Ce este materialul PP?

Polipropilena (PP) este unul dintre cele mai populare materiale plastice utilizate la nivel mondial. Este un termoplastic rigid, semicristalin, care a fost inițial polimerizat în 1951 și este acum utilizat pe scară largă în diverse scopuri comerciale și rezidențiale. La aproximativ 45 de tone metrice astăzi, cererea de polipropilenă este considerată a fi cea mai mare până când a fost vreodată.

Unele surse susțin că materialul are în prezent o piață anuală de 45 de milioane de tone metrice din cauza cererii globale crescute, care se anticipează că va ajunge la 62 de milioane de tone până în 2020.

În plus, materialele din polipropilenă sunt în general considerate sigure; astfel, făcându-le potrivite pentru utilizare în diferite sectoare. În plus, este, de asemenea, moale și flexibil, făcându-l potrivit pentru mai multe aplicații, cum ar fi fabricarea recipientelor pentru iaurt.

Aplicații ale materialului PP

După cum sa menționat anterior, proprietățile materialului plasticului PP îl fac potrivit pentru diverse aplicații. Suprafața alunecoasă și tactilă a polipropilenei o face perfectă pentru:

Aplicații cu frecare redusă, cum ar fi angrenajele pentru mașini
Mobilier din plastic

În plus, PP are rezistență chimică ridicată și, prin urmare, nu este susceptibil la coroziune, ceea ce îl face o opțiune excelentă pentru ambalarea următoarelor:

Produse de prim ajutor
Înălbitori
Substante de curatare

În plus, PP are o reputație binemeritată pentru duritate și longevitate datorită rezistenței sale excepționale la oboseală și flexibilității. Polipropilena are, de asemenea, calități excelente de izolare, ceea ce o face sigură pentru carcasa din plastic a cablurilor și a echipamentelor electrice.

În forma sa de fibre, polipropilena poate fi utilizată pentru o gamă mult mai mare de produse decât doar pungi de tote, cum ar fi următoarele:

Funii
sfoară
Bandă
Covoare
Mobilier tapitat
Îmbrăcăminte
Echipamente pentru campare

Polipropilena funcționează, de asemenea, deosebit de bine pentru industria navală datorită calităților sale impermeabile. În plus, flexibilitatea, calitățile de impermeabilitate, rezistența și rezistența la mucegai, bacterii și coroziune chimică sunt toate apreciate în industria medicală.

În plus, polipropilena curăță eficient și poate rezista tehnicilor de sterilizare cu abur. Acest lucru face ca PP să fie potrivit pentru fabricarea următoarelor dispozitive medicale:

Sticle cu specimene
Recipiente pentru medicamente
Seringi
vase Petri

Un alt sector în care polipropilena este de asemenea utilizată frecvent este industria auto. Este folosit pentru carcasele bateriilor, tăvi și suporturi pentru băuturi, bare de protecție, accente interioare, panouri de instrumente și ornamente de uși.

Proprietăți chimice și fizice

Polipropilena are mai multe caracteristici care o fac ideală pentru mai multe aplicații. Unele dintre caracteristicile sale primare sunt:

Transmisivitate: În ciuda faptului că are capacitatea de a fi transparentă, polipropilena este de obicei produsă cu o nuanță opacă. Aplicațiile în care un anumit transfer de lumină este crucial sau are valoare estetică, pot folosi polipropilenă. Opțiunile preferate pentru polimerii cu transmisivitate ridicată sunt acrilul și policarbonatul.
Rezistență chimică: Polipropilena nu reacționează ușor cu bazele slabe și acizii, ceea ce o face un material ideal pentru recipientele care conțin lichide precum soluții de curățare, materiale de prim ajutor și multe altele.
Rezistenta la oboseala: Când este supusă la torsiune, îndoire și îndoire semnificativă, polipropilena își menține forma. Realizarea de balamale vii este o aplicație benefică a acestei caracteristici.
Elasticitate și tenacitate: În general, polipropilena este considerată un material „dur”, deoarece, la fel ca toate materialele, prezintă elasticitate într-o anumită gamă de deformare, dar experimentează și deformare plastică la începutul procesului de deformare. Capacitatea unui material de a se deforma (plastic, nu elastic) fără a se rupe este denumită tenacitate în inginerie.
Izolatie: Polipropilena este excelentă pentru componentele electronice datorită rezistenței sale electrice ridicate.

