Què és el polipropilè (PP) i per a què serveix?
El polipropilè (PP) és un polímer d’addició termoplàstic format a partir d’una combinació de monòmers de propilè. Té una àmplia gamma d’aplicacions, inclosos els envasos de productes de consum, peces de plàstic per a la indústria de l’automòbil i tèxtils. Els científics de Philip Oil Company, Paul Hogan i Robert Banks, van fabricar polipropilè per primera vegada el 1951, i més tard els científics italians i alemanys Natta i Rehn també van fabricar polipropilè. Natta va perfeccionar i sintetitzar el primer producte de polipropilè a Espanya el 1954, i la seva capacitat de cristal·lització va despertar un gran interès. El 1957, la popularitat del polipropilè havia augmentat i s’havia iniciat una extensa producció comercial a tot Europa. Avui s’ha convertit en un dels plàstics més utilitzats al món.
Una caixa de medicaments de PP amb tapa articulada
Segons els informes, la demanda mundial actual de materials PP és d’uns 45 milions de tones a l’any i s’estima que la demanda augmentarà a uns 62 milions de tones a finals de 2020. La principal aplicació de PP és la indústria de l’envasament, que representa aproximadament el 30% del consum total. El segon és la fabricació d’equips elèctrics, que consumeix aproximadament un 26%. Els electrodomèstics i les indústries automobilístiques consumeixen cadascun un 10%. La indústria de la construcció consumeix un 5%.
El PP té una superfície relativament llisa i pot substituir alguns altres productes de plàstic, com ara engranatges i coixinets per a mobles de POM. La superfície llisa també dificulta l'adherència de PP a altres superfícies, és a dir, el PP no es pot unir fermament amb cola industrial i, de vegades, s'ha de soldar mitjançant soldadura. En comparació amb altres plàstics, el PP també té les característiques de baixa densitat, cosa que pot reduir el pes dels usuaris. El PP té una excel·lent resistència als dissolvents orgànics com el greix a temperatura ambient. Però el PP és fàcil d’oxidar a alta temperatura.
Un dels principals avantatges de PP és el seu excel·lent rendiment de processament, que es pot formar mitjançant emmotllament per injecció o processament CNC. Per exemple, a la caixa de medicaments PP, la tapa està connectada al cos de l'ampolla mitjançant una frontissa viva. La caixa de píndoles es pot processar directament mitjançant emmotllament per injecció o CNC. La frontissa viva que connecta la tapa és una làmina de plàstic molt prima que es pot doblegar repetidament (movent-se en un rang extrem proper als 360 graus) sense trencar-se. Tot i que la frontissa viva de PP no pot suportar la càrrega, és molt adequada per al tap d’ampolla de les necessitats diàries.
Un altre avantatge del PP és que es pot copolimeritzar fàcilment amb altres polímers (com el PE) per formar plàstics compostos. El copolímer canvia significativament les propietats del material i pot aconseguir aplicacions d’enginyeria més fortes en comparació amb el PP pur.
Una altra aplicació incommensurable és que el PP pot actuar tant com a material plàstic com a material de fibra.
Les característiques anteriors fan que el PP es pugui utilitzar en moltes aplicacions: plats, safates, tasses, bosses de mà, envasos de plàstic opacs i moltes joguines.
Quines característiques té el PP?
Les característiques més importants del PP són les següents:
Resistència química: els àlcali i els àcids diluïts no reaccionen amb els PP, cosa que el converteix en un recipient ideal per a aquests líquids (com detergents, productes de primers auxilis, etc.).
Elasticitat i duresa: el PP té elasticitat dins d’un cert rang de deflexió i experimentarà deformacions plàstiques sense esquerdes en la fase inicial de la deformació, de manera que se sol considerar com un material "resistent". La duresa és un terme d'enginyeria definit com la capacitat d'un material per deformar-se (deformació plàstica en lloc de deformació elàstica) sense trencar-se.
Resistència a la fatiga: el PP conserva la seva forma després de moltes torsions i flexions. Aquesta característica és particularment valuosa per fer frontisses.
Aïllament: el material PP té una alta resistència i és un material aïllant.
Transmitància: es pot convertir en un color transparent, però se sol convertir en un color opac natural amb una certa transmitància de color. Si es necessita una alta transmitància, s’ha de seleccionar l’acrílic o el PC.
