Какво е PP материал?

Полипропиленът (PP) е един от най-популярните пластмасови материали, използвани в световен мащаб. Това е полукристален, твърд термопласт, който първоначално е полимеризиран през 1951 г. и сега се използва широко за различни търговски и жилищни цели. При приблизително 45 метрични тона днес търсенето на полипропилен се смята за най-високото, което някога е било.

Някои източници твърдят, че материалът в момента има пазар от 45 милиона метрични тона годишно поради увеличеното глобално търсене, което се очаква да достигне 62 милиона метрични тона до 2020 г.

В допълнение, полипропиленовите материали обикновено се считат за безопасни; като по този начин ги прави подходящи за използване в различни сектори. Освен това, той също е мек и гъвкав, което го прави подходящ за няколко приложения, като например правене на контейнери за кисело мляко.

Приложения на PP материал

Както бе споменато по-горе, материалните свойства на PP пластмасата я правят подходяща за различни приложения. Гладката, тактилна повърхност на полипропилена го прави идеален за:

• Приложения с ниско триене като предавки на машини
• Пластмасови мебели

В допълнение, PP има висока химическа устойчивост и следователно не е податлив на корозия, което го прави чудесен вариант за опаковане на следното:

• Продукти за първа помощ
• Белина
• Почистващи вещества

Освен това, PP има заслужена репутация за твърдост и дълготрайност благодарение на изключителната си устойчивост на умора и гъвкавост. Полипропиленът също има отлични изолационни качества, което го прави безопасен за пластмасовата обвивка на кабели и електрическо оборудване.

Във формата на влакна полипропиленът може да се използва за много по-голяма гама от продукти, отколкото само за чанти, като например следните:

• Въжета
• Канап
• Лента
• Килими
• Мека мебел
• Облекло
• Къмпинг оборудване

Полипропиленът също работи особено добре за морската индустрия поради своите водоустойчиви качества. Освен това неговата гъвкавост, водоустойчивост, здравина и устойчивост на мухъл, бактерии и химическа корозия са ценени в медицинската индустрия.

Освен това, полипропиленът почиства ефективно и може да издържи на техники за стерилизация с пара. Това прави PP подходящ за производство на следните медицински изделия:

• Бутилки за проби
• Контейнери за лекарства
• Спринцовки
• Петри

Друг сектор, в който полипропиленът също се използва често, е автомобилната индустрия. Използва се за корпуси на батерии, тави и държачи за напитки, брони, интериорни акценти, табла с инструменти и облицовки на врати.

Химични и физични свойства

Полипропиленът има няколко характеристики, които го правят идеален за различни приложения. Някои от основните му характеристики са:

1. Пропускливост: Въпреки способността да бъде направен прозрачен, полипропиленът обикновено се произвежда с непрозрачен оттенък. Приложения, при които преносът на светлина е от решаващо значение или има естетическа стойност, може да използва полипропилен. Предпочитаните варианти за полимери с висока пропускливост са акрил и поликарбонат.
2. Химическа устойчивост: Полипропиленът не реагира лесно със слаби основи и киселини, което го прави идеален материал за контейнери, съдържащи такива течности като почистващи разтвори, консумативи за първа помощ и др.
3. Устойчивост на умора: Когато е подложен на значително усукване, огъване и огъване, полипропиленът запазва формата си. Създаването на живи панти е полезно приложение на тази характеристика.
4. Еластичност и здравина: Като цяло, полипропиленът се смята за „здрав“ материал, тъй като, както всички материали, той проявява еластичност в определен диапазон на деформация, но също така изпитва пластична деформация в началото на процеса на деформация. Способността на материала да се деформира (пластично, не еластично) без да се счупи се нарича издръжливост в инженерството.
5. Изолация: Полипропиленът е отличен за електронни компоненти поради високото си електрическо съпротивление.

Освен това, PP не проявява проблеми с напукване при по-високи температури и осигурява голяма електрическа и химическа устойчивост. Докато характеристиките на РР и тези на полиетилена са сходни, съществуват някои ключови разлики.

Материални свойства на полипропилен:

Те включват по-ниска плътност, по-висока устойчивост и твърдост и по-висока точка на омекване (PP не се топи под 160oC; полиетиленът, по-популярната пластмаса, ще се отгрява при приблизително 100oC). Всички произвеждани в търговската мрежа полипропиленова смола съдържат добавки за запазване на полимера по време на производството и подобряване на производителността на крайния потребител.

