževnatost je technický termín definovaný jako schopnost materiálu deformovat se (plastická deformace spíše než elastická) bez přetržení.
Odolnost proti únavě: PP si zachovává svůj tvar i po velkém kroucení a ohýbání. Tato vlastnost je zvláště cenná pro výrobu živých závěsů.
Izolace: Materiál PP má vysokou odolnost a je izolačním materiálem.
Propustnost: Může být vyrobena do průhledné barvy, ale obvykle se z ní stává přirozená neprůhledná barva s určitou propustností barev. Pokud je požadována vysoká propustnost, je třeba zvolit akrylát nebo PC.
PP je termoplast s bodem tání asi 130 stupňů Celsia a stává se kapalinou, když dosáhne bodu tání. Stejně jako ostatní termoplasty lze i PP opakovaně ohřívat a ochlazovat, aniž by docházelo k významné degradaci. PP lze proto recyklovat a snadno regenerovat.
Jaké jsou různé typy PP?
Existují dva hlavní typy: homopolymery a kopolymery. Kopolymery se dále dělí na blokové kopolymery a náhodné kopolymery. Každá kategorie má jedinečné aplikace. PP je často označován jako „ocelový“ materiál v plastikářském průmyslu, protože může být vyroben přidáním aditiv do PP nebo vyroben jedinečným způsobem, takže PP může být upraven a přizpůsoben tak, aby splňoval jedinečné aplikační požadavky.
PP pro všeobecné průmyslové použití je homopolymer. Blokový kopolymer PP se přidává s ethylenem ke zlepšení odolnosti proti nárazu. Náhodný kopolymer PP se používá k výrobě tvárnějších a transparentnějších produktů.
Jak se vyrábí PP?
Stejně jako jiné plasty vychází z „frakcí“ (lehčích skupin) vznikajících destilací uhlovodíkových paliv a kombinuje se s jinými katalyzátory za vzniku plastů polymeračními nebo polykondenzačními reakcemi.
Funkce CNC, 3D tisk a vstřikování
PP 3D tisk
PP nelze použít pro 3D tisk ve formě vláken.
PP CNC zpracování
PP se používá pro CNC zpracování ve formě listu. Při výrobě prototypů malého počtu PP dílů na nich obvykle provádíme CNC obrábění. PP má nízkou teplotu žíhání, což znamená, že se snadno deformuje teplem, takže vyžaduje přesnou úroveň přesného řezání.
PP injekce
Ačkoli PP má semikrystalické vlastnosti, má velmi dobrou tekutost díky nízké viskozitě taveniny, takže se snadno tvaruje. Tato vlastnost výrazně zlepšuje rychlost, jakou materiál plní formu. Rychlost smršťování PP je přibližně 1–2%, ale bude se měnit v důsledku mnoha faktorů, včetně přídržného tlaku, doby výdrže, teploty tavení, tloušťky stěny formy, teploty formy a typu a procenta přísad.
Jiná použití
Kromě běžných plastových aplikací je PP také velmi vhodný pro výrobu vláken. Mezi takové výrobky patří lana, koberce, čalounění, oblečení atd.
Jaké jsou výhody PP?
PP je snadno dostupný a relativně levný.
PP má vysokou pevnost v ohybu.
PP má relativně hladký povrch.
PP je odolný proti vlhkosti a má nízkou absorpci vody.
PP má dobrou chemickou odolnost v různých kyselinách a zásadách.
PP má dobrou odolnost proti únavě.
PP má dobrou rázovou pevnost.
PP je dobrý elektrický izolátor.
Jaké jsou nevýhody PP?
PP má vysoký koeficient tepelné roztažnosti, což omezuje jeho použití při vysokých teplotách.
PP je citlivý na degradaci ultrafialovými paprsky.
PP má špatnou odolnost vůči chlorovaným rozpouštědlům a aromatickým uhlovodíkům.
PP je obtížné nastříkat na povrch kvůli jeho špatné adhezní vlastnosti.
PP je vysoce hořlavý.
PP se snadno oxiduje.
Přes své nedostatky je PP obecně dobrý materiál. Má jedinečné směšovací vlastnosti, které jiné materiály nemohou srovnávat, to znamená, že může být kopolymerováno s jinými polymery za vzniku kompozitních materiálů a mohou být přidány různé přísady, což z něj činí ideální volbu pro mnoho projektů.
Co jsou atributy PP?
Za standardních podmínek, tj. Okolní teplota 25 ° C a 1 tlaková atmosféra.
Název technologie: Polypropylen (PP)
Chemický vzorec: (C3H6) n
Identifikační kód pryskyřice (pro recyklaci):
Teplota tání: 130 ° C
Typická teplota vstřikování: 32-66 ° C
Teplota tepelného zkreslení: 100 ° C (pod tlakem 0,46 MPa)
Pevnost v tahu: 32 MPa
Pevnost v ohybu: 41 MPa
Měrná hmotnost: 0,91
Míra smrštění: 1,5-2,0%