În plus, PP nu prezintă probleme de fisurare la stres la temperaturi mai ridicate și oferă o mare rezistență electrică și chimică. Deși caracteristicile PP și cele ale polietilenei sunt similare, există câteva distincții cheie.

Proprietățile materiale ale polipropilenei:

Acestea includ o densitate mai mică, o rigiditate și duritate mai mari și un punct de înmuiere mai mare (PP nu se topește sub 160oC; polietilena, un plastic mai popular, se va recoace la aproximativ 100oC). Toate rășinile de polipropilenă produse comercial conțin aditivi pentru a păstra polimerul în timpul producției și pentru a îmbunătăți performanța utilizatorului final.

Astfel, principalele proprietăți ale materialelor PP includ următoarele:

Punct de topire: Punctul de topire al homopolimerilor variază între 160 și 165 de grade Celsius și 135 până la 159 de grade Celsius pentru copolimeri.
Densitate: PP este unul dintre cei mai ușori polimeri dintre toate materialele plastice comune. Este o alternativă bună pentru aplicațiile ușoare datorită capacității sale. Acestea sunt densitățile pentru diferiți polimeri:
0,904 până la 0,908 g/cm3 homopolimer
0,904 până la 0,908 g/cm3 pentru copolimerul aleatoriu.
0,898 până la 0,900 g/cm3 pentru copolimer de impact
Rezistență chimică: După cum sa menționat mai sus, PP este foarte rezistent la reacții chimice. Este rezistent la acizi, alcooli și baze diluați și concentrați. De asemenea, este rezistent la hidrocarburi alifatice, esteri, aldehide și cetone. În plus, are rezistență limitată la agenții oxidanți, hidrocarburi aromatice și halogenate și ambele.

Ulterior, punctul de topire scăzut îl face și foarte inflamabil.

Tipuri de polipropilenă

Există două tipuri principale de polipropilenă disponibile pe piață. Acestea sunt:

Omopolimer de polipropilenă

Acesta este gradul de uz general care este cel mai frecvent utilizat. Are exclusiv monomer de propilenă, care este prezent ca un solid semicristalin. Cele mai frecvente utilizări sunt ambalajele, textilele, conductele, asistența medicală și aplicațiile electrice.

Copolimer de polipropilenă

Această familie conține următoarele:

Copolimeri bloc: În această categorie, există mai mult conținut de etenă (între 5 și 15%). Unitățile de comonomer sunt organizate într-un model (sau blocuri) previzibil. Prin urmare, modelul obișnuit face termoplastul mai dur și mai puțin fragil decât copolimerul aleatoriu. Acești polimeri sunt adecvați pentru utilizări, inclusiv pentru cele industriale care necesită o rezistență mare.
Copolimer aleatoriu: Aceasta este creată prin amestecarea etenei cu propenă pentru a forma un polimer. Are unități Ethene introduse aleatoriu în lanțurile de polipropilenă, de obicei până la 6% în masă. Acești polimeri sunt adaptabili și clari din punct de vedere optic, făcându-i perfecti pentru articolele care trebuie să arate grozav și aplicațiile care necesită transparență.

Tipul ales pentru utilizare depinde de proprietățile și adecvarea acestuia.

Derivați de polipropilenă

Iată principalele exemple caracteristice de derivați din polipropilenă:

Polipropilenă expandată (EPP): Este o spumă cu celule închise, cu densitate extrem de scăzută, făcută din margele. Articolele tridimensionale din spumă polimerică sunt realizate folosind EPP. Spuma de mărgele EPP oferă un raport mai bun rezistență-greutate, rezistență mare la impact, izolație termică superioară și rezistență la substanțe chimice și apă.

EPP este utilizat într-o varietate de produse și aplicații, inclusiv bunuri de larg consum, ambalaje, bunuri de construcții și automobile.

