Polypropeeni (PP) on jäykkä kiteinen kestomuovi, jota käytetään jokapäiväisissä esineissä.Saatavilla on erilaisia PP-tyyppejä: homopolymeeri, kopolymeeri, isku jne. Sen mekaaniset, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet toimivat hyvin eri sovelluksissa auto- ja lääketieteestä pakkauksiin.
Mikä on polypropeeni?
Polypropeeni valmistetaan propeeni (tai propeeni) monomeerista.Se on lineaarinen hiilivetyhartsi.Polypropeenin kemiallinen kaava on (C3H6)n.PP on yksi halvimmista nykyään saatavilla olevista muoveista, ja sen tiheys on pienin hyödykemuovien joukossa.Polymeroituessaan PP voi muodostaa kolme perusketjurakennetta metyyliryhmien sijainnista riippuen:
Atactic (aPP).Epäsäännöllinen metyyliryhmien (CH3) järjestely
Isotaktinen (iPP).Metyyliryhmät (CH3) on järjestetty hiiliketjun toiselle puolelle
Syndiotaktinen (sPP).Vaihteleva metyyliryhmä (CH3) järjestely
PP kuuluu polyolefiinien polymeeriperheeseen ja on yksi kolmesta eniten käytetystä polymeeristä nykyään.Polypropeenilla on sovelluksia – sekä muovina että kuiduna – autoteollisuudessa, teollisissa sovelluksissa, kulutustavaroissa ja huonekalumarkkinoilla.
Erilaisia polypropeenityyppejä
Homopolymeerit ja kopolymeerit ovat markkinoilla saatavilla olevan polypropeenin kaksi päätyyppiä.
Propyleenin homopolymeerion laajimmin käytetty yleiskäyttöinen laatu.Se sisältää vain propeenimonomeeriä puolikiteisessä kiinteässä muodossa.Tärkeimmät käyttökohteet ovat pakkaus-, tekstiili-, terveydenhuolto-, putket-, auto- ja sähkösovellukset.
Polypropeenikopolymeerion jaettu satunnaiskopolymeereihin ja lohkokopolymeereihin, jotka on valmistettu polymeroimalla propeenia ja etaania:
1. Propyleenin satunnaiskopolymeeri valmistetaan polymeroimalla yhdessä eteeniä ja propeenia.Siinä on eteeniyksiköitä, yleensä jopa 6 massaprosenttia, jotka on sisällytetty satunnaisesti polypropeeniketjuihin.Nämä polymeerit ovat joustavia ja optisesti kirkkaita, joten ne sopivat läpinäkyvyyttä vaativiin sovelluksiin ja tuotteisiin, jotka vaativat erinomaisen ulkonäön.
2. Propeenilohkokopolymeeri sisältää korkeamman eteenipitoisuuden (5-15 %).Siinä on komonomeeriyksiköitä, jotka on järjestetty säännölliseen kuvioon (tai lohkoihin).Säännöllinen kuvio tekee kestomuovista sitkeämmän ja vähemmän hauraan kuin satunnainen sekapolymeeri.Nämä polymeerit soveltuvat korkeaa lujuutta vaativiin sovelluksiin, kuten teollisuuskäyttöön.
Toinen polypropeenityyppi on iskukopolymeeri.Propyleenin homopolymeeriä, joka sisältää yhdessä sekoitettua propeenin satunnaiskopolymeerifaasia, jonka eteenipitoisuus on 45-65 %, kutsutaan PP-iskukopolymeeriksi.Iskukopolymeerejä käytetään pääasiassa pakkauksissa, taloustavaroissa, kalvo- ja putkisovelluksissa sekä auto- ja sähkösegmenteissä.
Polypropeenihomopolymeeri vs. polypropeenikopolymeeri
Propyleenin homopolymeerisillä on korkea lujuus-painosuhde ja se on jäykempi ja vahvempi kuin kopolymeeri.Nämä ominaisuudet yhdistettynä hyvään kemialliseen kestävyyteen ja hitsattavyyteen tekevät siitä suositun materiaalin monissa korroosionkestävissä rakenteissa.
on hieman pehmeämpi, mutta sillä on parempi iskunkestävyys.Se on sitkeämpi ja kestävämpi kuin propeenihomopolymeeri.Sillä on taipumus olla parempi jännitysmurtuman kestävyys ja alhaisempi lämpötilasitkeys kuin homopolymeerillä muiden ominaisuuksien pienen heikkenemisen kustannuksella.