По този начин основните свойства на материала на PP материалите включват следното:

• Точка на топене: Точката на топене на хомополимерите е между 160 до 165 градуса по Целзий и 135 до 159 градуса по Целзий за съполимерите.
• Плътност: PP е един от най-леките полимери сред всички обичайни пластмаси. Това е добра алтернатива за леки приложения поради възможностите си. Това са плътностите за различните полимери:
• 0,904 до 0,908 g/cm3 хомополимер
• 0,904 до 0,908 g/cm3 за случаен съполимер.
• 0,898 до 0,900 g/cm3 за ударен съполимер
• Химическа устойчивост: Както бе споменато по-горе, РР е силно устойчив на химични реакции. Устойчив е на разредени и концентрирани киселини, алкохоли и основи. Освен това е устойчив на алифатни въглеводороди, естери, алдехиди и кетони. Освен това има ограничена устойчивост на окислители, ароматни и халогенирани въглеводороди и двете.

Впоследствие ниската точка на топене също го прави силно запалим.

Видове полипропилен

На пазара се предлагат два основни вида полипропилен. Това са:

Полипропиленов хомополимер

Това е класът с общо предназначение, който се използва най-често. Той съдържа изключително пропиленов мономер, който присъства като полукристално твърдо вещество. Най-честите употреби са опаковки, текстил, тръбопроводи, здравеопазване и електрически приложения.

Полипропиленов съполимер

Това семейство включва следното:

• Блок съполимери: В тази категория има повече съдържание на етен (между 5 и 15%). Ко-мономерните единици са организирани в предвидим модел (или блокове). Следователно правилният модел прави термопластмасата по-здрава и по-малко крехка от произволния съполимер. Тези полимери са подходящи за употреба, включително промишлена, която изисква голяма здравина.
• Произволен съполимер: Това се получава чрез смесване на етен с пропен, за да се образува полимер. Той има етенови единици, произволно вмъкнати в полипропиленовите вериги, обикновено до 6% по маса. Тези полимери са адаптивни и оптически чисти, което ги прави идеални за предмети, които трябва да изглеждат страхотно, и приложения, които изискват прозрачност.

Избраният тип за използване зависи от неговите свойства и пригодност.

Полипропиленови производни

Ето основните характерни примери за полипропиленови производни:

• Експандиран полипропилен (EPP): Това е пяна със затворени клетки, изключително ниска плътност, изработена от перли. Триизмерните артикули от полимерна пяна се изработват с помощта на EPP. EPP пяната с перли осигурява по-добро съотношение на якост към тегло, голяма устойчивост на удар, превъзходна топлоизолация и устойчивост на химикали и вода.

EPP се използва в различни продукти и приложения, включително потребителски стоки, опаковки, строителни стоки и автомобили.

• Полипропилен на био основа: Това е био базиран вариант на полипропилен, а суровините, използвани за производството на неговия мономерен био базиран пропилен, са възобновяеми. Компонентът на биологична основа може да варира от 30% до 100%.
• Полипропилен терполимер: Състои се от пропиленови сегменти, свързани заедно от ко-мономерите етилен и бутан, които се появяват на произволни места по полимерната верига.

Прозрачността на PP терполимера е по-добра от PP homo. В допълнение, добавянето на ко-мономер намалява кристалната хомогенност на полимера, което го прави подходящ за приложения на запечатващ филм.

Тези характеристики на производните са от съществено значение за производителите, които използват полипропилен като стокова пластмаса.

Предимства на полипропилена

Следните са предимствата на използването на PP материал:

• Полипропиленът е изключително труден за щракване, тъй като може да понася усукващи движения до 360 градуса без щракване. Той се произвежда лесно, има разумна цена и е широко достъпен в много различни нации и култури.
• Неговата издръжливост и адаптивност като опаковъчен материал и избор за панти и капачки за бутилки, свързани към основната бутилка с тънък слой пластмаса, са подобрени от висока химическа устойчивост и устойчивост на умора.
• Тъй като може да бъде направен като непрозрачен или прозрачен термопласт и да се използва там, където е необходимо известно пренасяне на светлина, той може да осигури отлично цветово разнообразие. Поради по-ниската си плътност, той може да се използва в приложения, където намаляването на теглото трябва да бъде основен приоритет.
• Тъй като е непропусклив и невероятно устойчив на абсорбиране на влага, полипропиленът има допълнителни предимства при опаковане и гъвкавост.
• Благодарение на високата си якост на огъване и полукристална структура, той също така е устойчив на общо износване, което го прави перфектен за продукти, които трябва да издържат на по-значителни физически натоварвания.
• Освен това е устойчив на микроби, гниене, плесен и мухъл.

Тези предимства са от съществено значение, когато решавате дали да използвате или не PP материал.

