پلی پروپیلن (PP) چیست و برای چه مواردی استفاده می شود؟
پلی پروپیلن (PP) یک پلیمر پلاستیکی ترموپلاستیک است که از ترکیب مونومرهای پروپیلن ساخته شده است. از آن برای بسته بندی محصولات مصرفی، قطعات پلاستیکی برای صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو، دستگاه های خاص مانند لولا های زنده و منسوجات استفاده می شود. پلی پروپیلن برای اولین بار در سال 1951 توسط یک جفت دانشمند نفتی فیلیپس به نام پل هوگان و روبرت بانکز و بعدا توسط دانشمندان ایتالیایی و آلمانی ناتا و رهن پلیمر شد.
این محصول بسیار سریع برجسته شد، زیرا تولید تجاری آن تقریباً سه سال پس از آنکه شیمی دان ایتالیایی، پروفسور جولیو ناتا، برای اولین بار آن را پلیمری کرد، آغاز شد. ناتا اولین رزین پلی پروپیلن را در اسپانیا در سال 1954 کامل و سنتز کرد و توانایی بلور شدن پلی پروپیلن هیجان زیادی ایجاد کرد. تا سال 1957 ، محبوبیت آن بالا رفت و تولید تجاری گسترده در سراسر اروپا آغاز شد. امروزه یکی از رایج ترین پلاستیک های تولید شده در جهان است.
بر اساس برخی گزارش ها، تقاضای جهانی فعلی برای این ماده، سالانه حدود 45 میلیون تن متریک تولید می کند و تخمین زده می شود که تقاضا تا سال 2020 به 62 میلیون تن افزایش یابد. عمده مصرف کنندگان نهایی پلی پروپیلن صنعت بسته بندی هستند. که حدود سی درصد از کل مصرف می کند و پس از آن تولید برق و تجهیزات که هر کدام حدود سیزده درصد استفاده می کند. لوازم خانگی و صنایع خودرو هر دو ده درصد مصرف می کنند و مصالح ساختمانی با پنج درصد از بازار در رتبه دوم قرار دارد. سایر کاربردها با هم بقیه مصرف جهانی پلی پروپیلن را تشکیل می دهند.
پلی پروپیلن سطح نسبتاً لغزنده ای دارد که می تواند جایگزین پلاستیک هایی مانند استال (POM) در کاربردهای اصطکاک کم مانند چرخ دنده ها یا برای استفاده به عنوان نقطه تماس مبلمان شود. شاید جنبه منفی این کیفیت این باشد که اتصال پلی پروپیلن به سطوح دیگر دشوار است (یعنی به چسب های خاصی که با پلاستیک های دیگر خوب کار می کنند خوب نمی چسبد و گاهی اوقات در صورت نیاز به اتصال باید جوش داده شود. ) اگر چه پلی پروپیلن در سطح مولکولی لغزنده است ، اما ضریب اصطکاک نسبتاً بالایی دارد - به همین دلیل استال ، نایلون یا پی تی اف ای به جای آن استفاده می شود. پلی پروپیلن همچنین دارای چگالی پایینی نسبت به سایر پلاستیک های رایج است که به معنی صرفه جویی در وزن برای تولیدکنندگان و توزیع کنندگان قطعات پلی پروپیلن تزریقی است. دارای مقاومت استثنایی در دمای اتاق در برابر حلالهای آلی مانند چربی ها است اما در دماهای بالاتر در معرض اکسیداسیون قرار می گیرد ( یک مسئله بالقوه در هنگام قالب گیری تزریق )
یکی از مزایای عمده پلی پروپیلن این است که می توان آن را (یا از طریق CNC یا قالب تزریق ، ترموفورمینگ یا چروک) در یک لولا دائمی تولید کرد. لولا های دائمی قطعات بسیار نازکی از پلاستیک هستند که بدون شکستن خم می شوند (حتی در محدوده حرکتی شدید نزدیک به 360 درجه). آنها برای کاربردهای ساختاری مانند نگه داشتن درب سنگین بسیار مفید نیستند ، اما برای بکاربردهای بدون بار مانند درب بطری سس گوجه فرنگی یا شامپو بسیار مفید هستند. پلی پروپیلن منحصر به فرد برای لولا های دائمی مناسب است زیرا در صورت خم شدن مکرر نمی شکند. یکی از مزایای دیگر این است که پلی پروپیلن را می توان با CNC ماشینکاری کرد که شامل یک لولا دائمی است که امکان توسعه نمونه اولیه را سریعتر می کند و هزینه کمتری نسبت به سایر روشهای نمونه سازی دارد. مکانیسم های خلاق در توانایی ما در ماشین کاری لولا های دائمی از یک قطعه پلی پروپیلن منحصر به فرد است.