PP-homopolymeeri- ja PP-kopolymeerisovellukset
Sovellukset ovat lähes identtisiä niiden laajasti yhteisten ominaisuuksien vuoksi.Tämän seurauksena valinta näiden kahden materiaalin välillä tehdään usein ei-teknisten kriteerien perusteella.
Tietojen säilyttäminen kestomuovin ominaisuuksista etukäteen on aina hyödyllistä.Tämä auttaa valitsemaan sopivan kestomuovin käyttötarkoitukseen.Se auttaa myös arvioimaan, täyttyykö loppukäyttövaatimus vai ei.Tässä on joitain polypropeenin tärkeimpiä ominaisuuksia ja etuja:
Polypropeenin sulamispiste.Polypropeenin sulamispiste esiintyy tietyllä alueella.
● Homopolymeeri: 160-165°C
● Kopolymeeri: 135-159 °C
Polypropeenin tiheys.PP on yksi kevyimmistä polymeereistä kaikkien hyödykemuovien joukossa.Tämä ominaisuus tekee siitä sopivan vaihtoehdon kevyisiin/painoa säästäviin sovelluksiin.
● Homopolymeeri: 0,904-0,908 g/cm3
● Satunnainen kopolymeeri: 0,904-0,908 g/cm3
● Iskukopolymeeri: 0,898-0,900 g/cm3
Polypropeenin kemiallinen kestävyys
● Kestää erinomaisesti laimennettuja ja väkevöityjä happoja, alkoholeja ja emäksiä
● Kestää hyvin aldehydejä, estereitä, alifaattisia hiilivetyjä ja ketoneja
● Rajoitettu kestävyys aromaattisia ja halogenoituja hiilivetyjä ja hapettimia vastaan
Muut arvot
Se on vettä hylkivää muovia
● PP kestää hyvin ympäristön rasitusta ja halkeilua
● Se on herkkä mikrobihyökkäyksille (bakteerit, home jne.)
● Se kestää hyvin höyrysterilointia
Polymeerilisäaineet, kuten selkeyttimet, palonestoaineet, lasikuidut, mineraalit, johtavat täyteaineet, voiteluaineet, pigmentit ja monet muut lisäaineet voivat edelleen parantaa PP:n fysikaalisia ja/tai mekaanisia ominaisuuksia.Esimerkiksi PP:llä on huono UV-kestävyys, joten valostabilointi estyneillä amiineilla pidentää käyttöikää verrattuna modifioimattomaan polypropeeniin.
Polypropeenin haitat
Huono UV-, isku- ja naarmukestävyys
Haurastuu alle -20°C
Matala ylempi käyttölämpötila, 90-120°C
Voimakkaasti hapettavat hapot hyökkäävät, turpoaa nopeasti klooratuissa liuottimissa ja aromaattisissa aineissa
Kosketus metallien kanssa vaikuttaa haitallisesti lämmön vanhenemiseen
Muovauksen jälkeiset mittamuutokset kiteisyysvaikutuksista johtuen
Huono maalin tarttuvuus
Polypropeenin sovellukset
Polypropeenia käytetään laajasti erilaisissa sovelluksissa sen hyvän kemiallisen kestävyyden ja hitsattavuuden ansiosta.Jotkut polypropeenin yleiset käyttötavat ovat:
Pakkaussovellukset
Hyvät sulkuominaisuudet, korkea lujuus, hyvä pintakäsittely ja alhaiset kustannukset tekevät polypropeenista ihanteellisen useisiin pakkaussovelluksiin.
Joustava pakkaus.PP-kalvojen erinomainen optinen kirkkaus ja alhainen kosteuden-höyrynläpäisy tekevät siitä sopivan käytettäväksi elintarvikepakkauksissa.Muita markkinoita ovat kutistekalvopäällystys, elektroniikkateollisuuden kalvot, graafiset sovellukset sekä kertakäyttöiset vaippanauhat ja -sulkimet.PP-kalvo on saatavana joko valukalvona tai biaksiaalisesti orientoituna PP-kalvona (BOPP).