Недостатъци на полипропилена

Въпреки че PP материалът като цяло е чудесен за използване в различни сектори, той има и някои недостатъци, като например следните:

• Невъзможността на полипропилена да бъде лесно рециклиран е основен недостатък, когато става въпрос за опазване на околната среда и световните ресурси.
• Претърпява необратима химическа промяна, когато гори.
• Полипропиленът, който вече е разтопен и образуван, ще изгори, ако се опитате да го загреете отново; нямаше да се втечни отново.
• Значително по-скъпи техники за рециклиране или възстановяване трябва да се имат предвид, когато се използва PP материал.
• Поради ниската си точка на топене, полипропиленът също е силно запалим, има ограничена толерантност към по-високи температури и е уязвим към окисление и UV увреждане.
• Докато лъскавият блясък на полипропилена го прави удобен за боравене и естетически красив, той също така затруднява прилепването към други повърхности и материали, като бои и лепила.
• Полипропиленът не може да се използва за конструиране на фуги или панти без алтернативни техники за свързване, като заваряване.

Следователно недостатъците на полипропилена също трябва да се вземат предвид при избора на материал, който да се използва в различни приложения.

Безопасност и токсичност на полипропилен

Въпреки че полипропиленът се произвежда с помощта на някои потенциално вредни химикали, той обикновено се признава за безопасен завършен продукт. Често се използва в пластмасови опаковки за храни, напитки и медицински консумативи.

Полипропиленовите продукти могат да се използват повторно безопасно и са достатъчно здрави, за да оцелеят при типичното износване и разкъсване при многобройни употреби, въпреки факта, че не се счита широко за екологичен материал поради предизвикателствата в процеса на рециклиране.

Полипропиленът се използва за производството на следните артикули поради неговата безопасност:

• Контейнери за храна
• Бебешки шишета
• Чаши за топли напитки
• Прибори за еднократна употреба като чаши и чинии
• Сламки

Според изследване, когато пластмасата се надраска или нагрее, химикалите от контейнерите, чиниите и бутилките изтичат в храната. Полипропиленът е по-малко вреден от другите пластмаси, тъй като не съдържа бисфенол А или BPA, както е по-известен.

BPA, синтетичен естроген, се използва в твърди пластмаси, а не в по-гъвкави като полипропилен.

Преработка на полипропилен

Има няколко метода за обработка на полипропилен, като леене под налягане, формоване чрез раздуване, екструзия и 3D печат.

Инжекционно формоване

По време на процеса на леене под налягане на полипропилен, температурата на стопилката се настройва между 200 до 300 °C и 10 до 80 °C за формата. Високата температура на формата ще подобри яркостта и красотата на частта.

При правилно съхранение не е необходимо сушене. Освен това, свиването на матрицата варира от 1,5 до 3%, в зависимост от условията на обработка, реологията на полимера и дебелината на крайния продукт.

Екструзия

Този процес се използва за направата на кабели, тръби и филми за раздухване и отливане. Температурата на топене трябва да бъде в диапазона 200–300 °C със степен на компресия на цилиндъра: 3:1 и температури от 205 до 180 °C. Когато сте готови, частите трябва да се поставят за повторно смилане вместо предварително сушене за три часа при 105-110°C (221-230°F).

3D печат

Полипропиленът е здрав и твърд материал, който е труден за отпечатване в 3D, но неговите компоненти все още могат да бъдат манипулирани.

Днес редица производители са подобрили физическите характеристики на PP или дори са разработили смеси с повишена издръжливост, което го прави подходящ за приложения за 3D печат.

Поради това се препоръчва внимателно да прегледате документацията на доставчика за температура на печат, легло за печат и т.н., докато 3D печат с полипропилен.

3D принтирането може да се използва за направата на следните елементи от полипропилен:

• Прототипи
• Сложни модели
• Функционални модели

Въпреки това, химическата формула за смесване на полипропилен с други вещества, за да стане податлив на 3D печат, трябва да е точна.

Защо полипропиленът е популярен

Приложенията за полипропилен се намират както в домашни, така и в търговски условия. Той се откроява като ценен материал за разнообразна употреба благодарение на специалните си качества и способността да се адаптира към различни производствени техники.

Двойната функционалност на полипропилена като пластмаса и влакно е друго важно качество (като онези промоционални чанти, които се раздават на събития, състезания и т.н.).

Тъй като полипропиленът може да се произвежда по различни начини и за различни приложения, той бързо започна да измества много от традиционните алтернативи, особено в секторите за опаковане, влакна и леене под налягане. Той поддържа своята експанзия през годините и все още е важен участник в глобалния бизнес с пластмаси.

Заключение

Полипропиленът често се бърка с пластмаса. Въпреки това, основната разлика между полипропилен и пластмаса е, че докато пластмасовият материал обикновено е непрозрачен, е възможно да се произвежда кристално прозрачен материал от полипропилен. Например, когато избираме материал за чанта за опаковане на артикул, ние често вземаме предвид характеристиките на материала.

Необходима е напълно прозрачна торба, ако искаме да изложим продукта. В тази ситуация найлоновите торбички не са разумно решение, защото са непрозрачни. Въпреки това, полипропиленът остава един от най-добрите материали за тази употреба.