Was ist Polypropylen (PP) und wozu dient es?
Polypropylen (PP) ist ein thermoplastisches Additionspolymer, das aus einer Kombination von Propylenmonomeren hergestellt wird. Es hat eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich Verpackungen für Konsumgüter, Kunststoffteile für die Automobilindustrie und Textilien. Die Wissenschaftler der Philip Oil Company, Paul Hogan und Robert Banks, stellten 1951 erstmals Polypropylen her, und später stellten auch die italienischen und deutschen Wissenschaftler Natta und Rehn Polypropylen her. Natta perfektionierte und synthetisierte 1954 das erste Polypropylenprodukt in Spanien, und seine Kristallisationsfähigkeit erregte großes Interesse. Bis 1957 hatte die Popularität von Polypropylen stark zugenommen, und in ganz Europa hatte eine umfangreiche kommerzielle Produktion begonnen. Heute ist es einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe der Welt.
Eine Medizinbox aus PP mit Klappdeckel
Berichten zufolge liegt die derzeitige weltweite Nachfrage nach PP-Materialien bei etwa 45 Millionen Tonnen pro Jahr, und es wird geschätzt, dass die Nachfrage bis Ende 2020 auf etwa 62 Millionen Tonnen steigen wird. Die Hauptanwendung von PP ist die Verpackungsindustrie macht etwa 30% des Gesamtverbrauchs aus. Die zweite ist die Herstellung von Elektrogeräten und Geräten, die etwa 26% verbraucht. Die Haushaltsgeräte- und Automobilindustrie verbrauchen jeweils 10%. Die Bauindustrie verbraucht 5%.
PP hat eine relativ glatte Oberfläche und kann einige andere Kunststoffprodukte wie Zahnräder und Möbelpolster aus POM ersetzen. Die glatte Oberfläche erschwert es PP auch, an anderen Oberflächen zu haften, dh PP kann nicht fest mit Industriekleber verbunden werden und muss manchmal durch Schweißen verbunden werden. Im Vergleich zu anderen Kunststoffen weist PP auch die Eigenschaften einer geringen Dichte auf, wodurch das Gewicht für den Benutzer verringert werden kann. PP hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel wie Fett bei Raumtemperatur. PP lässt sich jedoch bei hohen Temperaturen leicht oxidieren.
Einer der Hauptvorteile von PP ist seine hervorragende Verarbeitungsleistung, die durch Spritzguss oder CNC-Bearbeitung erzielt werden kann. Beispielsweise ist in der PP-Medizinbox der Deckel durch ein lebendes Scharnier mit dem Flaschenkörper verbunden. Die Pillendose kann direkt per Spritzguss oder CNC bearbeitet werden. Das lebende Scharnier, das den Deckel verbindet, ist eine sehr dünne Plastikfolie, die wiederholt gebogen werden kann (wobei sie sich in einem extremen Bereich nahe 360 Grad bewegt), ohne zu brechen. Obwohl das lebende Scharnier aus PP die Last nicht tragen kann, ist es sehr gut für den Flaschenverschluss des täglichen Bedarfs geeignet.
Ein weiterer Vorteil von PP besteht darin, dass es leicht mit anderen Polymeren (wie PE) copolymerisiert werden kann, um Verbundkunststoffe zu bilden. Das Copolymer verändert die Eigenschaften des Materials erheblich und kann im Vergleich zu reinem PP stärkere technische Anwendungen erzielen.
Eine weitere unermessliche Anwendung besteht darin, dass PP sowohl als Kunststoff als auch als Fasermaterial wirken kann.
Die obigen Eigenschaften bedeuten, dass PP in vielen Anwendungen verwendet werden kann: Teller, Tabletts, Tassen, Handtaschen, undurchsichtige Kunststoffbehälter und viele Spielzeuge.
Was sind die Eigenschaften von PP?
Die wichtigsten Eigenschaften von PP sind wie folgt:
Chemische Beständigkeit: Verdünntes Alkali und Säure reagieren nicht mit PP, was es zu einem idealen Behälter für solche Flüssigkeiten (wie Reinigungsmittel, Erste-Hilfe-Produkte usw.) macht.
Elastizität und Zähigkeit: PP hat eine Elastizität innerhalb eines bestimmten Durchbiegungsbereichs und wird im frühen Stadium der Verformung plastisch verformt, ohne zu reißen. Daher wird PP normalerweise als "zähes" Material angesehen. Zähigkeit ist ein technischer Begriff, der als die Fähigkeit eines Materials definiert wird, sich zu verformen (plastische Verformung statt elastische Verformung), ohne zu brechen.
Ermüdungsbeständigkeit: PP behält seine Form nach vielem Verdrehen und Biegen. Diese Funktion ist besonders wertvoll für die Herstellung von lebenden Scharnieren.
Isolierung: PP-Material hat einen hohen Widerstand und ist ein Isoliermaterial.
Durchlässigkeit: Es kann in eine transparente Farbe gebracht werden, aber es wird normalerweise in eine natürliche undurchsichtige Farbe mit einer bestimmten Farbdurchlässigkeit gebracht. Wenn eine hohe Durchlässigkeit erforderlich ist, sollte Acryl oder PC ausgewählt werden.