Polipropilenă pe bază de bio: Este o variantă de polipropilenă pe bază de bio, iar materiile prime utilizate pentru a produce propilena monomer pe bază de bio sunt regenerabile. Componenta pe bază de bio poate varia de la 30% la 100%.
Terpolimer de polipropilenă: Este alcătuit din segmente de propilenă legate între ele de comonomerii etilenă și butan, care apar în locații aleatorii de-a lungul lanțului polimeric.

Transparența terpolimerului PP este superioară PP homo. În plus, adăugarea de comonomer reduce omogenitatea cristalină a polimerului, făcându-l potrivit pentru aplicații de film de etanșare.

Aceste caracteristici ale derivaților sunt esențiale pentru producătorii care folosesc polipropilena ca material plastic de bază.

Avantajele polipropilenei

Următoarele sunt avantajele utilizării materialului PP:

Polipropilena este extrem de dificil de rupt, deoarece poate tolera mișcări de răsucire de până la 360 de grade fără a se rupe. Este ușor de produs, la un preț rezonabil și accesibil pe scară largă în multe națiuni și culturi diferite.
Durabilitatea și adaptabilitatea sa ca material de ambalare și alegerea pentru balamalele și capacele sticlelor unite cu sticla principală printr-un strat subțire de plastic sunt îmbunătățite de rezistența ridicată la substanțe chimice și la oboseală.
Deoarece poate fi realizat ca un termoplastic opac sau transparent și folosit acolo unde este necesar un anumit transfer de lumină, poate oferi o varietate excelentă de culori. Datorită densității sale mai mici, poate fi folosit în aplicații în care reducerea greutății trebuie să fie o prioritate de top.
Deoarece este impermeabilă și incredibil de rezistentă la absorbția umidității, polipropilena are avantaje suplimentare de ambalare și versatilitate.
Datorită rezistenței sale ridicate la încovoiere și structurii semicristaline, este, de asemenea, rezistent la uzura generală, făcându-l perfect pentru produsele care trebuie să reziste la cantități mai semnificative de stres fizic.
În plus, este rezistent la germeni, putregai, mucegai și mucegai.

Aceste beneficii sunt esențiale atunci când decideți dacă folosiți sau nu material PP.

Dezavantajele polipropilenei

Deși materialul PP este în general excelent pentru utilizare în diferite sectoare, are și câteva dezavantaje, cum ar fi următoarele:

Incapacitatea polipropilenei de a fi reciclată cu ușurință este un dezavantaj major atunci când vine vorba de protejarea mediului și a resurselor lumii.
El suferă o schimbare chimică ireversibilă atunci când arde.
Polipropilena care s-a topit deja și s-a format ar arde dacă ați încerca să o reîncălziți; nu s-ar lichefia din nou.
Trebuie luate în considerare tehnici de reciclare sau recondiționare substanțial mai costisitoare atunci când se utilizează material PP.
Datorită punctului său de topire scăzut, polipropilena este, de asemenea, foarte inflamabilă, are o toleranță limitată la temperaturi mai ridicate și este vulnerabilă la oxidare și daune UV.
În timp ce luciul lucios al polipropilenei îl face convenabil de manevrat și frumos din punct de vedere estetic, de asemenea, face mai dificilă aderarea altor suprafețe și materiale, cum ar fi vopselele și lipiciurile.
Polipropilena nu poate fi utilizată pentru a construi o îmbinare sau o balama fără tehnici alternative de lipire, cum ar fi sudarea.

Prin urmare, dezavantajele polipropilenei trebuie de asemenea luate în considerare atunci când alegeți un material de utilizat în diferite aplicații.

Siguranța și toxicitatea polipropilenei

Deși polipropilena este produsă folosind unele substanțe chimice potențial dăunătoare, este de obicei recunoscută ca un produs finit sigur. Este frecvent utilizat în ambalajele din plastic pentru alimente, băuturi și consumabile medicale.

Produsele din polipropilenă pot fi reutilizate în siguranță și sunt suficient de robuste pentru a supraviețui uzurii tipice pentru numeroase utilizări, în ciuda faptului că nu este considerat pe scară largă ca un material ecologic din cauza provocărilor din procesul de reciclare.