یکی دیگر از مزایای پلی پروپیلن این است که می توان آن را به راحتی با پلیمرهای دیگر مانند پلی اتیلن کوپلیمریزه کرد (اساساً در یک پلاستیک کامپوزیت ترکیب شد). کوپلیمریزاسیون خواص مواد را به طور قابل توجهی تغییر می دهد و باعث می شود تا مهندسی قوی تری نسبت به پلی پروپیلن خالص (بیشتر یک پلاستیک کالایی به تنهایی) وجود داشته باشد.
ویژگیهای ذکر شده در بالا و پایین به این معناست که پلی پروپیلن در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد: بشقاب های قابل شستشو در ماشین ظرفشویی ، سینی ها ، فنجان ها و غیره ، ظروف مات برای رفتن و بسیاری از اسباب بازی ها.
پلی پروپیلن چه ویژگی هایی دارد؟
برخی از مهمترین خواص پلی پروپیلن عبارتند از:
مقاومت شیمیایی: بازها و اسیدهای رقیق شده به راحتی با پلی پروپیلن واکنش نشان نمی دهند ، که این امر را برای ظروف چنین مایعاتی مانند مواد شوینده ، محصولات کمک های اولیه و موارد دیگر انتخاب مناسبی می کند.
کشش و سختی: پلی پروپیلن در محدوده خاصی از انحراف (مانند همه مواد) با کشش عمل می کند ، اما در مراحل اولیه تغییر شکل نیز تغییر شکل پلاستیک را تجربه می کند ، بنابراین به طور کلی یک ماده 'سخت' محسوب می شود. سختی یک اصطلاح مهندسی است که به عنوان توانایی تغییر شکل (از نظر پلاستیکی ، نه الاستیک) بدون شکستن تعریف می شود.
مقاومت در برابر فرسایش: پلی پروپیلن بعد از پیچ خوردگی ، خم شدن و یا خم شدن زیاد شکل خود را حفظ می کند. این ویژگی به ویژه برای ساختن لولا های دائمی بسیار ارزشمند است.
عایق: پلی پروپیلن مقاومت بسیار بالایی در برابر برق دارد و برای قطعات الکترونیکی بسیار مفید است.
انتقال پذیری: اگرچه پلی پروپیلن را می توان شفاف کرد ، اما معمولاً به صورت طبیعی مات رنگ تولید می شود. پلی پروپیلن را می توان در مواردی که انتقال نور مهم است یا از نظر زیبایی از اهمیت بالایی برخوردار است ، استفاده کرد. اگر انتقال پذیری بالا مطلوب است ، پلاستیک هایی مانند اکریلیک یا پلی کربنات گزینه های بهتری هستند.
پلی پروپیلن به عنوان یک ماده 'ترموپلاستیک' (بر خلاف 'ترموست') طبقه بندی می شود که به نحوه واکنش پلاستیک به گرما مربوط می شود. مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود مایع می شوند (در مورد پلی پروپیلن تقریباً 130 درجه سانتیگراد). یک ویژگی مهم مفید در مورد ترموپلاستیک ها این است که می توان آنها را تا نقطه ذوب گرم کرد ، خنک کرد و مجدداً بدون تخریب قابل توجه دوباره گرم کرد. به جای سوزاندن ، ترموپلاستیک ها مانند پلی پروپیلن مایع می شوند ، که به آنها اجازه می دهد به راحتی قالب تزریقی شوند و سپس بازیافت شوند. در مقابل ، پلاستیک های ترموست فقط می توانند یک بار گرم شوند (معمولاً در طول فرایند قالب گیری تزریقی). اولین گرمایش باعث می شود تا مواد ترموست (مانند اپوکسی 2 قسمتی) تنظیم شوند و منجر به تغییر شیمیایی شود که قابل برگشت نیست. اگر برای بار دوم سعی کنید یک پلاستیک حرارتی را به دمای بالا گرم کنید ، به سادگی می سوزد. این ویژگی باعث می شود مواد ترموست نامناسب برای بازیافت باشند.
چرا از پلی پروپیلن اینقدر استفاده می شود؟
از پلی پروپیلن در مصارف خانگی و صنعتی استفاده می شود. ویژگی های منحصر به فرد و توانایی سازگاری با تکنیک های مختلف ساخت ، آن را به عنوان یک ماده ارزشمند برای طیف وسیعی از مصارف برجسته می کند. یکی دیگر از ویژگیهای ارزشمند ، توانایی پلی پروپیلن است که هم به عنوان یک ماده پلاستیکی و هم به عنوان یک الیاف عمل می کند (مانند کیسه های تبلیغاتی که در رویدادها ، مسابقات و غیره اهدا می شود). توانایی منحصر به فرد پلی پروپیلن برای تولید از طریق روش های مختلف و کاربردهای مختلف باعث شد که به زودی بسیاری از مواد جایگزین قدیمی ، به ویژه در صنایع بسته بندی ، الیاف و قالب گیری تزریقی را به چالش بکشد. رشد آن در طول سالها ادامه داشته است و همچنان یک بازیگر اصلی در صنعت پلاستیک در سراسر جهان است.