PP ist ein Thermoplast mit einem Schmelzpunkt von etwa 130 Grad Celsius und wird bei Erreichen des Schmelzpunktes flüssig. Wie andere Thermoplaste kann PP wiederholt ohne nennenswerten Abbau erwärmt und gekühlt werden. Daher kann PP recycelt und leicht zurückgewonnen werden.
Was sind die verschiedenen Arten von PP?
Es gibt zwei Haupttypen: Homopolymere und Copolymere. Copolymere werden weiter in Blockcopolymere und statistische Copolymere unterteilt. Jede Kategorie hat einzigartige Anwendungen. PP wird oft als "Stahl" -Material der Kunststoffindustrie bezeichnet, da es durch Zugabe von Additiven zu PP hergestellt oder auf einzigartige Weise hergestellt werden kann, so dass PP modifiziert und angepasst werden kann, um den besonderen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
PP für den allgemeinen industriellen Gebrauch ist ein Homopolymer. Blockcopolymer PP wird mit Ethylen versetzt, um die Schlagzähigkeit zu verbessern. Random Copolymer PP wird verwendet, um duktilere und transparentere Produkte herzustellen.
Wie wird PP hergestellt?
Wie andere Kunststoffe geht es von den "Fraktionen" (leichteren Gruppen) aus, die durch Destillation von Kohlenwasserstoffbrennstoffen gebildet werden, und verbindet sich mit anderen Katalysatoren, um durch Polymerisations- oder Polykondensationsreaktionen Kunststoffe zu bilden.
CNC-, 3D-Druck- und Spritzgussfunktionen
PP 3D-Druck
PP kann nicht für den 3D-Druck in Filamentform verwendet werden.
PP CNC-Bearbeitung
PP wird für die CNC-Bearbeitung in Bogenform verwendet. Bei der Herstellung von Prototypen einer kleinen Anzahl von PP-Teilen führen wir normalerweise eine CNC-Bearbeitung durch. PP hat eine niedrige Glühtemperatur, was bedeutet, dass es durch Wärme leicht verformt werden kann. Daher erfordert es ein hohes Maß an Geschick, um genau zu schneiden.
PP-Injektion
Obwohl PP teilkristalline Eigenschaften aufweist, weist es aufgrund seiner niedrigen Schmelzviskosität eine sehr gute Fließfähigkeit auf, so dass es leicht zu formen ist. Dieses Merkmal verbessert die Geschwindigkeit, mit der das Material die Form füllt, erheblich. Die Schrumpfungsrate von PP beträgt etwa 1 bis 2%, sie variiert jedoch aufgrund vieler Faktoren, einschließlich des Haltedrucks, der Haltezeit, der Schmelztemperatur, der Formwanddicke, der Formtemperatur sowie der Art und des Prozentsatzes der Additive.
Andere Verwendungen
Neben herkömmlichen Kunststoffanwendungen eignet sich PP auch sehr gut zur Herstellung von Fasern. Solche Produkte umfassen Seile, Teppiche, Polster, Kleidung usw.
Was sind die Vorteile von PP?
PP ist leicht verfügbar und relativ billig.
PP hat eine hohe Biegefestigkeit.
PP hat eine relativ glatte Oberfläche.
PP ist feuchtigkeitsbeständig und hat eine geringe Wasseraufnahme.
PP hat eine gute chemische Beständigkeit in verschiedenen Säuren und Laugen.
PP hat eine gute Ermüdungsbeständigkeit.
PP hat eine gute Schlagfestigkeit.
PP ist ein guter elektrischer Isolator.
Was sind die Nachteile von PP?
PP hat einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der seine Hochtemperaturanwendungen einschränkt.
PP ist anfällig für Abbau durch ultraviolette Strahlen.
PP hat eine geringe Beständigkeit gegenüber chlorierten Lösungsmitteln und aromatischen Kohlenwasserstoffen.
PP ist aufgrund seiner schlechten Haftungseigenschaften schwer auf die Oberfläche zu sprühen.
PP ist leicht entflammbar.
PP ist leicht zu oxidieren.
Trotz seiner Mängel ist PP im Allgemeinen ein gutes Material. Es hat einzigartige Mischeigenschaften, die andere Materialien nicht vergleichen können, dh es kann mit anderen Polymeren zu Verbundwerkstoffen copolymerisiert werden, und es können verschiedene Additive zugesetzt werden, was es zu einer idealen Wahl für viele Projekte macht.
Was sind PP-Attribute?
Unter Standardbedingungen, dh einer Umgebungstemperatur von 25 ° C und 1 Druckatmosphäre.
Name der Technologie: Polypropylen (PP)
Chemische Formel: (C3H6) n
Harzidentifikationscode (zum Recycling):
Schmelztemperatur: 130 ° C.
Typische Injektionstemperatur: 32-66 ° C.
Wärmeformbeständigkeit: 100 ° C (unter 0,46 MPa Druck)
Zugfestigkeit: 32 MPa
Biegefestigkeit: 41 MPa
Spezifisches Gewicht: 0,91
Schrumpfungsrate: 1,5-2,0%