El PP és un termoplàstic amb un punt de fusió d’uns 130 graus centígrads i es converteix en un líquid quan arriba al punt de fusió. Com altres termoplàstics, els PP es poden escalfar i refredar repetidament sense degradacions significatives. Per tant, el PP es pot reciclar i recuperar fàcilment.
Quins són els diferents tipus de PP?
Hi ha dos tipus principals: els homopolímers i els copolímers. Els copolímers es divideixen en copolímers blocs i copolímers aleatoris. Cada categoria té aplicacions úniques. El PP sovint es coneix com el material "acer" de la indústria del plàstic, ja que es pot fabricar afegint additius al PP o fabricar-lo d'una manera única, de manera que el PP es pot modificar i personalitzar per satisfer els requisits únics de l'aplicació.
El PP per a ús industrial general és un homopolímer. El copolímer bloc PP s’afegeix amb etilè per millorar la resistència a l’impacte. El copolímer PP aleatori s’utilitza per fabricar productes més dúctils i transparents.
Com es fa el PP?
Com altres plàstics, parteix de les "fraccions" (grups més lleugers) formats per la destil·lació de combustibles hidrocarbonats i es combina amb altres catalitzadors per formar plàstics mitjançant reaccions de polimerització o policondensació.
Funcions de CNC, impressió 3D i emmotllament per injecció
Impressió 3D PP
PP no es pot utilitzar per a la impressió 3D en forma de filament.
Processament CNC PP
El PP s’utilitza per al processament CNC en forma de full. Quan fem prototips d’un nombre reduït de peces de PP, normalment els fem mecanitzats CNC. El PP té una temperatura de recuit baixa, el que significa que es pot deformar fàcilment per la calor, de manera que requereix un alt nivell d’habilitat per tallar amb precisió.
Injecció de PP
Tot i que el PP té propietats semi-cristal·lines, té una fluïdesa molt bona a causa de la seva baixa viscositat en fosa, de manera que és fàcil de modelar. Aquesta característica millora molt la velocitat a la qual el material omple el motlle. La taxa de contracció de PP és d’aproximadament un 1-2%, però variarà a causa de molts factors, com ara la pressió de retenció, el temps de retenció, la temperatura de fusió, el gruix de la paret del motlle, la temperatura del motlle i el tipus i percentatge d’additius.
Altres usos
A més de les aplicacions convencionals de plàstic, el PP també és molt adequat per fabricar fibres. Aquests productes inclouen cordes, catifes, tapisseria, roba, etc.
Quins avantatges té el PP?
El PP és fàcilment disponible i és relativament barat.
El PP té una elevada resistència a la flexió.
El PP té una superfície relativament llisa.
El PP és a prova d’humitat i té una baixa absorció d’aigua.
El PP té una bona resistència química en diversos àcids i àlcalis.
El PP té una bona resistència a la fatiga.
El PP té una bona força d’impacte.
El PP és un bon aïllant elèctric.
Quins són els desavantatges del PP?
El PP té un alt coeficient d’expansió tèrmica, que limita les seves aplicacions a alta temperatura.
El PP és susceptible a la degradació per raigs ultraviolats.
El PP té poca resistència als dissolvents clorats i als hidrocarburs aromàtics.
El PP és difícil de ruixar a la superfície a causa de les seves pobres propietats d'adherència.
El PP és altament inflamable.
El PP és fàcil d’oxidar.
Malgrat les seves deficiències, el PP és generalment un bon material. Té característiques de mescla úniques que altres materials no poden comparar, és a dir, es pot copolimeritzar amb altres polímers per formar materials compostos i es poden afegir diversos additius, cosa que el converteix en una opció ideal per a molts projectes.
Què són els atributs del PP?
En condicions estàndard, és a dir, a una temperatura ambient de 25 ° C i 1 atmosfera de pressió.
Nom de la tecnologia: polipropilè (PP)
Fórmula química: (C3H6) n
Codi d'identificació de resina (per reciclar):
Temperatura de fusió: 130 ° C
Temperatura d'injecció típica: 32-66 ° C
Temperatura de distorsió de la calor: 100 ° C (sota una pressió de 0,46 MPa)
Resistència a la tracció: 32 MPa
Resistència a la flexió: 41 MPa
Gravetat específica: 0,91
Taxa de contracció: 1,5-2,0%