در مکانیسم های خلاق ، ما از پلی پروپیلن در تعدادی از کاربردها در طیف وسیعی از صنایع استفاده کرده ایم. شاید جالب ترین مثال شامل توانایی ما در دستگاه پلی پروپیلن CNC باشد که شامل یک لولا دائمی برای توسعه اولیه لولا دائمی می شود. پلی پروپیلن یک ماده بسیار انعطاف پذیر و نرم با نقطه ذوب نسبتاً کم است. این عوامل باعث شده است که اکثر افراد نتوانند مواد را به درستی ماشین کاری کنند. از حرارت برش CNC شروع به ذوب شدن می کند. به طور معمول باید صاف شود تا هر چیزی به سطح نهایی نزدیک شود. اما ما توانسته ایم این مشکل را حل کنیم که به ما امکان می دهد از پلی پروپیلن نمونه اولیه جدیدی از لولاهای دائمی ایجاد کنیم
انواع مختلف پلی پروپیلن چیست؟
دو نوع اصلی پلی پروپیلن موجود است: هموپلیمرها و کوپلیمرها. کوپلیمرها بیشتر به کوپلیمرهای بلوکی و کوپلیمرهای تصادفی تقسیم می شوند. هر دسته بهتر از بقیه برنامه های کاربردی را متناسب می کند. پلی پروپیلن اغلب به عنوان 'فولاد' صنعت پلاستیک نامیده می شود زیرا روشهای مختلفی که می توان آن را تغییر داد یا سفارشی کرد تا بهترین هدف را ارائه دهد. این امر معمولاً با معرفی افزودنیهای ویژه به آن یا با ساختن آن به روش خاصی محقق می شود. این سازگاری یک ویژگی حیاتی است.
هموپلیمر پلی پروپیلن یک درجه عمومی است. شما می توانید به این حالت مانند حالت پیش فرض مواد پلی پروپیلن فکر کنید. پلی پروپیلن بلوک کوپلیمر دارای واحدهای هم مونومر است که بصورت بلوکی (یعنی با الگوی معمولی) مرتب شده اند و بین 5 تا 15 درصد اتیلن دارند. اتیلن خواص خاصی مانند مقاومت در برابر ضربه را بهبود می بخشد در حالی که سایر افزودنی ها خواص دیگر را افزایش می دهند. پلی پروپیلن کوپلیمر تصادفی-برعکس پلی پروپیلن کوپلیمر بلوکی-دارای واحدهای هم مونومر در الگوهای نامنظم یا تصادفی در امتداد مولکول پلی پروپیلن است. آنها معمولاً بین 1 تا 7 درصد اتیلن ترکیب می شوند و برای کاربردهایی که محصول قابل انعطاف تر و شفاف تر مورد نظر است انتخاب می شوند.
پلی پروپیلن چگونه ساخته می شود؟
پلی پروپیلن ، مانند سایر پلاستیک ها ، معمولاً با تقطیر سوختهای هیدروکربوری در گروههای سبک تری به نام 'فراکسیون' شروع می شود که برخی از آنها با سایر کاتالیزورها برای تولید پلاستیک ترکیب می شوند (معمولاً از طریق پلیمریزاسیون یا چند تراکم).
پلی پروپیلن برای توسعه نمونه اولیه در ماشین های CNC ، چاپگرهای سه بعدی و ماشین های قالب گیری تزریقی، چاپ سه بعدی پلی پروپیلن، پلی پروپیلن به راحتی به صورت فیلامنت برای چاپ سه بعدی در دسترس نیست.
CNC پلی پروپیلن ماشینکاری:
پلی پروپیلن به طور گسترده ای به عنوان ورق برای تولید دستگاه CNC استفاده می شود. هنگامی که تعداد کمی از قطعات پلی پروپیلن را نمونه اولیه می کنیم ، معمولاً CNC آنها را ماشینکاری می کنیم. پلی پروپیلن به عنوان ماده ای که قابل ماشینکاری نیست شهرت یافته است. این به این دلیل است که دمای پخت پایینی دارد ، به این معنی که در زیر حرارت شروع به تغییر شکل می کند. از آنجا که به طور کلی یک ماده بسیار نرم است ، برای برش با دقت نیاز به مهارت بسیار بالایی دارد. Creative Mechanisms در انجام این کار موفق بوده است.