Polipropilena este folosită pentru a face următoarele articole din cauza siguranței sale:

Recipiente pentru alimente
Biberoane
Pahare cu bauturi fierbinti
Ustensile de unică folosință, cum ar fi cești și farfurii
Paiele

Conform cercetărilor, atunci când plasticul este zgâriat sau încălzit, substanțele chimice din recipiente, farfurii și sticle se scurg în mese. Polipropilena este mai puțin dăunătoare decât alte materiale plastice, deoarece nu conține bisfenol A sau BPA, așa cum este cunoscută mai popular.

BPA, un estrogen sintetic, este folosit în materialele plastice rigide, mai degrabă decât în cele mai flexibile, cum ar fi polipropilena.

Prelucrarea polipropilenei

Există mai multe metode de procesare a polipropilenei, cum ar fi turnarea prin injecție, suflarea, extrudarea și imprimarea 3D.

Turnare prin injecție

În timpul procesului de turnare prin injecție a polipropilenei, temperatura de topire este setată între 200 și 300 °C și 10 până la 80 °C pentru matriță. Temperatura ridicată a mucegaiului va spori luminozitatea și frumusețea piesei.

Dacă este depozitat corespunzător, uscarea nu este necesară. În plus, contracția matriței variază de la 1,5 la 3%, în funcție de circumstanțele de prelucrare, reologia polimerului și grosimea produsului finit.

extrudare

Acest proces este utilizat pentru realizarea de cabluri, tuburi și filme de suflare și turnare. Temperatura de topire trebuie să fie în intervalul 200–300 °C, cu un raport de compresie al cilindrului: de 3:1 și temperaturi de 205 până la 180 °C. Când s-a terminat, piesele trebuie plasate pentru remăcinare în loc de pre-uscare timp de trei ore la 105-110°C (221-230°F).

printare 3d

Polipropilena este un material dur și rigid care este dificil de imprimat în 3D, dar componentele sale pot fi încă manipulate.

Astăzi, un număr de producători au îmbunătățit caracteristicile fizice ale PP sau chiar au dezvoltat amestecuri cu rezistență crescută, făcându-l potrivit pentru aplicațiile de imprimare 3D.

Prin urmare, se recomandă să revizuiți cu atenție documentația furnizorului pentru temperatura de imprimare, patul de imprimare etc., în timp ce imprimați 3D cu polipropilenă.

Imprimarea 3D poate fi folosită pentru a realiza următoarele articole din polipropilenă pp:

Prototipuri
Modele complicate
Modele funcționale

Cu toate acestea, formula chimică pentru amestecarea polipropilenei cu alte substanțe pentru a o face susceptibilă la imprimarea 3D trebuie să fie exactă.

De ce este populară polipropilena

Aplicațiile pentru polipropilenă se găsesc atât în mediul casnic, cât și în cel comercial. Se remarcă ca material valoros pentru o varietate de utilizări datorită calităților sale speciale și capacității de a se adapta la diferite tehnici de producție.

Funcționalitatea duală a polipropilenei ca plastic și fibră este o altă calitate importantă (cum ar fi acele genți promoționale care se dăruiesc la evenimente, curse etc.).

Deoarece polipropilena poate fi produsă în diverse moduri și pentru diverse utilizări, a început rapid să înlocuiască multe dintre alternativele tradiționale, în special în sectoarele de ambalare, fibre și turnare prin injecție. Și-a menținut expansiunea de-a lungul anilor și este încă un participant semnificativ în afacerea globală cu materiale plastice.

Concluzie

Polipropilena este adesea confundată cu plasticul. Cu toate acestea, principala distincție între polipropilenă și plastic este că, în timp ce materialul plastic este de obicei opac, este posibil să se producă material transparent din polipropilenă. De exemplu, atunci când alegem un material pentru o geantă pentru a împacheta un articol, luăm în considerare frecvent caracteristicile materialului.

O pungă care este complet transparentă este necesară dacă dorim să expunem produsul. În această situație, pungile de plastic nu sunt o soluție înțeleaptă pentru că sunt opace. Cu toate acestea, polipropilena rămâne unul dintre cele mai bune materiale pentru această utilizare.