Wat is polypropyleen (PP) en waarvoor wordt het gebruikt?
Polypropyleen (PP) is een thermoplastisch additiepolymeer gemaakt van een combinatie van propyleenmonomeren. Het heeft een breed scala aan toepassingen, waaronder verpakkingen voor consumentenproducten, plastic onderdelen voor de auto-industrie en textiel. Wetenschappers Paul Hogan en Robert Banks van Philip Oil Company maakten voor het eerst polypropyleen in 1951, en later maakten Italiaanse en Duitse wetenschappers Natta en Rehn ook polypropyleen. Natta perfectioneerde en synthetiseerde het eerste polypropyleenproduct in Spanje in 1954, en het kristallisatievermogen ervan wekte grote belangstelling. In 1957 was de populariteit van polypropyleen enorm gestegen en was er in heel Europa begonnen met uitgebreide commerciële productie. Tegenwoordig is het een van de meest gebruikte kunststoffen ter wereld geworden.
Een medicijndoosje van PP met een scharnierend deksel
Volgens rapporten is de huidige wereldwijde vraag naar PP-materialen ongeveer 45 miljoen ton per jaar, en naar schatting zal de vraag tegen het einde van 2020 toenemen tot ongeveer 62 miljoen ton. De belangrijkste toepassing van PP is de verpakkingsindustrie, die is goed voor ongeveer 30% van het totale verbruik. De tweede is de fabricage van elektrische apparaten en apparatuur, die ongeveer 26% verbruikt. De huishoudelijke apparaten en auto-industrie verbruiken elk 10%. De bouwsector verbruikt 5%.
PP heeft een relatief glad oppervlak en kan sommige andere plastic producten vervangen, zoals tandwielen en meubelpads van POM. Het gladde oppervlak maakt het ook moeilijk voor PP om te hechten aan andere oppervlakken, dat wil zeggen, PP kan niet stevig worden verlijmd met industriële lijm en moet soms worden verlijmd door middel van lassen. In vergelijking met andere kunststoffen heeft PP ook de kenmerken van een lage dichtheid, wat het gewicht voor gebruikers kan verminderen. PP heeft een uitstekende weerstand tegen organische oplosmiddelen zoals vet bij kamertemperatuur. Maar PP is gemakkelijk te oxideren bij hoge temperatuur.
Een van de belangrijkste voordelen van PP zijn de uitstekende verwerkingsprestaties, die kunnen worden gevormd door spuitgieten of CNC-bewerking. In de PP-medicijndoos is het deksel bijvoorbeeld door een levend scharnier verbonden met het fleslichaam. De pillendoos kan direct worden verwerkt door spuitgieten of CNC. Het levende scharnier dat het deksel verbindt, is een zeer dunne plastic plaat die herhaaldelijk kan worden gebogen (in een extreem bereik van bijna 360 graden) zonder te breken. Hoewel het levende scharnier van PP de belasting niet kan dragen, is het zeer geschikt voor de dop van de fles van dagelijkse benodigdheden.
Een ander voordeel van PP is dat het gemakkelijk kan worden gecopolymeriseerd met andere polymeren (zoals PE) om samengestelde kunststoffen te vormen. Het copolymeer verandert de eigenschappen van het materiaal aanzienlijk en kan sterkere technische toepassingen bereiken in vergelijking met puur PP.
Een andere onmetelijke toepassing is dat PP kan fungeren als zowel een plastic materiaal als een vezelmateriaal.
Door bovenstaande eigenschappen kan PP in veel toepassingen worden gebruikt: borden, dienbladen, bekers, handtassen, ondoorzichtige plastic bakjes en veel speelgoed.
Wat zijn de kenmerken van PP?
De belangrijkste kenmerken van PP zijn:
Chemische bestendigheid: verdunde alkali en zuur reageren niet met PP, waardoor het een ideale container is voor dergelijke vloeistoffen (zoals wasmiddelen, EHBO-producten, etc.).
Elasticiteit en taaiheid: PP heeft elasticiteit binnen een bepaald bereik van doorbuiging en zal plastische vervorming ondergaan zonder te scheuren in het vroege stadium van vervorming, dus wordt het gewoonlijk beschouwd als een "taai" materiaal. Taaiheid is een technische term die wordt gedefinieerd als het vermogen van een materiaal om te vervormen (plastische vervorming in plaats van elastische vervorming) zonder te breken.
Vermoeidheidsbestendigheid: PP behoudt zijn vorm na veel draaien en buigen. Deze functie is vooral waardevol om levende scharnieren te maken.
Isolatie: PP-materiaal heeft een hoge weerstand en is een isolatiemateriaal.
Doorlaatbaarheid: Er kan een transparante kleur van worden gemaakt, maar meestal wordt er een natuurlijke ondoorzichtige kleur van gemaakt met een bepaalde kleurdoorlaatbaarheid. Als een hoge doorlaatbaarheid vereist is, moet acryl of pc worden geselecteerd.