پلی پروپیلن قالب تزریقی:
پلی پروپیلن یک پلاستیک بسیار مفید برای قالب گیری تزریقی است و معمولاً برای این منظور به شکل گلوله موجود است. پلی پروپیلن با وجود طبیعت نیمه کریستالی ، به راحتی قالب می شود و به دلیل گرانروی مذاب کم ، بسیار خوب جریان می یابد. این ویژگی سرعت پر کردن قالب را با مواد به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. انقباض در پلی پروپیلن حدود 1-2 است اما می تواند بر اساس عوامل متعددی از جمله فشار نگه داشتن ، زمان نگه داری ، دمای ذوب ، ضخامت دیواره قالب ، دمای قالب و درصد و نوع افزودنی ها متفاوت باشد.
دیگر:
علاوه بر کاربردهای پلاستیکی معمولی ، پلی پروپیلن نیز به خوبی به کاربردهای فیبر کمک می کند. این طیف وسیع تری از کاربردها را ارائه می دهد که فراتر از قالب گیری تزریقی است. اینها شامل طناب ، فرش ، روکش ، پوشاک و موارد مشابه است.
مزایای پلی پروپیلن چیست؟
پلی پروپیلن به راحتی در دسترس و نسبتاً ارزان است.
پلی پروپیلن به دلیل ماهیت نیمه بلوری دارای مقاومت خمشی بالایی است.
پلی پروپیلن سطحی نسبتاً لغزنده دارد.
پلی پروپیلن در برابر جذب رطوبت بسیار مقاوم است.
پلی پروپیلن مقاومت شیمیایی خوبی در طیف وسیعی از بازها و اسیدها دارد.
پلی پروپیلن از مقاومت خوبی در برابر خستگی برخوردار است.
پلی پروپیلن قدرت ضربه خوبی دارد.
پلی پروپیلن عایق الکتریکی خوبی است.
مضرات پلی پروپیلن چیست؟
پلی پروپیلن دارای ضریب انبساط حرارتی بالایی است که کاربردهای دمای بالا آن را محدود می کند.
پلی پروپیلن مستعد تخریب اشعه ماوراء بنفش است.
پلی پروپیلن در برابر حلالهای کلر دار و آروماتیک مقاومت ضعیفی دارد.
رنگ آمیزی پلی پروپیلن دشوار است زیرا دارای ویژگی چسبندگی ضعیفی است.
پلی پروپیلن بسیار قابل اشتعال است.
پلی پروپیلن مستعد اکسیداسیون است.
پلی پروپیلن علی رغم کمبودهایی که دارد ، در کل یک ماده عالی است. این دارای ترکیبی منحصر به فرد از ویژگی هایی است که در هیچ ماده دیگری یافت نمی شود و آن را برای بسیاری از پروژه ها انتخاب ایده آل می کند.
ویژگی های پلی پروپیلن چیست؟
نام فنی:پلی پروپیلن (PP)
فرمول شیمیایی:ترکیب مولکولی پلی پروپیلن (C3H6) n
کد شناسایی رزین (برای بازیافت استفاده می شود)
کد شناسایی رزین پلی پروپیلن (PP) 5 (برای اهداف بازیافت پلاستیک)
دمای ذوب 130:درجه سانتی گراد (266 درجه فارنهایت)
دمای قالب تزریقی معمولی: 32 - 66 درجه سانتی گراد (90 - 150 درجه فارنهایت)
دمای انحراف گرما (HDT): 100 درجه سانتی گراد (212 درجه فارنهایت) در 0.46 مگاپاسکال (66 PSI) **
استحکام کششی: 32 مگاپاسکال (4700 PSI)
استحکام خمشی: 41 مگاپاسکال (6000 PSI)
وزن مخصوص: 0.91
کاهش نرخ: 1.5 - 2.0٪ (.015 - .02 in/in)
*در حالت استاندارد (در دمای 25 درجه سانتی گراد (77 درجه فارنهایت) ، 100 کیلو پاسکال)
برای مشاهده صفحه ورق های pp آلمانی روی همین لینک کلیک کنید.
پلی پروپیلن (PP) یک پلیمر پلاستیکی ترموپلاستیک است که از ترکیب مونومرهای پروپیلن ساخته شده است. از آن برای بسته بندی محصولات مصرفی ، قطعات پلاستیکی برای صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو ، دستگاه های خاص مانند لولا های زنده و منسوجات استفاده می شود. پلی پروپیلن برای اولین بار در سال 1951 توسط یک جفت دانشمند نفتی فیلیپس به نام پل هوگان و روبرت بانکز و بعدا توسط دانشمندان ایتالیایی و آلمانی ناتا و رهن پلیمر شد.