Jäykkä pakkaus.PP puhallusmuovataan laatikoiden, pullojen ja ruukkujen valmistukseen.PP ohutseinäisiä astioita käytetään yleisesti elintarvikkeiden pakkaamiseen.
Kulutustavarat.Polypropeenia käytetään useissa kotitaloustuotteissa ja kulutushyödykkeissä, mukaan lukien läpikuultavat osat, taloustavarat, huonekalut, kodinkoneet, matkatavarat ja lelut.
Autoteollisuuden sovellukset.Alhaisten kustannustensa, erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ja muovattavuuden vuoksi polypropeenia käytetään laajalti autojen osissa.Tärkeimmät käyttökohteet ovat akkukotelot ja lokerot, puskurit, lokasuojat, sisäverhoilu, instrumenttipaneelit ja ovien verhoilut.Muita PP:n autosovellusten avainominaisuuksia ovat alhainen lineaarinen lämpölaajenemiskerroin ja ominaispaino, korkea kemiallinen kestävyys ja hyvä säänkestävyys, prosessoitavuus ja iskun/jäykkyyden tasapaino.
Kuidut ja kankaat.Markkinasegmentillä, joka tunnetaan nimellä kuidut ja kankaat, hyödynnetään suuri määrä PP:tä.PP-kuitua käytetään lukuisissa sovelluksissa, mukaan lukien raffia/slit-kalvo, teippi, vanne, jatkuva massafilamentti, katkokuitu, kehrätty sidos ja jatkuva filamentti.PP-köysi ja -naru ovat erittäin vahvoja ja kosteutta kestäviä, soveltuvat erittäin hyvin merisovelluksiin.
Lääketieteelliset sovellukset.Polypropeenia käytetään erilaisissa lääketieteellisissä sovelluksissa korkean kemikaalien ja bakteerien vastustuskyvyn vuoksi.Lisäksi lääketieteellisen luokan PP kestää hyvin höyrysterilointia.
Kertakäyttöiset ruiskut ovat yleisin polypropeenin lääketieteellinen sovellus.Muita sovelluksia ovat lääketieteelliset injektiopullot, diagnostiset laitteet, petrimaljat, suonensisäiset pullot, näytepullot, ruokatarjottimet, pannut ja pillerisäiliöt.
Teolliset sovellukset.Polypropeenilevyjä käytetään laajalti teollisuudessa happo- ja kemikaalisäiliöiden, levyjen, putkien, palautuskuljetuspakkausten (RTP) ja muiden tuotteiden valmistukseen sen ominaisuuksien, kuten korkean vetolujuuden, korkeiden lämpötilojen kestävyyden ja korroosionkestävyyden, vuoksi.
PP on 100 % kierrätettävää.Autojen akkukotelot, merkkivalot, akkukaapelit, luudat, harjat ja jääkaapit ovat muutamia esimerkkejä tuotteista, jotka voidaan valmistaa kierrätetystä polypropeenista (rPP).
PP-kierrätysprosessi sisältää pääasiassa jätemuovin sulatuksen 250 °C:seen epäpuhtauksien poistamiseksi, minkä jälkeen jäännösmolekyylit poistetaan tyhjiössä ja kiinteytys lähes 140 °C:ssa.Tätä kierrätettyä PP:tä voidaan sekoittaa neitseellisen PP:n kanssa jopa 50 %.PP-kierrätyksen suurin haaste liittyy sen kulutukseen – tällä hetkellä lähes 1 % PP-pulloista kierrätetään, kun taas PET- ja HDPE-pullojen kierrätysaste on 98 %.
PP: n käyttöä pidetään turvallisena, koska sillä ei ole merkittävää vaikutusta työterveys- ja turvallisuuden kannalta kemiallisen myrkyllisyyden suhteen.Lisätietoja PP: stä tutustu oppaamme, joka sisältää tietojen käsittelyn ja paljon muuta.
Postitusaika: 03.07.2023