PP is een thermoplast met een smeltpunt van ongeveer 130 graden Celsius, en wordt een vloeistof wanneer het smeltpunt bereikt. Net als andere thermoplasten kan PP herhaaldelijk worden verwarmd en gekoeld zonder noemenswaardige degradatie. Daarom kan PP worden gerecycled en gemakkelijk worden teruggewonnen.
Wat zijn de verschillende soorten PP?
Er zijn twee hoofdtypen: homopolymeren en copolymeren. Copolymeren worden verder onderverdeeld in blokcopolymeren en willekeurige copolymeren. Elke categorie heeft unieke toepassingen. PP wordt vaak het "staal" -materiaal van de kunststofindustrie genoemd, omdat het kan worden gemaakt door additieven aan PP toe te voegen, of op een unieke manier kan worden vervaardigd, zodat PP kan worden aangepast en aangepast aan unieke toepassingsvereisten.
PP voor algemeen industrieel gebruik is een homopolymeer. Blokcopolymeer PP wordt toegevoegd met ethyleen om de slagvastheid te verbeteren. Willekeurig copolymeer PP wordt gebruikt om meer ductiele en transparante producten te maken.
Hoe wordt PP gemaakt?
Net als andere kunststoffen gaat het uit van de "fracties" (lichtere groepen) die worden gevormd door de destillatie van koolwaterstofbrandstoffen en combineert het met andere katalysatoren om kunststoffen te vormen door middel van polymerisatie- of polycondensatiereacties.
CNC, 3D-printen en spuitgieten
PP 3D-printen
PP kan niet worden gebruikt voor 3D-printen in filamentvorm.
PP CNC-verwerking
PP wordt gebruikt voor CNC-bewerking in plaatvorm. Bij het maken van prototypes van een klein aantal PP-onderdelen voeren we daar meestal een CNC-bewerking op uit. PP heeft een lage uitgloeitemperatuur, wat betekent dat het gemakkelijk wordt vervormd door hitte, dus het vereist een hoog niveau van vaardigheid om nauwkeurig te snijden.
PP injectie
Hoewel PP semi-kristallijne eigenschappen heeft, heeft het een zeer goede vloeibaarheid vanwege de lage smeltviscositeit, dus het is gemakkelijk te vormen. Deze functie verbetert de snelheid waarmee het materiaal de mal vult aanzienlijk. Het krimppercentage van PP is ongeveer 1-2%, maar het zal variëren als gevolg van vele factoren, waaronder houddruk, houdtijd, smelttemperatuur, malwanddikte, matrijstemperatuur en het type en percentage additieven.
Andere gebruiken
Naast conventionele kunststoftoepassingen is PP ook zeer geschikt voor het maken van vezels. Dergelijke producten zijn onder meer touwen, tapijten, stoffering, kleding, enz.
Wat zijn de voordelen van PP?
PP is gemakkelijk verkrijgbaar en relatief goedkoop.
PP heeft een hoge buigsterkte.
PP heeft een relatief glad oppervlak.
PP is vochtbestendig en heeft een lage wateropname.
PP heeft een goede chemische bestendigheid tegen verschillende zuren en logen.
PP heeft een goede weerstand tegen vermoeidheid.
PP heeft een goede slagvastheid.
PP is een goede elektrische isolator.
Wat zijn de nadelen van PP?
PP heeft een hoge thermische uitzettingscoëfficiënt, wat de toepassingen bij hoge temperaturen beperkt.
PP is onderhevig aan degradatie door ultraviolette straling.
PP heeft een slechte weerstand tegen gechloreerde oplosmiddelen en aromatische koolwaterstoffen.
PP is moeilijk op het oppervlak te spuiten vanwege de slechte hechtingseigenschappen.
PP is licht ontvlambaar.
PP is gemakkelijk te oxideren.
ondanks zijn tekortkomingen is PP over het algemeen een goed materiaal. Het heeft unieke mengeigenschappen die andere materialen niet kunnen vergelijken, dat wil zeggen dat het kan worden gecopolymeriseerd met andere polymeren om composietmaterialen te vormen, en er kunnen verschillende additieven worden toegevoegd, waardoor het een ideale keuze is voor veel projecten.
Wat zijn PP-attributen?
onder standaardomstandigheden, dat wil zeggen een omgevingstemperatuur van 25 ° C en 1 atmosfeer druk.
Technologie naam: polypropyleen (PP)
Chemische formule: (C3H6) n
Harsidentificatiecode (voor recycling):
Smelttemperatuur: 130 ° C
Typische injectietemperatuur: 32-66 ° C
Warmtevervormingstemperatuur: 100 ° C (onder druk van 0,46 MPa)
Treksterkte: 32 MPa
Buigsterkte: 41 MPa
Soortelijk gewicht: 0.91
Inkrimpingstarief: 1.5-2.0%
